關山產香棒蟲草抗輻射的理論研究

周海燕　慕程　韓金榮　文雯　潘等龍

【摘要】? 2016年甘肅省華亭市關山發(fā)現香棒蟲草，后經立項、采樣、檢測等明確其成分。參照國家行業(yè)培訓指南，總結輻射對于人體危害的10條機制。在關山產香棒蟲草成分檢測的基礎上，從所含氨基酸、無機物、金屬元素等方面出發(fā)，對其抗輻射機制進行理論研究，以期拓展關山產香棒蟲草應用，為抗輻射找到新型中藥材。

【關鍵詞】? 關山產香棒蟲草； 成分； 抗輻射

Theoretical investigation on the radiation resistance of cordyceps Hawkesii from Guanshan

Zhou Haiyan Mu Cheng Han Jinrong Wen Wen Pan Denglong 1. The First People's Hospital of Huating City，Huating，Gansu? ?744100； 2. The Maternal and Child Health and Family Planning Service Center of Huating City，Huating，Gansu? ?744100； 3. The Nanhu Health Center of Zhuanglang County，Zhuanglang，Gansu? ?744603

【Abstract】? Cordyceps Hawkesii was found in Guanshan，Huating City，Gansu Province in 2016.Determined the composition of Cordyceps Hawkesii through sampling and detection after the project was established.Summarized 10 mechanisms of radiation harm to the human body by referring to the national industry training guide.The amino acids，inorganic substances，and metal elements were analyzed based on component detection in Cordyceps Hawkesii produced in Guanshan.The radiation mechanism are studied theoretically to expand the application of Cordyceps Hawkesii and find new Chinese medicinal materials for radiation resistance.

【Key Words】? Cordyceps Hawkesii from Guanshan； Components； Radiation resistance

中圖分類號：R932? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1672-1721（2023）28-0001-03

DOI：10.19435/j.1672-1721.2023.28.001

2016年在甘肅省華亭市關山段修建天水至平涼鐵路時無意發(fā)現一種未知蟲草，經慕程、秦文平、周海燕等先后于原甘肅省衛(wèi)計委、平涼市科技局等立項，經實地考察、收集樣本、成分檢測確定其成分，已明確該生物為關山產香棒蟲草。為更深入研究關山產香棒蟲草的相關內容，依據現有檢測數據，參照國家行業(yè)培訓指南，總結輻射對于人體危害的10條機制。在關山產香棒蟲草成分檢測的基礎上，從所含氨基酸、無機物、金屬元素等方面出發(fā)，對其抗輻射機制進行理論研究。

1? ? 輻射對人體健康的影響及危害途徑

1.1? ? 輻射對人體健康的影響? ? 因電離輻射作用于機體而引起的病理反應稱為輻射損傷（或放射損傷）。當人體接受的輻射劑量達到一定程度時，就可能導致輻射損傷。輻射損傷是醫(yī)學領域里較新的一種疾病類型。

人類對輻射損傷的研究經歷了很長的過程。1896年1月末，即在發(fā)現X射線之后的3個月，制造和安裝X射線管的美國人格臘布（Gradd）的手上發(fā)生了特異性皮炎，之后才知道這是射線引起的。1896年4月美國的丹尼爾（J.Daniel）發(fā)表了關于X射線長期照射下引起脫毛和嚴重皮膚反應的報告。1902年，有報道稱X射線引起慢性潰瘍進而誘發(fā)癌癥。1903—1904年，亥耐克（Heineke）發(fā)現因X射線的照射，外周血白細胞明顯減少。1929—1958年美國的1項調查表明，早年放射科醫(yī)生的白血病病死率比其他醫(yī)生高5～10倍，之后，隨著防護條件的改善，白血病的發(fā)生率也隨之下降。1977年，有報道稱多次接受X射線胸部透視檢查的女性患者，乳腺癌發(fā)生率增高；妊娠婦女因診斷需要，腹部受到X射線照射，胎兒出生后白血病發(fā)病率增高。Vac-Mahon調查了1947—1954年在美國出生的兒童，認為胎兒期照射是癌癥病死率增高的原因之一。

