补益中药功效和微量元素含量的关系 卓灏栢 北京大学医学部临床医学系 [ 摘要 ] 近年中药保健产品很多, 但中药的保健功用药理未明 ; 对比中药, 西药保健品多为微量元素, 作用明确, 因此不少人着手研究中药中的微量原素含量和其功效的关系 本文筛选近五年有关补益中药微量元素含量的文献, 分析补益中药功效和微量元素含量的关系 分析结果显示, 补气药 补血药和补阳药分别和铁 锌 锰关系较大 ; 补血药和锌 铁 锰和铜此四种元素关系不大, 其补益作用可能和其他物质有关 [ 关键词 ] 微量元素, 补益中药 1 前言近年大众的保健意识渐增, 中药和含微量元素的产品充斥市场 文献记载中, 可以保健之中药极多 ; 神农本草经文中不少中药描述的结尾都有 久服轻身延年 一句, 可见自古中国养生家都以服补益中药为强身法之一 由于中药是多成分的原始药物, 当中治病保健的药理尚未完全了解 现代药物中以保健而有实效的药物不多, 微量元素制剂是少数被认为有保健作用的食物补充成分 因此, 补益中药的功效和微量元素含量的关系是一个令人感兴趣的问题, 在此予以探讨 2 研究方法 2.1 微量元素定义 : [1] 世界卫生组织提及是人体必需的微量元素有 14 种, 即铁 碘 锌 锰 钴 铜 钼 硒 铬, 镍 铴 硅 氟和钒 2.2 补益中药选择 : 补益中药繁多, 本文只针对笔者临床惯常开立的补益中药作研究对象, 根据 十一五中药学教材分类 [2], 分四类 : 补气 补血 补阴 补阳 补气药有人参 党参 黄芪 白术 山药 扁豆 甘草 大枣, 灵芝 灵芝虽在教材中被列为安 神药, 但其补气安神, 止咳平喘, 加上灵芝相关保产品很多, 亦归其为补气药 ; 补阳药有巴戟天 淫羊蒮 肉从蓉 杜仲 续断 益智仁 菟丝子 ; 补血药有当 归 熟地 何首乌 白芍 阿胶 ; 补阴药有麦冬 石斛 天冬 黄精 百合 枸 杞子 女贞子 墨旱莲 鳖甲 2.3 文献搜集方法 : 从 CNKI 文献数据库搜寻由 2008 年 1 月 1 日至 2012 年 8 月 31 日, 包含两类
下述两类关键词的文章 第一类为和微量元素有关的关键词, 包括 微量元素 铁 碘 锌 锰 钴 铜 钼 硒 铬 镍 铴 硅 氟 和 / 或 钒 ; 第二类为补益中药有关的关键词以及根据笔者临床常用的十一五中药学教材有详述的中药的关键词, 包括 补气药 补血药 补阴药 补阳药 补益中药 人参 党参 黄萶 白术 山药 扁豆 甘草 大枣 巴戟天 淫羊蒮 肉从蓉 杜仲 续断 益智仁 灵芝 菟丝子 当归 熟地 何首乌 白芍 阿胶 麦冬 石斛 天冬 黄精 百合 枸杞子 女贞子 墨旱莲 和 / 或 鳖甲 的文章 2.4 文献筛选和分析纳入标准 :i) 标题或关键词中同时包含两类关键词的文献 ;ii) 发表时间为 2008 年 1 月 1 日至 2012 年 8 月 31 日的文献 ;iii) 能提供一手研究资料的文献 排除标准 :i) 以复方或中成药为主要研究对象的文献 ;ii) 非中英文文献 ;iii) 重复发表和报导的文献 ;vi) 资料只含非本文定义的必需微量元素的文献 ;vii) 以微量元素作为研究主体, 如中药黄铜 ;viii) 综述性文章 ;viii) 以是非中国药典药用部位作研究全体 ;ix) 以不同产地作比较者 ;x) 数据没有包含所含元素质量 分析方法 :a) 以文献中的数据作为分析的对象, 由此观察同中药和中药间的微量原素含量差异 ;b) 对含量差异作解释 3 结果和分析 3.1 文献筛选
符合检索标准的文献共有 12 篇 [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14] ( 表 1), 其中提及 了 18(30 次 ) 种中药, 有 7(14 次 ) 种微量元素数据, 包括 : 铁 碘 锌 锰 铜 铬 镍 原因可能是对于这些元素的生理学数据较清楚 相关文献数以何首 乌最多 ( 图 1), 表示近五年间有关何首乌的微量元素检测实验较多, 可能是因 为何首乌的补益功效和乌发的功能广为人知有关 所有篇文章提供少于或等于 5 种微量元素的相关数据, 有些数据如碘 铬 镍的有关中药资料太少, 以至这些微量元素未能纳入分析 最后纳入分析的微量原素为铁 锌 锰 铜四种, 四类补益药分别有, 补气药有人参 山药 甘草 白术 灵芝 党参和黄芪 ; 补阳药为巴戟天 仙灵脾和杜仲 ; 补血药为当归 何首乌和熟地 ; 补阴药为女贞子 肉苁蓉 麦冬 枸杞和鳖甲 其微量元素含量见图 2-5 及表 2
