动物药是中药的重要组成部分,氨基酸是动物药发挥药理活性的有效成分群之一。研究动物药中氨基酸的含量及其药理活性,有助于更好地指导临床用药。综述动物药中常见氨基酸的种类、含量及其药理作用机制,为动物药的临床合理使用提供参考。
动物药是中药宝库的重要部分,应用历史悠久,使用范围广泛,具有活血化瘀、祛风止痒、通络止痛、以脏补脏、攻坚破积、壮阳益肾、消癥散结的功效。在我国现存最早的中药学著作《神农本草经》中共记载了365味药材,其中有67味是动物药;明代李时珍编撰的《本草纲目》中共收载药材1892种,其中动物药461种;《中国药典》(2015版)中共收载药材618种,其中动物药51种,含动物药的制剂达461种。动物药的主要成分为蛋白质、多肽及氨基酸,而水解产物主要为氨基酸,且发挥药效的物质基础也与氨基酸有关。目前尚未发现对动物药中氨基酸含量及药理作用进行归纳总结的文献,因此本文拟对该方面进行综述,为动物药中氨基酸成分的研究和临床应用提供参考。
全体入药的动物药主要包括蛇、斑蝥、水蛭、蜈蚣、全蝎、蛤蚧、地龙、土鳖虫、海龙、海马等。
地龙具有溶栓、抗凝、降血压、平喘等作用,研究发现其含有蚓纤维蛋白溶解酶、蚓激酶和18~20种氨基酸等多种活性物质,近年来国内外学者主要对纤溶酶进行了研究,酶具有难吸收、易水解、易变性失活的特点。何红等研究证明地龙提取物中丰富的氨基酸具有抗凝血活性。其中,谷氨酸、甘氨酸、酪氨酸、色氨酸、组氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸可通过血脑屏障,具有促进神经细胞更新、调节神经递质代谢、维护神经功能及抗脑组织缺氧等作用。而含量较高的苯丙氨酸能预防高血压和缺血再灌注损伤、降低心血管疾病的发生率、对抗自由基等;精氨酸(Arg)可通过L-Arg-NO途径抑制血小板聚集、防治心血管疾病;赖氨酸则可预防血栓,并与蛋氨酸合用抑制重度高血压。刘继红研究证明,地龙、蜈蚣、全蝎中氨基酸的含量和分布规律对其药理活性有较大影响,具体表现为兴奋性氨基酸递质谷氨酸含量低,抑制性氨基酸递质甘氨酸含量高,可抑制中枢神经,从而起到镇惊、熄风、抗惊厥的作用。
水蛭作为一味传统的破血逐瘀通经药,具有抗凝血、抗血栓、降低血脂、保护脑神经、抗纤维化等的药理作用。新鲜水蛭唾液中的水蛭素是其最重要的活性成分,由65个氨基酸组成,并且有大量研究证明水蛭提取物中的游离氨基酸是其抗凝血、抗血小板聚集主要有效成分。凝血酶激活的纤溶抑制物(TAFI)是一种可以通过清除纤维蛋白上的赖氨酸残基来抑制纤维蛋白溶解的物质,而水蛭素则是通过抑制凝血酶的活性来间接抑制TAFI,达到抗凝血作用。
以动物某器官类入药的主要有蛤蟆油、鸡内金等。鸡内金是雉科动物家鸡的干燥沙囊内壁,具有健胃消食、涩精止遗的功效,富含胃激素、角蛋白及多种氨基酸等化学成分。由于其氨基酸总量超过50%,因此许多学者将氨基酸含量作为鸡内金的质量评价指标,并以此来改进炮制工艺。胃蛋白酶、淀粉酶是鸡内金消食化积的主要活性物质,而部分无机离子可通过与结合位点上的氨基酸残基结合,影响淀粉酶的活性,因此,鸡内金在抗凝、改善血液流变学及改善肠道功能等方面的药效可能与其蛋白质和氨基酸成分有关。