1.2? ? 輻射的危害途徑? ? 輻射對人體的危害途徑如下。

1.2.1? ? 輻射的生物效應? ? 造成人體生物效應的主要原因是電離輻射的電離和激發(fā)作用。電離或激發(fā)作用可以造成人體細胞分子發(fā)生結構性變化，使蛋白質分子鏈發(fā)生斷裂，造成脫氧核糖核酸（DNA）和酶的結構發(fā)生改變，進而引起細胞染色體的畸變和基因突變。活細胞核中DNA分子控制著細胞的遺傳和再生過程，當DNA分子發(fā)生破壞時，細胞雖然生存，但不能分裂，這些細胞直到老死也不能產生接替的新細胞，造成被照射組織功能喪失，產生一系列生理改變。

1.2.2? ? 輻射對細胞的損傷? ? ?電離輻射作用于機體，經過原初的理化和生物大分子損害階段，進而發(fā)展到對細胞的損傷。照射劑量不同，射線引起細胞的損傷和變化程度也不同，包括細胞死亡、有絲分裂延遲或抑制等。

1.2.3? ? 輻射誘發(fā)惡性腫瘤? ? 輻射致癌原理是指在輻射作用下，細胞染色體發(fā)生畸變，染色體發(fā)生斷裂、缺失、交換等變異或造成細胞基因發(fā)生突變，引起細胞DNA合成過程紊亂，導致異常的蛋白質合成為癌細胞的基礎。一般認為，輻射致癌是電離輻射對人體主要的遠期軀體效應，超劑量照射是致癌的重要因素。輻射致癌常見于造血、甲狀腺、乳腺、肺和皮膚等器官組織。

由于輻射損傷了生殖細胞，生殖細胞（精子、卵子）受輻射后，其基因（遺傳因子）和染色體可能發(fā)生畸形或突變，這種變化導致子代發(fā)生遺傳性疾患。電離輻射誘發(fā)染色體畸變，主要表現為染色體數目和結構上的改變。

1.2.4? ? 輻射對造血系統(tǒng)的影響? ? 造血系統(tǒng)是對輻射敏感性較高的組織之一。輻射作用于機體后，造血器官會出現一系列機能、代謝和形態(tài)的改變。細胞和組織可呈退行性改變或壞死。血液細胞不但有數量上的改變，而且還有質量上的改變，例如出現核固縮、核溶解、核碎裂及胞漿出現空泡等，甚至造成炎癥，發(fā)生水腫或出血等病變。

急性放射病，初期由于骨髓損傷引起細胞成熟加快或骨髓向血中釋放細胞數增多，出現細胞數一時性增高。假愈期雖癥狀有所好轉，但造血器官的病變仍在加重，白細胞、血小板呈進行性減少。極期時造血器官損傷達到極點，血中各種細胞數降至最低值。若病情較輕且治療及時，血中細胞會逐漸升高至正常。

1.2.5? ? 輻射對人眼晶體的影響? ? 人眼晶體對射線比較敏感，輻射對晶體的主要損傷是造成晶體渾濁，形成放射性白內障。電離輻射引發(fā)白內障過程大致分3個階段：1～3周開始出現晶體混濁，7～9周混濁病變明顯加重，之后形成典型晶體病變的白內障病理改變。輻射引起晶體渾濁的機制有2種：有人認為，輻射照射眼部造成色氨酸、酪氨酸等代謝發(fā)生異常，產生醌類物質，使晶體的水溶性蛋白質變性失去透明性；也有人提出是由于輻射損傷睫狀體影響晶體的營養(yǎng)所致。

1.2.6? ? 輻射對皮膚的損傷? ? 放射性皮膚損傷是身體局部受到一次或短時間內多次大劑量外照射所引起的皮膚損傷，包括放射性皮炎、放射性皮膚黏膜潰瘍和放射性皮膚癌。

