_亚麻酸的资源研究及其应用前景_邱鹏程

致的解答;以浅显易懂的语言向他们说明手术的重要性,可靠性
及安全措施,给他们以足够的心理上的支持;邀请术后的患者现身说法,可通过这种交流,增加患者的安全感,帮助病人树立信心,消除各种心理障碍,早日康复。4.2 术后护理4.2.1 半月板切除后的妥善包扎术后用棉垫加压包扎应由足至大腿中下部。松紧宜合适,仔细观察足趾的末稍血运,若发现血循环障碍,应及时全层放松包扎、剪开敷料,并报告医生。4.2.2 抬高患肢将患肢抬高超过心脏水平15~20c m [4],以促进静脉回流,膝关节保持在近伸直位。4.2.3 观察渗血半月板切除一般不会有血外渗,如发现敷料已渗透,且仍在继续进展,应及时通知医生处理。4.2.4 指导股四头肌锻炼在整个期间,都应强调和指导病人锻炼股四头肌,防止发生膝关节不稳定,这是获得最佳手术效果的关键。术后第1天即可练习股四头肌等长收缩,第2天起应开始练习直腿抬高,开始可给予暗示和帮助,逐渐抗重力抬高,然后到抗阻力抬高。这时伤口仍然疼痛,病人往往有顾虑,如怕伤口裂开,里面出血等。一定要消除顾虑,忍痛锻炼。关节内积液消退后,在仰卧位、坐位、立位逐渐强化膝关节屈伸运动锻炼。4.2.5 下地和负重一般在伤口无感染的情况下,术后第2天,指导患者非负重下主动活动膝关节;术后第3天下地活动;术后第1周拆线,开始股四头肌伸缩锻炼;术后2~3周[1]如无关节积液,可下地步行锻炼,逐渐加大关节活动范围,锻炼程度与恢复效果有明显关系,锻炼愈好,效果愈佳。若出现关节积液则应立即停止下地运动;配合理疗、中药等。术后1个月内避免剧烈运动。4.3 健康教育出院前必须对病人和家属进行强化教育,进行主动的康复和自我护理技巧训练,避免出院后一切不利于康复的做法[5]。半月板损伤多为
急性暴力损伤,针对好发人应加强下肢肌肉锻炼,使之强健以对抗外界暴力,减缓半月板的承负力。对运动员、矿工等长期劳损者,应注意劳逸结合,适当锻炼,以减少半月板的劳损度。注意休养,保持环境空气清新,情绪稳定,功能锻炼适时而易。指导患者了解一般药物的作用、副作用、注意
事项,使患者学会自我护理。介绍复查时间、方法,出现异常不适
及时就诊。5 讨论
膝关节半月板损伤,属中医/痹证0范畴。其主要由于劳累、外伤、感染等原因致机体免疫力低下,脏腑功能亏虚,风、寒、湿邪
气乘虚侵入机体凝滞关节、经络而致[1]
。肾气不足治宜补肾健骨,祛瘀通络。因为肾主骨生精、养髓。如肾气不足,不能主骨,养髓便可出现骨质疾病;肝主经络,支配全身韧带及关节运动,如肝阳上亢,肝血不足便可出现筋痛、麻木、屈伸困难等症状,所以此类疾病首先要调节五脏六腑功能,标本兼治,才能达到治愈康复目的。由于半月板对维持膝关节完整功能具有重要作用,膝关节的功能发挥依赖与半月板的存在,半月板作为填充物,起着协调股骨与胫骨关节间的不对称应力的作用,下肢稳定性异常、下肢力线改变、关节负
重增加或应力减退等生物力学因素的改变是膝骨性关节发生的重要原因[6]。通过中西医结合及护理,可改善局部的血液循环、镇痛,促进恢复正常功能。护理人员应针对不同的心理因势利导、迅速调整,使其以最佳心理状态配合,以便取得最佳疗效。通过对患者及家属的健康教育,增加了患者对医生的依赖性与信任。同时,提高了效果,提高了病人的生活质量。
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416.
(资源开发(
收稿日期:2009-04-29; 修订日期:2009-11-25
作者简介:邱鹏程(1984-),男(汉族),上海人,现任中国人民解放军第四军
医大学药物研究所助教,硕士学位,主要从事中药药理和中药新药工作.
