亞健康干預技術實驗室簡介

2022-07-15 21:15:03 字數 5177 閱讀 6265

(1)中藥材營養生理與水分生理。中藥材營養生理與水分生理是一門研究中藥材營養、水分與生理機能關係並保證中藥材高產優質的科學。採用先進的研究方法和研究儀器對中藥材的營養和水分生理特性與生理機理進行深入研究,有利於**中藥材對營養元素的吸收、運轉及在體內的分配,並同時**水分與營養元素間相互協同關係,為中藥材高產優質建立堅實的理論基礎。

(2)中藥材營養與水分的分子基礎。利用我國中藥材遺傳資源的優勢,以我國特殊的生態環境與中藥材基因型與表達的相互關係為切入點,從分子水平上深入研究中藥材對乾旱和養分虧缺等逆境資訊的感受、傳遞和訊號轉導的機制,研究中藥材藥效、抗旱、耐養分虧缺的相關基因功能、表達的調控機制和中藥材適應乾旱和養分虧缺以及逆境條件下中藥材對水分和養分高效利用的生理及分子機制,為提高水分養分利用效率提供新理論和新策略。

(3)生物技術在中藥材上的應用。分子生物學的迅速發展為中藥材功能基因的定位及表達研究提供了一條嶄新的途徑。與傳統方法相比,通過對功能基因的調控表達機理研究能從根本上更有效地根據氣候、土壤等環境條件及營養狀況建立一套比較完整的基因調控體系,並把研究成果轉化為生產力。

(4)優質新品種的選育和推廣。本實驗室運用現代分子生物學技術選育高產、抗逆性強和不飽和脂肪酸含量高的刺葡萄新品種「紫秋」,於2023年2月通過湖南省農作物品種審定委員會認定,登記為新品種,獲湖南省科技進步三等獎。該品種表現樹勢強,果穗大,平均果重426g,果粒著生緊密,平均粒重3.

59g,橢圓形,紫黑色,果粉厚,果皮厚而韌耐貯運;果肉綠黃色,汁多,味甜,有香氣,可溶性固形物14.5~18%,平均每粒果實含種籽4粒左右。含糖11.

59%,酸0.34%,風味濃,口感好,可食部分70.8%,出汁率61%,9月上中旬成熟。

始果早,栽後第二年開始結果,第3年平均畝產2.389噸,盛果期畝產達3噸以上,而且適應性強,抗黑痘病。在湖南湘西和廣西推廣種植面積近萬畝,取得了重大經濟效益和社會效益。

(5)藥用真菌新型培養體系研究。2023年以來,本實驗室運用深層培養方法對靈芝品種篩選、培養基配方,發酵工藝及培養條件進行了廣泛的試驗研究,探索出了靈芝菌絲體深層發酵培養技術,從而得到了現代產業化生產高效優質菌粉技術和工藝引數。應用此技術不僅可以在短期內快速生產出大批量的菌粉,而且產品安全、可靠、質量均一性強、菌齡短、菌粉顆粒結構鬆脆細嫩,纖維化程度低,便於加工處理。

以此為依託,開發出複方型靈芝膠囊,產品經檢驗,衛生標準和理化指標均符合國家行業標準的要求,安全無***,且新增的幾種中藥材與靈芝有協同保健作用,經臨床應用,該產品有長效排毒,消炎作用,經鼻炎、支氣管炎患者服用,療效作用和保健作用明顯。鑑定委員會專家一致認為本技術達到國際先進水平,產品市場前景廣闊。目前正在進行成果產業轉化。

(6)體細胞培養及生物反應器的研究。紅豆杉主要代謝產物紫杉醇是目前公認的比較有效的抗癌成分,然而天然紅豆杉資源十分有限,紫杉醇產量也極低,所以體細胞培養工廠化生產提取紫杉醇是最有效的產業化途徑。本實驗室經過多年的不懈努力,克服了木本植物細胞破壁難,體細胞培養難以成功的技術障礙,成功摸索出了相關破壁技術,並研製出了有效的紅豆杉工廠化體細胞培養基配方,為實現紫杉醇的高效工業化生產提供了重要的技術支撐。

而且針對生產過程中資源儲存難、繼代培養後遺傳性狀不穩定的問題,研製成功了有效的超低溫儲存紅豆杉種質的方法,經檢測儲存前後的體細胞無變異現象,解凍後很快能恢復生長。還通過體細胞培養選育出了高產紫杉醇的新種質。在國際上處於技術領先地位。

(7)轉基因選育植物新種質技術體系。本實驗室通過多年的努力,建立了完善和成熟的轉基因選育新種質和分子鑑定技術體系以及轉基因安全性檢測技術體系,通過轉基因技術我們獲得了高產高抗的柑橘、馬鈴薯、薯蕷、黃薑新種質。實驗室的轉基因選育植物新種質技術體系在國內同行業內享有很高的聲望。