3.2 补气药 七种补气药中, 有四种补气药的铁含量较高 ( 图 6) 其中以灵芝最高, 其次 是黄芪和白术 这显示补气药有机会和其铁含量有关 血红素 肌红素 细胞色 素 铁硫蛋白均含有铁质, 与 DNA 生成, 电子传递有关, 而铁质缺乏可引致缺铁 性贫血 [15] 王群等用补气方剂四君子合剂治疗小儿缺铁性贫血缺铁性贫血 [16] 至于人参, 其补气功效不容置疑, 否则药典和教材都要改写, 而且在功效上人参 能大补元气, 前人有用独参汤救气脱者多矣 人参是补气药的代表药, 但铁的含 量却比黄芪和白术低, 可能是人参的补气机制和其铁含量的相关性较低 另外, 灵芝的铜含量是全部本文中的中药之首, 说明灵芝和其他补气药有明显分别 血 浆铜蓝蛋白能摧化二价铁成三价铁, 为血红蛋白生成所必需 ; 铜为超氧化物歧化 酶的辅基, 减少身体的自由基 ; 铜亦为细胞色素氧化酶的组成部分, 为细胞 ATP 生成起作用 [17] [18] 程自立等人测定 24 名精神分裂症患者血中铜含量, 发现精神 分裂症患者血中铜含量较正常者低, 而精神分裂症急性期是血中铜含量稍升高仍 低于正常者 此说明铜含量可能是灵芝补气安神的功效相关 ; 亦证明灵芝虽然补 气, 但中药教材却把灵芝分类为安神药是合理的
3.2 补阳药补阳药除了和补气药一样, 有高含量的铁质外, 还有高含量的锰 ( 图 7) 这些补阳药都是入肾经补肾阳之品 锰是多种酶的副因子, 当中的糖基转移酶所合成的多糖对软骨和骨骼的生成十分重要 [19] 缺乏锰会致脑细胞 DNA/RNA 聚合酶合成功能障碍, 影响脑部代谢 锰也是粒线体内的激酶的辅基, 锰的缺乏和卵子, 精子的粒线体异常, 影响生殖 肾主骨而主髓, 又主先天生殖之精, 由此可见含锰可能和补肾阳的中药机制之一有关 3.3 补阴药 补阴药除了和补气药一样, 有高含量的铁质外, 还有高含量的锌 ( 图 9) 锌
是多种重要的酶的组成部份, 包括碳酸酐酶 RNA 聚合酶 DNA 聚合酶 乳酸脱氢酶 碱性磷酸酶等, 对生长发育 免疫 细胞生理功能起重要作用 锌缺乏可表现为一系列症状包括纳差 脱发 面色白 伤口久不收敛 睪丸过小 月经不调等胃阴不足, 肾阴虚损, 气阴两虚的症状 可见含锌可能和补阴药中药的功效有关 麦冬的锌含量较低, 可能和麦冬的归经入胃为主, 而其他补阴药皆主入肾有关, 反映传统中药理论的归经并非凭空测想, 可能有其药理学基础 3.4 补血药补血药除了含铁量较高外, 其他元素含量不高 ( 图 8), 若以铁质对补血药作解析, 直接地以铁和血红蛋白的生成有关 可是, 临床上补血除了治疗缺铁性贫血外, 还治疗其他类型的贫血, 月经不调, 皮肤病等不同疾病 笔者认为补血药功效和此四种微量元素关系不大, 可能和其他微量元素或是微量元素以外的物质有关 4 讨论根据分析结果显示, 补气药 补血药和补阳药分别和铁 锌 锰关系较大 ; 补血药和锌 铁 锰和铜此四种元素关系不大, 其补益作用可能和其他物质有关 本文的分析是基于所有文献以相同条件得出数据的假设下进行, 可是, 由于文献间的数据差异很大, 可能会导致分析结果不准确 再者, 现时的微量元素分析是以光谱吸收法进行 光谱吸收法容易受干扰, 做成检测数据的差异 另外, 在何首乌的数据的差异上, 可看出中药原材料本身的差异相当大, 大多数文献只提及原料的供货商的名称, 实际该材料是的生产地, 种植和收割时间, 土壤, 种群的基因库的数据都会影响材料的成分, 影响中药研究的数据的准确性 多成份
多因子令中药研究变得复杂 笔者认为, 中药和西药不同, 中药的多成份导致量 效的线性关系不明显, 以单向形式的思考研究中药的机理最终难以成功 对于中 药的药理作用, 仍需要大量资源和人力的投入方可完成 在信息爆炸的时代, 据 2009 年的统计, 全球有约 25000 份医学和科学的学术期刊, 每天至少有 75 个临床试验和 11 系统性回顾的文章发表 ( 不包括基础实验文章 ), 这些数字还会增长 [20] 假设一个心脏科专科学员, 如果每天能看 50 份文章, 他将需要用八年的时间看完一年的文章, 但同时又有新一批 82,000 份的文章未读 [21] 这表示有必要研究有效获取文献和分析文献的方法 不然, 在这种状况下, 谁也不可能成为真正意义的专家 本文在研究方法上, 受北京大学医学部药学院化学生物学系杨晓达教授的 象 理 数 启发, 尝试以类似流行病学研究 META-ANALYSIS 的模式, 严格筛选数据, 再以统计方法分析 虽然当中遇到不少困难, 例如没有像 META-ANALYSIS 的文献可靠性评分的工具, 或所得资料过少, 难以运用有关统计学工具或条件所限, 导致参入统计模型的工具没法使用, 如对数据进行分类的 CLUSTER ANALYSIS 和 FACTOR ANALYSIS, 但是意外的是, 以直观的图表竟能对数据进行粗略的分析, 令笔者有信心引入统计方法后能做出更实在的回顾性文章, 在这一点上, 笔者已获益良多 致谢 立志医学不怕前路茫, 扶危是我当, 任重道长 一路走来, 此文章标示着我在北大的第一个学期的结束, 在此借机会感谢以往的老师们鼓励我坚持理想 ; 感谢北京大学医学部给予机会, 让我能在这所希波克拉底式的医学院学习医学 ; 感谢北京大学医学部药学院化学生物学系杨晓达教授课堂上的悉心教导和启