*
通讯作者简介:王四旺(1958-),男(汉族),湖北武汉人,现任第四军医
大学药物研究所教授,博士生导师,硕士学位,主要从事中药药理和中药
新药工作.
A -亚麻酸的资源研究及其应用前景
邱鹏程,王四旺*
,王剑波,孙纪元,王捷频,毕琳琳
(中国人民解放军第四军医大学药物研究所,陕西西安 710032)
摘要:目的探讨获取高纯度A -亚麻酸的可能途径。方法检索分析相关文献。结果植物组织培养
植物内生菌和微生物油脂是较为可能的获取高纯度A -亚麻酸的途径。结论可以在上述三领域展开获取高纯度A -亚麻酸的研究。
关键词:A -亚麻酸; 次生代谢; 资源研究; 应用
中图分类号:S567  文献标识码:B  文章编号:1008-0805(2010)03-0760-03
A -亚麻酸,学名9,12,15-十八碳三烯酸(cis 9,12,15-oc -tadecatrieno i c ac i d),为全顺式,非共轭立体构型,分子式为C 18H 30O 2。A -亚麻酸作为人体必需脂肪酸,是体内各组织生物膜的结构材料,也是合成人体一系列前列腺素的前体。A -亚麻酸
及其代谢物具有益智、保护视力、降血脂、降血压、抑制血小板凝聚、抗血栓形成、延缓衰老、抗过敏及抑制癌症的发生和转移等作用。所以,A -亚麻酸的缺乏是导致老年痴呆、癌症、心脑血管疾病、高血压病、高脂血症、糖尿病等疾病的重要诱因。正常人体需每日平均摄取A -亚麻酸约1.5g ;然而,医学和营养学家根据膳食结构的流行病学调查证实,目前人日摄入量不足世界卫生组
织推荐量(1.25g )的50%,提示人类普遍缺乏A -亚麻酸。对
此,世界卫生组织(WHO )和联合国粮农组织(FAO )曾于1993年发表联合声明:鉴于A -亚麻酸的重要性和人类普遍缺乏的现状,决定在世界范围内专项推广A -亚麻酸。但迄今A -亚麻酸不能人工合成[1]。其来源只能依赖自然#
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资源。全球每年养生保健、食品及医药市场对高纯度A-亚麻酸原料的需求量超过2000t。
1A-亚麻酸自然资源
1.1A-亚麻酸植物资源A-亚麻酸在植物种子油中广泛存在。含量\30%的植物就有18属53种。其中含量较高的植物主要的有亚麻子(42%~60%)、紫苏子(51%~63%)、椒目(约30%)、杜仲(42%~62%)、藿香(60%~62%)、香薷(57%~ 65%)、辽宁碱蓬(62%)、轮叶戟(65%)等[2]。
对于植物性A-亚麻酸资源,传统的提取方法有冷榨法和溶剂浸出法。杨倩等[3]通过压榨法获取椒目仁油,其中A-亚麻酸含量为30%;该研究组还利用超临界CO
2
流体萃取方法和多种化学试剂浸取法获取椒目仁油,A-亚麻酸含量26.9%~ 35.9%。
压榨、溶剂浸出和超临界CO
2
流体萃取等方法获取的A -亚麻酸纯度受限于其在植物资源中的含量,达不到作为医药保健原料要求的纯度。因此,研究者们进行了提纯富集A -亚麻酸的研究。
乔雷等[4]应用尿素包合法将椒目仁油中的A-亚麻酸含量提高到57.16%。许松林等[5]应用分子蒸馏提纯胡麻籽油中A -亚麻酸的含量达到82.3%。杨倩等[1]将椒目经皂化酸解得游离的混合脂肪酸,依次经梯度冷冻、尿素包合及硝酸银络合,获得A-亚麻酸纯度达91.6%。
1.2A-亚麻酸动物资源A-亚麻酸不仅存在于植物资源中,也存在于多种昆虫油脂中。研究发现,蚕蛹脂肪酸中不饱和脂肪酸含量高达75%,不饱和脂肪酸中A-亚麻酸含量高达7
2.80%[6]。此外油葫芦[7]、烟夜蛾、灰斑古毒蛾、银纹夜蛾、白薯天蛾、臭椿皮蛾[8]等昆虫也含有A-亚麻酸。此外,深海鱼油中含有DHA、EPA等人体所需的A-亚麻酸代谢产物。对于昆虫中A-亚麻酸资源的提纯,目前也是多采用尿素包合法[9]。
2提高A亚麻酸含量的研究