3、分離與純化:功能成分的提取分離純化技術是天然產物研究與開發的核心技術體系。傳統的天然產物研究,主要是採用常規的化學和物理學方法,通過提取、濃縮、沉澱、萃取、層析、結晶等傳統手段,以獲得功能成分的高純品或單體為目的,過程複雜,工藝持續時間長,有不少有毒有害溶劑的介入。

作為天然產物產業化開發,傳統技術存在效率與成本問題、溶劑系統與產品安全性問題等,阻礙著產業的健康發展。本實驗室採用現代高新技術手段,以高效、低耗、安全為技術立足點,形成先進的天然產物分離與純化技術體系。為此,本實驗室重點研究現代提取、分離、純化新技術在植物功能成分研究與開發中的應用理論與工程技術。

如超聲提取、微波提取技術、超臨界co2提取;膜分離、柱色譜分離、逆流色譜分離、逆流萃取分離、雙水向萃取技術;膜濃縮、冷凍濃縮;冷凍乾燥技術、噴霧乾燥技術等,以達到天然產物高效分離純化的目的。主要核心技術有: (1)茶葉功能成分提取分離純化技術體系。

學校多年來致力於茶葉功能成分的提取,茶葉功能成分提製新技術及產業化技術2023年獲得國家科技進步二等獎。是中國植物提取物出口質量標準和檢測方法標準的主要起草單位,是美國aoac協會的中國代表,在我國茶葉深度開發、植物提取物及功能成分研究與產業化開發領域具有領先地位,並有較大的國際影響。

(2)黃酮類化合物提取分離純化技術。黃酮類化合物具有強心、降壓、擴張冠脈、降血脂等作用,其生物功能是通過對磷酸二酯酶(pde)的抑制、特別是對心肌細胞camp-pde的抑制作用實現的。本實驗室建立起了一整套從茶葉、銀杏、毛冬青、黃芩、陳皮、枳實、紫菀、滿山紅、紫花杜鵑、小葉琵琶、芫花、槐公尺、蒲黃、葛根及多種豆科植物的果實、莖葉中提取黃酮類功能成分的技術體系,整個技術體系達到國家先進水平。

(3)不飽和脂肪酸提取技術體系。本實驗室利用湖南豐富的刺葡萄資源,採用現代化工分離新技術從刺葡萄籽中提取天然生物活性成分,研製出了超臨界co2萃取技術提取刺葡萄籽油的最佳工藝,並確定了其生物活性功能,提出了一套實用的刺葡萄果實綜合加工利用體系。並且通過超臨界co2萃取技術先後開發出西番蓮籽油、南瓜籽油、靈芝破壁孢子粉、靈芝菌絲體粉等產品。

參與了國家「十一五」科技支撐計畫專案《中藥產業區域發展及特色產品開發》研究,承擔國家科技創新**專案《湘西刺葡萄天然活性物質的分離提取》、湖南省科技廳重點專案《湘西刺葡萄系列產品加工技術研究與開發》,湖南省***和湖南省財政廳產業研發專案《湘西刺葡萄生物活性物質研究與利用》等科研專案,申請和獲得國家發明專利6項。《湘西刺葡萄資源的研究與利用》獲得省級科技成果鑑定證書(湘科鑑[2006]第32號),建立了不飽和脂肪酸氣相-質譜特徵譜庫。

(4)具降血糖功能產物提取技術體系。本實驗室運用對膜技術(含膜過濾、膜分離、膜濃縮技術),大孔樹脂柱色譜技術,高速/低速逆流色譜分離技術,逆流萃取技術,超聲提取、超臨界提取和微波提取技術等現代先進技術在天然產物分離工程中的應用進行了大量的研究,形成了一整套適用於苦瓜皂苷、南瓜多醣、武靴酸的分離的技術體系,已開發出「草本護胰膠囊」,藥效學研究表明:草本護胰膠囊能明顯對抗葡萄糖引起的小鼠血糖公升高;能明顯降低四氧嘧啶誘導糖尿病模型大鼠的血糖值,同時還能明顯降低鏈尿佐菌素誘導糖尿病模型大鼠的血糖值,對正常小鼠血糖無明顯影響,有望開發成新型糖尿病**藥物。

(5)具免疫調節功能的天然產物提取技術體系。形成了一整套從人參、靈芝、黃芩、紅花、當歸、柴胡、雲芝、香菇、銀耳、甘草、黃芪、海棠等植物中提取目標功能成分技術體系,為後續功能產品開發打下了堅實的基礎。

