安康黄姜产业发展的现状问题与建议
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安康黄姜产业发展的现状、问题与建议
黄姜(Dioscorea Zingiberensis C.H.Wright),又名盾叶薯蓣、火头根,为被子植物门,单子叶植物纲,薯蓣科,薯蓣属,多年生缠绕草本植物,为我国特有的野生资源,主要分布在陕西、湖北、湖南、四川、贵州及云南等省。黄姜最早记录于两千多年前的《山海经》,汉代的《神农本草经》,宋代的《图经本草》、《求薯蓣苗》、《种山药》,明代的《本草纲目》以及清代的《植物名实图考》等均有记载,并被《中华人民共和国药典》(2000版)收载,其根茎中薯蓣皂甙元(disogenin)(俗称“皂素”) 的含量为1.1﹪~16.15﹪,是世界上薯蓣皂甙元含量最高的种。
早在古代,我国民间就发现黄姜具有较高的药用价值,并且可以食用,以根状茎入药,其性味甘﹑苦﹑凉,具有清肺止咳,利湿通淋,通络止痛,解毒消肿的功能,可治肺热咳嗽,湿热淋痛,风湿腰痛,痈肿恶疮,跌打扭伤,蜂蜇虫咬等。
黄姜的主要有效成分是薯蓣皂甙元,以它为起始原料经过结构改造、化学半合成,可以生产皮质激素、性激素、蛋白同化激素等300多种甾体药物。而甾体药物是仅次于抗生素类的第二大类药物,因此皂素亦有“药用黄金”的美誉。
自发现黄姜具有重要的药用价值后,陕西省安康市自上世纪八十年代开始率先在国内进行大规模的人工种植,经过多年的努力,安康市黄姜产业形成了在全国颇有影响力的支柱产业。
一、国内外甾体激素与黄姜产业发展的状况
1.1甾体激素的发展状况
自上世纪以来,医药界取得的重大进展有两个,其一是抗生
素的发现和应用。其二是甾体激素的发现和应用。
甾体激素具有极重要的医药价值,是一类维持生命、保持正常生活、促进性器官发育、维持生殖的重要生物活性物质,不仅能治疗多种疾病,而且也是计划生育及产生免疫抑制等方面不可缺少的药物。甾体药物具有很强的抗感染、抗过敏、抗病毒和抗休克的药理作用,能改善蛋白质代谢,恢复和增强体力,以及利尿、利压,广泛用于治疗风湿性关节炎、支气管哮喘、湿疹等皮肤病、过敏性休克、前列腺炎、爱迪森氏等内分泌疾病,也可用于避孕、安胎、减轻女性更年期症状、手术麻醉等方面,以及预防冠心病、艾滋病、减肥等。尤其是甾体口服避孕药的研究成功,使人类生育控制达到了一个全新的水平。甾体药物现成为仅次于抗生素的第二大类药物,是医院临床中不可缺少的基础药物。
薯蓣皂素是1936年Fujii和Matsukawa首先发现的,由于当时对其生理活性及其治疗作用不明,在相当长的时间未能引起人们的重视。直到1943年Marker和他的同事发现薯蓣皂素是合成可的松及其它激素类药物的原料,才引起人们的广泛关注。正是发明了以薯蓣皂甙为原料进行半合成生产甾体激素药物,才真正使甾体药物的生产规模迅速扩大,成本大幅降低,使甾体药物成为一种临床常见的药物。
自从甾体激素发明以来,生产方法主要有动植物提取法和化学合成法。1992年,联合国卫生组织(WHO)宣布,禁止使用化学合成法生产甾体激素药物,因为从动物脏器和血液中提取的激素会导致肥胖与巨人症,因此只能从植物中提取皂素和甾醇生产甾体激素药物,但利用甾醇生产甾体激素药物的收率低,成本
远高于利用皂素生产的成本,国内还没有大规模的利用甾醇生产甾体激素。
