中藥蛋白資源提取分離及產業化路徑展望

倪雅迪，徐羚欣，朱鈺雅，肖 平，段金廒

中藥蛋白資源提取分離及產業化路徑展望

倪雅迪，徐羚欣，朱鈺雅，肖 平*，段金廒*

南京中醫藥大學藥學院，江蘇省中藥資源產業化過程協同創新中心，中藥資源產業化與方劑創新藥物國家地方聯合工程研究中心，國家中醫藥管理局中藥資源循環利用重點研究室，江蘇 南京 210023

蛋白在中藥中的作用不容小覷，具有多重資源利用價值，包括藥用價值、保健價值、飼用價值等，故中藥蛋白開發潛力巨大。蛋白的提取分離是其產業化過程中的關鍵環節，亟需技術突破和集成創新。因此，需要剖析當前中藥蛋白不同提取分離技術的優劣勢，整合各技術的優勢為中藥蛋白資源產業化服務。鑒于中藥材具有來源天然、儲量可觀、生物活性好等特點，中藥蛋白實際應用的前景樂觀。如何合理開發利用中藥蛋白資源并推動其產業化進程是當下面臨的重大考驗。通過對中藥蛋白的資源分布情況、利用現狀、提取分離純化方法進行概述。此外，還總結了中藥蛋白資源產業化所面臨的主要問題并提出策略和展望，為中藥蛋白資源科學開發和產業健康發展提供思路。

中藥蛋白；資源分布；蛋白提取；分離純化；產業化路徑

一直以來，對于中藥有效成分的研究主要著重于小分子次生代謝物的分離及應用。近年來由于生物醫藥相關技術不斷發展，對于大分子初生代謝物蛋白質的研究也日益受到重視。蛋白質是中藥的重要物質組成，具有多種生物學功能[1]。隨著人們對中藥蛋白的研究不斷深入，該行業的市場前景也變得越來越廣闊。為鞏固中藥蛋白的實際應用，蛋白質的提取、分離、純化和產業化關鍵技術日益受到重視[2-3]。傳統的中藥蛋白提取分離方法存在技術粗放、效率低下等問題，導致蛋白提取率較低，不利于中藥蛋白資源產業化的發展，亟須進一步的技術變革。近年來，國內外將目光轉向中藥蛋白提取技術的優化升級，結合現代生物技術手段提高中藥蛋白的純度和產量，并對其結構和功能進行深入研究，為其應用提供科學依據，對拓展中藥蛋白的應用新領域具有重要意義[4-5]。

鑒于中藥蛋白具有來源廣、營養價值高、生物活性好等特點[6]，其在藥用[7-8]、保健[9]、飼用[10-11]等行業具有巨大的發展空間。但是，中藥蛋白資源的產業化路徑尚不清晰，從加工處理、提取純化、結構解析、功能研究、制劑開發，到最后以產品功能為主導推廣到市場的每一個環節都存在著問題和挑戰。因此，亟需厘清中藥蛋白資源產業化各環節存在的主要問題和不足，同時有針對性地提出切實可行的產業化路徑及策略，為中藥蛋白資源科學合理的開發與利用指明方向。深入研究不同提取分離純化技術可能對中藥蛋白功能特性造成的影響，對于提高中藥蛋白利用率具有重要的理論指導意義。

本文系統梳理了中藥蛋白資源在各類中藥材中的分布情況和資源利用價值，為中藥蛋白資源開發與利用提供思路。針對蛋白資源產業化過程中提取分離的關鍵環節，對國內外中藥蛋白提取分離技術優缺點進行比較分析，為中藥蛋白產業化過程中提取分離技術的選擇提供參考依據。同時本文深入剖析了中藥蛋白資源現階段研究的不足之處，提出對策建議并進行展望，以期為中藥蛋白資源科學合理開發與產業化應用提供思路和科學依據。

1 中藥蛋白資源分布與利用價值

1.1 中藥蛋白資源分布

中藥蛋白主要分為植物藥蛋白、動物藥蛋白和菌類蛋白3種，動物藥的蛋白含量較高，植物藥中果實種子類中藥材蛋白含量相對較高，菌類中藥也含有豐富的蛋白質[12]。如蛹蟲草的蛋白質含量約為26%[13]，靈芝的蛋白含量在7.52%～32.05%[14]。蛋白在植物藥的根、莖、葉、花、果實、種子等部位中均有分布，其中種子類藥材的蛋白含量較高，含量多在20%以上，如北五味子、酸棗仁、紫蘇籽粕等。動物藥的蛋白含量普遍較高，有些可以達到50%以上，如紅蛤蚧總蛋白含量可達到70.88%，蘄蛇蛇毒蛋白的最高含量可超過90%。研究表明，與動物蛋白相比，植物蛋白除大豆蛋白外都是缺乏一種或多種必需氨基酸的不完全蛋白質[15]，而動物蛋白可以提供所有必需氨基酸，是一種具有較高生物學價值的蛋白質來源[16]。結合目前涉及動植物蛋白含量的相關文獻，對一些重點藥材中的蛋白含量進行歸納總結，部分動植物藥材中蛋白含量信息可見表1。