(6)抗腫瘤天然產物提取分離技術體系。形成了一整套從白英、當歸、赤芍等植物中提取可通過公升高腫瘤細胞內的camp濃度達到抗腫瘤的目的功能成分的成熟技術體系,並建立了喜樹鹼、腫節風總黃酮、大蒜阿藿烯的提取技術體系。

(7)植物源天然產物農藥提取技術體系。本實驗室建立的植物源天然產物農藥提取技術體系包括菸鹼、除蟲菊素、藜蘆鹼、苦參鹼、辣椒鹼、木菸鹼、茴篙素、茶皂素和蛇床子素、苦參鹼、黃芩苷、黃連素、博落回等,在國內處於領先水平。

4、定性與定量分析: 功能的定性鑑定與定量分析技術,是天然產物研究的技術基礎與保障。一項新的定性與定量分析技術的開發成功,將可以有效地避免在工藝技術研究中走彎路。

傳統的定性鑑定手段與常規定量分析技術,由於準確度差、精密度低、耗時長,已不能滿足現代產業領域對分析檢測提出的「準確、精密、快速、簡便」的要求,必須把國外現代儀器分析的最新成果與技術運用到健康產品的研究與開發上。為此,本實驗室重點研究現代分析測試技術【如高效液相色譜(hplc)、氣相色譜(gc)、毛細管電泳(ce)、氣-質聯用(gc-ms)、液-質聯用(lc-ms)、高效薄層色譜(hptlc)、紅外光譜 (ir)等】在天然產物定性鑑定和定量分析中的應用,建立各類天然產物的定性定量分析方法體系。在逆流萃取技術、逆流色譜分離技術、柱色譜分離技術上獲得了一系列的重大突破,取得了多項專利技術或專有技術。

承擔了多種植物提取物中國進出口行業分析方法標準及產品質量標準的制訂,是植物提取物協會植物提取物出口質量標準和檢測方法標準的主要起草單位。

5、功能與藥理學研究: 具有幾千年歷史的中國傳統中醫藥,在提高中華民族身體素質、預防和**疑難雜症上起到了十分重要的作用。但是,傳統中藥還存在功效成分不明晰、作用機理不完全清楚的不足。

究其原因,其一,傳統中藥是以整體的中醫理論為指導,在藥物的炮製中,未能對有效部位、有效成分作準確的量化,複方中的各種功能成分的作用關係也未能明確;其二,對藥物在體內的代謝途徑、作用機理、量效關係、安全性等未能完全探明。這也正是中藥現代化所要致力解決的核心問題之一。所以,現代中藥開發,根本的基礎在於,通過獲得中藥有效部位或有效成分,並對其作定性鑑定和定量分析,探明其藥理功能與構效/組效關係,才可能開發出成分明確、機理清楚的現代中藥和健康產品。

因此功能和藥理學研究對中藥現代化的程序有最直接的影響。本實驗室建立的功能與藥理學研究平台和已完成的研究包括:

(1) 以生物晶元系統和real-time pcr 確證系統為主體的基因組學平台。

(2) 以lc-ms、gc-ms為基礎的代謝組學平台。

(3) 以掃瞄電子顯微鏡和透射電子顯微鏡為基礎的病理藥理學研究平台。

6、終端產品研發: 健康產業的終端產品涉及天然藥物、天然保健品、功能食品與飲料、天然日化用品及其它工業領域的天然產品研究開發。本實驗室已研究開發出成分清晰、功效明顯、市場潛力大的健康產品。

主要核心技術有:

(1)茶葉及提取物產品。本實驗室一直致力於研究成果的轉化與產業化開發,並取得了滿意的業績,真正做到了產、學、研良性互動。2023年即以「速溶茶系列產品研究與開發」和「兒茶素製品研究與開發」兩項成果為基礎,創辦「長沙金農天然植物製品實業****」,作為該中心研究成果的轉化器,緊跟國際天然藥物與健康食品研發的前沿熱點,快速適應國際市場的變化,不斷拓展研究領域,開發新產品。

研究中心成了企業發展的源動力,企業則為研究中心提出了持續不斷的新課題。而今,該公司已經發展成為國際國內頗具影響、銷售規模過億元、利稅近2000萬元的外向型天然產物高科技專業公司——湖南金農生物資源股份****,她不僅是湖南省農業產業化龍頭企業、中國醫保商會植物提取物分會副理事長單位,也是目前中國植物提取物專業工廠規模最大、起點最高的龍頭企業之一,先後獲得國家科技部科技創新**專案、國家高新技術現代中藥產業化重大專項和農業與生物技術重大專項的資助,已經成為我國同行業20余家企業的技術與產品資訊主要源泉,也是具有相當國際影響的植物提取物資源庫,是多家國際500強大型企業開發天然藥物、保健品、功能食品、功能飲料及天然日化用品最緊密的合作夥伴。

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