1.2.7? ? 輻射對生殖的影響? ? 性腺對電離輻射非常敏感。對于男性，精原細胞對輻射較為敏感，睪丸受照射后，精子嚴重減少，導致生育能力低下，甚至可造成永久不育。對于女性，輻射不僅破壞性腺上皮細胞，還影響性激素的產生，性激素的減少是由于濾泡被破壞，使得產生激素的前驅細胞減少，由此引起停經和不育。

1.2.8? ? 宮內照射的有害影響? ? 電離輻射引起的損害因胚胎和胎兒受照射的時期不同而異，產生4種有害效應，即致死效應、致畸效應、致嚴重智力低下、小頭畸形。

1.2.9? ? 輻射對免疫系統(tǒng)的影響? ? 電離輻射對整個機體的免疫反應是抑制的，能抑制非特異性免疫系統(tǒng)，同時也可抑制抗體的形成。機體受電離輻射作用后，非特異免疫系統(tǒng)功能出現不同程度的抑制和障礙。參與特異免疫的細胞主要有淋巴細胞、造血干細胞、單核巨噬細胞以及中性粒細胞、嗜酸性粒細胞、嗜堿性粒細胞、肥大細胞和血小板等。電離輻射作用于機體時，這些細胞發(fā)生不同程度的損傷，因而使特異性免疫功能的不同環(huán)節(jié)發(fā)生障礙。

1.2.10? ? 輻射對鋅離子和腦組織的影響? ? 有研究表明，鋅轉用體（ZnT）可能是介導鋅離子進出細胞的“膜受體”，在腦中發(fā)揮重要生理功能[1]。同步輻射X射線為探針能獲取鋅等金屬在腦切片中的分布和含量，從而證實輻射X射線能影響腦組織中鋅離子的運動，并有望在今后發(fā)展中能將該成果用于解釋鋅等離子對腦功能的作用機制。鋅離子參與人體脂肪的代謝，是腦發(fā)育過程中不可缺少的微量元素，能夠誘導金屬硫蛋白（MT）的合成。MT可抗輻射損害，對機體起保護作用。結合上述得出輻射、鋅離子、腦組織三者存在雙向彼此調節(jié)作用。

2? ? 關山產香棒蟲草成分檢測

關山產香棒蟲草檢測相關信息：樣本來源于當地藥農；檢測單位為西安國聯(lián)質量檢測技術股份有限公司，位于陜西省西咸新區(qū)；數量800株；檢測日期為2017年10月6日。

關山產香棒蟲草無機物、金屬元素檢測結果，見表1。關山產香棒蟲草整株所含氨基酸構成比，見表2。

3? ? 關山產香棒蟲草成分抗輻射機制討論

3.1? ? 關山產香棒蟲草無機物及金屬元素抗輻射機制? ? 關山產香棒蟲草富含無機物、金屬元素等有益物質，可有效對抗輻射。

3.1.1? ? 抗氧化、拮抗自由基? ? 人類健康與機體平衡有關。機體中各類微量元素按一定比例存在，以維持自身生理功能，無機物及微量元素對維持細胞完整和功能起到重要作用。微量元素具有抗氧化作用，可以作為自由基反應的粹滅劑[2]。關山產香棒蟲草含有鈣、鋅、鎂、鉛、汞、砷、銅等數種無機物和微量元素，單從所含有無機物、微量元素上考慮具有抗氧化、拮抗自由基作用。

3.1.2? ? 穩(wěn)定血清微量元素? ? 輻射可打破機體無機物、微量元素平衡，影響其分布，人體受到一定輻射后血清中微量元素含量降低。高永等[3]在研究電離輻射對小鼠血清微量元素的影響時發(fā)現實驗測定的10種微量元素中，鋅、鎳、錳、鉛、鎘在輻射后其血清濃度下降。關山產香棒蟲草含有多種無機物和微量元素能補充體內丟失部分無機物及微量元素。