发, 没有这些不可能有这篇文章 参考文献 : 1 World Health Organization,1996, Trace elements in human nutrition and health. GENEVA: 2 World Health Organisation 高学敏主编, 2009, 中药学 ( 新世纪第 2 版 ). 北京 : 中国中医药出版社. 3 刘鹏, 李榆梅, 贾文雅, 甘草中微量金属元素分析 [J]. 科技信息 ( 学术研究 ), 2008, 36: 118-119. 4 吴艳兵, 颜振敏, 韩伟元, 柳瑞娟, 郭灿民, ICP-AES 测定山药中微量元素 [J]. 光谱实验室, 2011, 2: 842-845. 5 孟君, 任向莉, 分光光度法对中药微量元素碘的测定 [J]. 微量元素与健康研究, 2010, 2: 44-46. 6 张先付, 王倩, 聂梦梦, 林世和, 汪建平, 原子吸收火焰法测定何首乌与白首乌中的微量元素 [J]. 中国药师, 2011, 1: 137-138. 7 黄勇, 骆翔, 赵东平, 朱艳霞, 郭玉海, 全寄生药用植物肉苁蓉微量元素含量分析 [J]. 光谱学与光谱分析, 2010, 2: 551-553. 8 彭晓霞, 迟栋, 龚来觐, 张彩霞, 朱巧军, 徐娟, 党参中 4 种微量元素的含量测定 [J]. 光明中医, 2009, 5: 951-952. 9 游富英, 刘妍, 毕慧敏, 非完全消解 - 火焰原子吸收光谱法测定山药中微量元素 [J]. 光谱实验室, 2010, 5: 1769-1772. 10 董东, 董顺福, 韩丽琴, 赵文秀, 刘建华, 何首乌中总黄酮与微量元素含量分析及其药效机理研究 [J]. 时珍国医国药, 2008, 9: 2218-2219. 11 赵丽霞, 阎守扶, 李军兰, 17 种常用抗运动性疲劳补虚类中药微量元素含量测定及相关性研究 [J]. 中国体育科技, 2009, 5: 80-82. 12 霍广进. 火焰 AAS 法测定 22 种中药微量元素的含量 [J]. 河北师范大学学报, 2000, 2: 228-229. 13 孙文风, 荆有才, 闫娥, 青海野生灵芝中微量元素含量的分析 [J]. 甘肃联合大学学报 ( 自然 科学版 ), 2011, 1: 69-70. 14 汤洪波, 周健, 李君邻, 原子吸收分光光度法测定赣产白术中微量元素 [J]. 微量元素与健康研究, 2008, 6: 55-56. 15 Lieu,P.T. The roles of iron in health and disease. Molecular aspects of medicine, 2001, 22: 1-87. 16 王群, 朱春江, 彭娟,. 四君子合剂佐治小儿缺铁性贫血疗效观察 [J]. 医学理论与实践, 2006, 3:260-261. 17 徐大麟. 人体微量元素研究的进展 ( 三 ) 铜 [J]. 国外医学参考资料 ( 卫生学分册 ), 1976, 06: 341-343. 18 程自立, 常正誴, 李占江. 精神分裂症患者血浆铜 锌 铁含量变化的初步观察 [J]. 综合临床医学, 1994, 02: 46-47. 19 HD Stowe, 危克周,. 微量元素铜 硒 锌 氟 碘 锰的营养生化及病理学研究进展 [J]. 微 量元素, 1991, 2: 1-7. 20 Bastian H, Glasziou P, Chalmers I, Seventy-Five Trials and Eleven Systematic Reviews a Day: How Will We Ever Keep Up? PLoS Med, 2010, 7(9): e1000326. doi:10.1371/journal.pmed. 1000326 21 Fraser, A. G., On the impossibility of being expert. BMJ. British medical journal (Clinical research ed.), 2010, 341(dec14 1), c6815-c6815.doi:10.1136/bmj.c6815