1.2 中藥蛋白資源利用價值

1.2.1 藥用價值 中藥蛋白不僅具有較好的生物活性，還具有較低的毒性和不良反應，對其藥用價值進行研究和評估，揭示其藥理機制，有助于在提高中藥療效的同時減少不良反應[55-56]。中藥蛋白具有抗腫瘤、免疫調節、抗炎、抗高血壓、調節血糖、抑菌、保護神經系統和心血管系統等多種藥用價值。

中藥蛋白具有抗腫瘤活性，可以對腫瘤發展產生抑制作用，并對腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉移等過程產生調控效應[57]。天花粉蛋白可能通過促進趨化因子的分泌和加速顆粒酶B進入肝癌細胞來提高T細胞免疫功能發揮抗腫瘤活性[58]。鹿茸蛋白可改善S180荷瘤小鼠的體質量和免疫器官指數，誘導線粒體介導的S期細胞周期阻滯，從而有效抑制實體腫瘤生長[59]。

中藥蛋白具有調節免疫系統功能的潛力，研究中藥蛋白對免疫細胞的激活、調節、互作的影響以及和免疫性疾病相關的應用一直被廣泛關注。蛹蟲草免疫活性蛋白2b可顯著提高巨噬細胞的增殖能力和吞噬能力，使其活化并且極化為M1型巨噬細胞，更好地參與正向免疫應答，增強免疫調節能力[60]。紫蘇籽蛋白可以調節免疫力低下小鼠的免疫系統，中等劑量會提高T/B淋巴細胞的增殖、NK細胞殺傷力以及巨噬細胞的吞噬能力[20]。

在高血壓治療方面，相比人工合成的血管緊張素轉化酶（angiotensin converting enzyme，ACE）抑制蛋白，以天然蛋白質為原料制備的ACE抑制藥物不良反應小、作用條件更溫和[61]。栝樓籽蛋白酶解物可以抑制氧化損傷后的人臍動脈平滑肌細胞分泌縮血管因子內皮素，具有體外降血壓活性[62]。人體胃腸道消化酶獨特的酶切位點和消化特性適于酶解核桃蛋白，體外模擬消化后，核桃蛋白的ACE抑制率達到44.85%，比外源性核桃蛋白酶解物具有更穩定、更持久的降壓效果[63]。

表1 部分動植物中藥材中的蛋白含量

中藥蛋白具有抗炎活性，可通過干擾炎癥因子的生長和復制，減少炎癥反應以預防疾病的發生，具有較高的研究價值。鹿茸蛋白提取物可以影響傷口愈合過程中膠原蛋白的含量和纖維的合成，從而促進傷口愈合[64]。邢欣[65]發現山藥蛋白能夠顯著降低炎癥因子白細胞介素-18（interleukin-18，IL-18）、IL-1β、腫瘤壞死因子-α（tumor cell necrosis factor-α，TNF-α）含量，下調NOD樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3（NOD-like receptor pyrin domain containing 3，NLRP3）表達，從而抑制高糖誘導的小鼠海綿體內皮細胞炎癥反應。

中藥蛋白顯示出調節血糖的功效，研究中藥蛋白對胰島素分泌、葡萄糖代謝的調控機制，對于糖尿病等代謝性疾病的治療具有重要意義。體外實驗證明，桑葉蛋白的中性蛋白酶酶解物對α-葡萄糖苷酶抑制能力最強[66]。沙棘蛋白對2型糖尿病小鼠降血糖效果明顯，可以提高小鼠對葡萄糖的敏感性，減少對葡萄糖的吸收，改善小鼠的精神狀態[67]。豆腐柴葉蛋白可以降低糖尿病小鼠的血糖、血脂，可能與拮抗胰島素水平升高、修復胰島組織損傷有關[68]。

由于中藥蛋白可以預防細菌感染和抑制細菌繁殖，在抗菌活性方面具有廣譜性和不易產生耐藥性的特點，已被開發用作抗生素的替代品[69]。天麻蛋白能夠顯著抑制白色念珠菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌的活性[70]。印雙紅等[71]發現德江天麻蛋白主要通過阻斷毒力基因及總腸毒素的表達，降低肺部載菌量，增加金黃色葡萄球菌細胞外堿性磷酸酶的含量來實現抑菌作用。

中藥蛋白能夠清除氧自由基，對抗氧化應激，抑制細胞凋亡，減弱神經退行性病變。人參蛋白對H2O2所致的神經元損傷具有保護作用，其機制與提高B淋巴細胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）mRNA表達和抑制Bax mRNA表達有關[72]。楊麗萍等[73]發現天麻蛋白對氧糖剝奪/復糖復氧（oxygen-glucose deprivation and reperfusion，OGD/R）誘導的HT22細胞損傷具有保護作用，其機制與活性氧/線粒體凋亡通路、腺苷酸活化蛋白激酶-核因子紅細胞系2相關因子2（adenosine 5′-monophosphate-activated protein kinase-nuclear factor erythroid 2-related factor 2，AMPK-Nrf2）通路和缺氧誘導因子通路相關蛋白有關。