3.1.3? ? 調節(jié)神經衰弱? ? 隨著信息化到來及手機、電腦、醫(yī)院CT等的普及和應用，電磁輻射對人體健康的影響越來越引起人們關注。有數據顯示[4]，生活在電磁輻射污染場磁在7～10 V/m環(huán)境中1年以上青年學生易出現脫發(fā)、失眠、多夢、煩躁不安、易激動、記憶減退、神經衰弱等問題，其血清中Fe、Zn元素含量明顯低于無癥狀者。有學者提出微量元素對維持中樞神經系統(tǒng)構造和生理功能具有重要作用，如缺鋅可引起酶不良造成脫發(fā)、精神障礙。關山產香棒蟲草含有微量元素、無機物等能夠對癥治療神經衰弱，改善脫發(fā)、失眠、多夢、激動、記憶力減退等癥狀。

3.1.4? ? 治療腫瘤? ? 有數據顯示[5]，接收Co放射源全身照射，每次照射劑量為1.70 Gy，每周照射1次，照射4周，總量為6.80 Gy，劑量率0.26 Gy/min。肝臟Zn、Cu含量下降。關山產香棒蟲草經檢測含有Zn、Cu微量元素可補充機體所缺失部分。此外將關山產香棒蟲草與冬蟲夏草比較[6]，2種蟲草所含微量元素、無機物種類相同，對于狼瘡性腎炎亦有治療效果。

3.1.5? ? 生殖系統(tǒng)方面應用? ? 有實驗證實2 450 MHz微波對生殖系統(tǒng)有一定的影響，主要表現在致精子畸形、導致流產、影響胚胎吸收等方面。該研究結果表明[7]，當微波強度在108 μW/cm²，連續(xù)輻射3周時，小鼠睪丸中的Mn、Zn、Fe、Ca、Cu、Mg 6種微量元素含量降低。關山產香棒蟲草經檢測含有Ca、Zn、Mg、Pb、Hg、As、Cu與微波照射丟失的無機物、微量元素相一致，從而推斷對微波造成精子畸形、流產、影響胚胎吸收等方面有治療作用。

3.1.6? ? 預防白內障? ? 隨著電離輻射白內障的逐漸加重[8]，晶體鋅含量逐漸減少，呈明顯負相關，這表明微量元素鋅在電離輻射白內障發(fā)生、發(fā)展過程中具有重要意義。經過課題組成員樣本測量發(fā)現關山產香棒蟲草中含有微量元素鋅，對輻射引起的白內障有預防作用。

3.2? ? 關山產香棒蟲草氨基酸抗輻射機制? ? 氨基酸是生命活動中至關重要的物質之一，腦中重要神經遞質與情緒和感覺等有關。長期接收微波輻射后機體分子水平發(fā)生變化，引起氨基酸和單胺類遞質代謝異常，包括谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸神經遞質濃度過高或利用率降低[9]。關山產香棒蟲草經過檢測含有諸多氨基酸，其中營養(yǎng)必需氨基酸有賴氨酸、蘇氨酸、精氨酸、組氨酸、纈氨酸、亮氨酸6種，生糖氨基酸有丙氨酸、絲氨酸，生糖兼生酮氨基酸有異亮氨酸。輻射可致機體氨基酸代謝紊亂，關山產香棒蟲草含有豐富氨基酸，因此從理論上可糾正輻射引起的氨基酸紊亂。

4? ? 總結

隨著人類現代文明的進步，醫(yī)學中輻射問題已成為影響人類健康的雙刃劍，應用得當會造福人類、反之會危害人體健康。通過理論分析發(fā)現關山產香棒蟲草是甘肅省華亭市內發(fā)現的新型珍貴中藥材，現已明確其藥用有效成分，經查閱與冬蟲夏草成分有許多相同點并有自身優(yōu)勢。依據檢測成分從無機物、微量元素、氨基酸等方面分析關山產香棒蟲草具有抗氧化、清除自由基、穩(wěn)定血清電解質、抑制腫瘤細胞增殖等作用，結合人體病理學糾正氨基酸紊亂、補充人體無機物等。

參考文獻

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（收稿日期：2023-07-06）