目前,一般都是用植物提取的皂素生产甾体激素类药物。植物皂素主要有三大类,即薯蓣皂素、剑麻皂素、番麻皂素。剑麻皂素和番麻皂素虽然在结构上和薯蓣皂素十分接近,生产甾体激素药物时能够在生产部分药物中替代薯蓣皂素,但是用微生物引入11羟基过程发生困难,影响以后的大部分合成路线无法延续。因此,剑麻皂素和番麻皂素的使用量十分有限,薯蓣皂素是生产甾体激素药物最理想的基础原料,全球三分之二以上的甾体药物是以薯蓣皂素作基础原料生产的。因此,薯蓣皂素是甾体激素原料药主要的起始原料,作用不可替代。
姜
皮质激素蛋白同化激素
和墨西哥。经过多年采挖,墨西哥野生薯蓣植物资源锐减,而人工种植也不甚成功,因此墨西哥的出口逐年萎缩。而中国黄姜资源较为丰富,原料价格较低,使中国皂素及甾体激素中间体在国际市场上有较强的竞争力,为中国皂素及甾体激素的发展提供了巨大潜力,中国成为世界上的甾体激素及其中间体的出口大国,达到全球市场份额的60%以上,其中有2/3直接出口到美、德、法等120多个国家和地区。
从国际市场看,甾体激素药物产业呈现很好的发展前景。自上世纪九十年代以来,国际市场甾体激素药物销售额每年以8-10%的速度递增,目前已形成种类繁多,临床应用广泛和需求
旺盛的一大类药物。据专家预测,甾体激素类药物的需求量在未来20年内将越来越大,每年欧洲将以5.2%、美国以4.4%、亚洲以7.7%、非洲及南美洲以13%的需求量猛增。
经过近八十年的迅猛发展,目前甾体激素药物现已发展成为仅次于抗生素类的第二大类药物,全球2009年的销售额突破了600亿美元,占全球医药销售额的6%左右,发展前景十分看好。
1.2国内黄姜产业发展的状况
为解决甾体药物依赖进口的局面,我国1957年开始进行薯蓣资源调查。1964-1974年在国家科委的领导下,全国组织了60个专业队,普查了20个省区、620个县,寻找研究含有甾体皂素的薯蓣资源。整个工作持续了10年之久,动员了数以万计的群众参加,并进行了全国大协作。与此同时还开展了化学分析、资源保护、栽培试验等方面的工作。调查结果发现:我国有17种、1亚种、2变种薯蓣。武当山发现的野生黄姜,薯蓣皂甙元含量高达16.5%,为世界第一。经过调查发现,黄姜是最好的薯蓣皂素的原料。我国薯蓣植物资源的分布详见下表。
我国薯蓣植物资源分布及皂素含量
根据我国薯蓣植物资源调查资料,黄姜的自然分布区为北亚热带及中亚热带地区,即98°53'-121°50'E、23°42'-32°10' N范围内。主要分布于秦岭以南,向东延伸到中条山以南、南岭以北的米仓山、大巴山、武当山、武陵山、雪峰山、衡山等山区,以及长江中游及其支流嘉陵江、汉水、澧水、沅江、资水等流域的低中山丘陵,其东界为湘江流域以西,洞庭湖大平原,西界为四川盆地和云贵高原;垂直分布一般在海拔100-150Om。常生于江水河谷两岸的丘陵、低山、中山山坡、石灰岩的稀疏灌丛中、混交疏林及杂灌丛内或森林、沟谷边缘的路旁等。大量研究表明,野生状态下的黄姜皂素含量主要与环境因素的关系密切,陕西安康、湖北十堰地区的黄姜品质最为优良。
1958年,我国突破了黄姜直接酸法水解提取薯蓣皂素的技术难关,为我国的制药工业填补了空白。在七十年代以前,我国甾体激素类药物还主要依赖进口,八十年代以后,我国皂素工业迅猛发展,尤其是天津制药厂自主成功研发地塞米松生产工艺,一举打败法国罗素公司,我国甾体激素产品不仅能满足国内需要,并开始大量出口,从而带动了国内黄姜产业的高速发展,在国际市场赢得了极高的声誉。中国成为世界上的甾体激素及其中间体的出口大国,达到全球市场份额的60%以上,其中有2/3直接出口到美、德、法等120多个国家和地区。
由于国内外对皂素的需求量持续旺盛,对黄姜的需求与日俱