2.1育种A-亚麻酸迄今不能人工合成,只能依赖于自然资源。因此,寻富含A-亚麻酸的动、植物资源,或者运用育种手段,培育高产A-亚麻酸品种,是获取高纯度A-亚麻酸原料的有效途径。在此方面,李科等[10]培育出一种高A-亚麻酸亚麻新品种。
2.2植物组织培养因对野生植物盲目采伐,使得生态环境日益严峻。加之许多野生植物引种栽培困难,导致自然资源特别是植物次生代谢资源严重匮乏。植物组织大规模培养作为工业化生产药用植物次生代谢产物的一条途径进入研究者的视野。采用药用植物组织培养技术生产次生代谢产物被认为是解决资源问题的较为有效的途径。
在此方面已有广泛研究,比较著名的例子如红豆杉细胞培养生产紫杉醇。但目前利用植物组织培养技术生产次生代谢物实现商品性工业化生产的范例还为数甚少。主要原因是培养的植物细胞生长缓慢,产生的次生代谢物含量不足,以及生产能力不稳定等导致实现工业化生产成本居高不下。各国学者围绕提高产物产量、降低成本等方面进行深入研究,发展出毛状根培养技术、冠瘿瘤技术、两相培养技术、前体饲喂、诱导子等技术手段。
2.2.1毛状根毛状根是将发根土壤杆菌(A g robac teri um rh i zo genes)含有的R i质粒中的T-DNA片段整合到植物细胞的DNA 上,诱导出毛状根,建起毛状根培养系统。大量实验证明,毛状根与愈伤组织和细胞悬浮培养相比通常具有生长快、无需外源激素、有效成分含量高和易于大量培养等优点[11]。众多研究者对多种药用植物采用毛状根方法展开次生代谢产物方面的研究。
通过毛状根获得植物次生代谢产物,主要适用于目标成分分布在根部的植物。对于目标成分在地上部分的植物则不适宜采用。研究者在进行冠瘿组织培养时发现,冠瘿组织不仅能产生原植物根中的有效成分,而且还能产生原植物地上部位特别是叶中合成的成分[12]。2.2.2冠瘿技术通过根瘤农杆菌感染植物可以将其T i质粒的T-DNA片段整合进入植物细胞的基因组,诱导冠瘿组织的发生。冠瘿组织离体培养也具有激素自主性、增殖速率较常规细胞培养快等特点。其次生代谢产物合成稳定性与能力较强[13]。H etian 等[14]利用栝楼冠瘿组织生产天花粉。朱建华等[15]培养转基因西洋参冠瘿组织,获得人参皂苷类成分以及得到新天然产物。
2.2.3两相培养技术两相培养(t wo phase cu lture)是指在植物细胞培养体系中加入水溶性或脂溶性的有机物,或者是具有吸附作用的多聚化合物,使培养体系由于分配系数的不同而形成上下两相。细胞在其中一相中生长合成并分泌次生代谢物,而这些产物被另一相所吸附。两相法培养的基本出发点是在细胞外创造一个次生代谢物的储存单元。该培养法可以加入固相或疏水液相,形成两相培养系统,从而达到收集分泌物的目的。两相培养可减轻产物本身对细胞代谢的抑制作用,并可保护产物免受培养基中催化酶或酸对产物的影响[16]。L.Serrano-Carre n等[17]通过两相培养将提高木霉摇瓶发酵中的6PP产量。P av lov等[18]运用两相悬浮培养将薰衣草迷迭香酸收率提高到11.8%。
2.2.4前体饲喂即在植物组织培养中加入目标次生代谢物生物合成的前体物以提高目标次生代谢物产量。这种方法在许多植物组织培养中都取得了一定的效果。王梦亮等[19]研究了前体饲喂强化黄芩愈
伤组织中黄芩苷生产。周忠强等[20]进行了前体饲喂对红豆杉细胞培养生产紫杉烷的研究。曲均革等[21]进行了前体饲喂对葡萄细胞培养合成花青素影响的研究。
2.2.5诱导子诱导子是一种能引起植物过敏反应的物质,由于它在与植物的相互作用中,能选择性的诱导植物特定基因的表达,进而激活特定次生代谢途径,积累特定的目标次生代谢物,从而可利用其提高植物次生代谢产物的产量[16]。诱导子分为生物诱导子和非生物诱导子。这方面的研究较多。Chetana Roa t 等[22]利用多种诱导子诱导三叶乌蔹苺细胞悬浮培养产生二苯代乙烯。Choong Je M a[23]利用木纤维质酵素诱导辣椒悬浮培养细胞大量产生衣壳。Hw a-Y oung Cho等[24]利用茉莉酮酸甲酯和水杨酸作为诱导子激发金英花悬浮培养细胞产生血根碱达对照组的10倍量。