以动物角入药的主要有鹿茸、鹿角、羚羊角、山羊角、水牛角等。羚羊角为牛科动物赛加羚羊的角,主要含有蛋白质(角蛋白)、氨基酸(16种)、磷脂类等成分,具有抗惊厥、解热镇痛的药理作用,而赛加羚羊是极危动物及国家I级重点保护野生动物。犀角主要为犀科动物印度犀、爪哇犀、苏门犀等的角,主要成分为蛋白质(角蛋白)、肽类及游离氨基酸,具有强心、解热、抑菌的作用,但这三种犀牛均为极危动物。因此,现在多用山羊角、水牛角和牦牛角替代羚羊角和犀角。
牛磺酸是一种重要的氨基酸,在心血管系统、神经系统、免疫系统等方面均有显著作用,是角类药材中重要的药理成分之一。其可以改善糖尿病引起的多种损伤,通过与胰岛素受体结合,促进肌细胞利用氨基酸和葡萄糖,从而降低血糖水平;还可以保护细胞,抑制细胞凋亡,可能是通过抑制Apaf-1/caspase-9apoptosome发挥抑制细胞凋亡的作用。
鹿茸为鹿科动物马鹿或梅花鹿的雄鹿未骨化密生茸毛的幼角,鹿角为已骨化的角或锯茸后翌年春季脱落的角基,其含有氨基酸种类达20余种,但产地、品种、生长年限、采收时间、药用部位、饮片规格、加工过程的不同会导致氨基酸种类和含量的差异。其中,赖氨酸作为人体第一限制性氨基酸,是大脑神经再生性细胞中核蛋白、血红蛋白等重要蛋白质合成时必需的氨基酸。鹿茸多肽是鹿茸的主要活性成分,由多种氨基酸残基组成,其药理作用为促进皮肤愈合、提高免疫功能、防止软骨退变、保护神经系统、改善学习记忆能力、抗辐射、抗溃疡、抗肿瘤、保护心肌细胞等。
以动物的鳞片、甲壳入药的主要有穿山甲、鳖甲、龟甲。穿山甲为鲮鲤科动物穿山甲的鳞甲,含16种游离氨基酸,可以抗凝血、降低血液黏度、镇痛抗炎、抗缺氧,其镇痛作用可能与降低神经递质NA和前列腺素E2(PGE2)的含量有关,抗炎作用可能与升高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性以及降低丙二醛(MDA)、PGE2含量有关。但穿山甲在医学应用中具有不可持续性,数量较少,属于极危动物,罗宪堂等研究证明了猪蹄甲的游离氨基酸与穿山甲中氨基酸种类相同、含量稍少,在替代使用时可能需要加大药量。
鳖甲含动物胶、角蛋白、16种氨基酸、微量元素等药理成分,具有抗肝纤维化、抗肺纤维化、抗肿瘤、增强免疫、降低血脂、缓解疲劳和耐缺氧等作用,其中抗肝纤维化作用与其氨基酸成分,尤其是水解氨基酸有关,其作用机制可能是降低了肝纤维化过程中ColIV、ColIII胶原含量。龟甲富含胶原蛋白、多种氨基酸和微量元素,氨基酸具有增强免疫,并通过诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)增殖而促进发育的生物活性。
以动物贝壳入药的主要有牡蛎、瓦楞子、蛤壳、石决明、海螵蛸。贝壳类动物药中的碳酸钙含量高达90%,与矿物药的主要区别是其还含有15~18种氨基酸、蛋白质及微量元素。
牡蛎水提物中的17种氨基酸、牛磺酸等可以抗疲劳、保护肝脏、抑制癌细胞生长、抗氧化、保护心血管、扭转音源性癫痫症状、抗菌等,其中抗疲劳机制可能是牛磺酸通过提高支链氨基酸比例,减少大脑中的苯丙氨酸和酪氨酸含量,从而延缓疲劳时间。牡蛎中的牛磺酸与Mg结合形成螯合物,可促进对Mg的吸收,从而抑制缺Mg的音源性癫痫发作。石决明提取物的降压、抗菌、抗氧化生物活性可能与其氨基酸成分有关。海螵蛸的止血凝血、促进骨缺损修复作用可能与其所含氨基酸、蛋白质成分有关。
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