2.3植物内生菌(P lan t endophyte)是指那些在其生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物的各种组织和器官内部的微生物,被感染的宿主植物(至少是暂时)不表现出外在病症。1993年美国S trobe l等首次从短叶红豆杉中分离得到一株能合成紫杉醇的内生真菌。这一发现使得植物内生菌作为一种新的获取植物次生代谢产物的途径受到了广泛关注。随后多个研究小组在筛选培养植物内生菌生产药用成分方面有所突破。M.H.R a l phs 等[25]从棘豆属和黄芪属植物分离到内生菌E m bellisia spp,该内生菌能产生苦马豆素。张琨等[26]从桃儿七植株中获得能产生鬼臼毒素类物质和可产鬼臼毒素单糖苷的内生菌株。李爱华等[27]从杜仲中分离得到能产生松脂醇二葡萄糖苷的内生菌。
2.4菌类油脂A-亚麻酸性状为淡黄油状液体。在油脂研究领域,利用微生物发酵生产油脂,特别是生产功能性油脂是当前又一研究热点。微生物油脂又称单细胞油脂(SCO)。由酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定条件下,利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂作为碳源,在菌体内产生油脂。马丽娟等[28]以玉米水解液为培养基,研究发现丝状真菌发酵生产的微生物油脂中含有6.22%的A-亚麻酸。
3总结与展望
A-亚麻酸作为人体必需不饱和脂肪酸,在医药、保健、食品市场需求量巨大。W HO和FAO也立项在世界范围内联合推广。但A-亚麻酸迄今不能人工合成,只能依赖于有限的自然资源。然而A-亚麻酸动植物自然资源因为含量问题无法满足市场对高纯度A-亚麻酸原料的需求。虽然通过一些工艺方法可以提纯A-亚麻酸,但因成本、金属残留等客观条件,限制了推广和应用。
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药2010年第21卷第3期
作为医药和食品原料,人们更青睐纯天然产品。例如合成VE和天然VE的市场认可价格相差10倍。因此,获取高纯度A -亚麻酸资源是解决这一问题的更好方法。但自然界无法提供市场需求的天然纯品,这使得我们把目光转向能够提高代谢产物含量的技术手段。
3.1育种动、植物育种作为传统方法投入大,耗时长。而且育种绝大多数是提高原生代谢产量,而A-亚麻酸是次生代谢产物。
3.2植物组织培养近些年通过植物组织培养解决次生代谢产物资源匮乏稀少,已成为研究热点,被认为是解决这一问题的有效途径。可以对A-亚麻酸含量较高的多种植物进行组织培养研究,筛选培育高产细胞系,以获得高纯度A-亚麻酸资源。
3.3植物内生菌是获取植物次生代谢产物的又一重要研究领域。可以从A-亚麻酸含量较高的多种植物中分离筛选能产生A-亚麻酸的内生菌,再进行诱变筛选,以获得高产A-亚麻酸的菌株。
3.4微生物油脂研究思路与植物内生菌相似。
此外,在筛选出适合的植物愈伤组织或者菌株后,还可以运用RNA i等技术,改进和提高目标产物的品质,达到获得高纯度A -亚麻酸的目的。但目前A-亚麻酸资源的拓展研究报道甚少。在植物组织培养
和内生菌领域未见报道;在微生物油脂方面,已有研究发现丝状真菌发酵获得油脂中含有A-亚麻酸,但含量低,如何提高其产量,未见后续研究报道。因此,为获取高纯度A -亚麻酸资源还需进行大量而艰巨的基础研究工作。
获得高表达高纯度A-亚麻酸的植物细胞系或菌株,通过工业化发酵生产高纯度A-亚麻酸,不仅提供良好的医药原料,还可以有效避免当前提纯技术可能造成的环境污染和对自然界动植物资源的过度采伐,也为解决油脂类医药原料指出了一条解决问题的路径;其资源的商品和市场化将产生不可估量的社会和经济效益。
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