中藥蛋白可以調節血管內皮功能，維護血管穩態，減少心肌細胞凋亡，對心血管系統具有保護作用。鹿茸蛋白可能通過調控PI3K/Akt信號通路下游凋亡相關蛋白，減輕缺血缺氧對心肌細胞造成的損傷，維持線粒體膜電位的穩定性，減少細胞凋亡[74]。蜈蚣酸性蛋白對血管緊張素-II誘導的心肌細胞凋亡具有明顯的抑制作用，其機制與降低半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（cystein-asparate protease-3，Caspase-3）活性以及下調c-fos mRNA表達有關[75]。隨著對中藥蛋白藥理作用及其機制的深入研究，期望更多中藥蛋白藥物能夠廣泛應用于生產與臨床。

1.2.2 保健價值 中藥活性蛋白具有免疫調節、抗氧化等多方面的活性，較高的營養價值和潛在的保健功效使其在保健品開發領域備受關注。火麻仁蛋白具有降血壓、抗衰老、抗疲勞、通便減肥等活性功能[22]。現已有火麻仁蛋白類飲料投放于市場，研究表明攝入火麻仁蛋白有助于提高體內超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）的活力，幫助清除自由基，對皮膚抗氧化具有一定功效[76]。

中藥蛋白中富含多種必需氨基酸和生物活性肽，具有較高的生物利用度和營養吸收率，對人體的生長發育、免疫功能和肌肉修復至關重要。桑葉作為一種高蛋白食用資源，祁芳等[9]采用超聲輔助水浴法浸提桑葉蛋白，并以浸提液為原料制作蛋白飲品，得到的飲品呈鮮亮黃綠色，色澤均勻，香氣濃郁，回味甘甜，在滿足營養補充的同時，契合人們的喜好。綜合利用“藥食同源”中藥蛋白可以增強免疫力、緩解疲勞等功效，有利于推動其保健價值被不斷挖掘。

1.2.3 飼用價值 中藥蛋白資源的飼用價值開發目前正處于起步階段。有研究表明中藥蛋白具有潛在飼用價值[77]，并顯示出對畜禽的生長促進、免疫調節和抗病作用[78]。在飼料中添加中藥蛋白不僅可提高動物機體自身免疫力、對疾病的抵抗力[79]，還可通過調節腸道菌群，促進對飼料的消化吸收[80]。

近年來，團隊聚焦中藥非藥用部位資源價值發現和替代抗生素飼用產品的開發，發現中藥非藥用部位的蛋白資源亦可作為飼料添加劑，用于提高畜禽的生長性能和產蛋率。一些中藥蛋白具有豐富的氨基酸組成和生物活性，可以作為良好的蛋白質來源，提供動物所需的必需營養[81]。郭盛等[82]發現酸棗仁藥渣中含有大量的蛋白類資源性化學成分，可用于制備動物飼料。將發酵桑葉應用到畜禽飼糧中發現一定量的發酵桑葉可以促進畜禽的生長發育，調控脂質代謝水平[83]，增強免疫力[84]。梁凌云等[85]將蠶沙轉化成魚類和畜牧的植物蛋白飼料，變廢為寶，兼顧經濟效益、環境效益和社會效益，既達到殺菌作用，又增加了適口性，提高了蛋白質的消化吸收利用率。

2 中藥蛋白提取方法

基于蛋白的溶解性、穩定性、親和性等屬性，其在特定條件下能夠與提取溶劑發生相互作用，從而實現有效的分離和純化。中藥蛋白的提取方法主要包括水提法、酸堿提取法、鹽溶提取法、酶解法等。在提取過程中，常以蛋白質提取率為評價指標，通過工藝優化和條件控制，不僅可以提高蛋白的提取效率，還可以確保蛋白質的純度和生物活性。

2.1 水溶液提取法

蛋白質結構中包含豐富的極性基團，如羥基、羧基和氨基等，使部分蛋白質具有良好的水溶性，因此水溶液提法是蛋白提取的常用方法之一。胡佳瑤等[86]采用水提法從10 g干海馬中提取到1.056 g質量濃度為0.106 g/mL的總蛋白。采用此種方法得到總蛋白較多，實驗步驟簡單、快速且不影響后續蛋白酶的活性。唐婷范等[87]使用水提回流法提取貴港野葛蛋白，通過正交試驗等確定了在提取溶劑pH＝8、液料比20︰1、提取溫度30 ℃和提取時間2.5 h的最優提取條件下，貴港野葛蛋白質的提取率最高達83.20%。由此可見，水提法相對簡單和經濟，可以有效地提取中藥中的水溶性蛋白質，但提取過程中常需要考察提取時間、溫度、次數及投料比等諸多因素。

2.2 酸堿提取法

酸堿提取法是提取中藥蛋白的傳統方法，也是目前應用較為廣泛的提取方法，利用蛋白質等電點沉降和高溫變性的特點，通過對pH的調節及溫度的控制，使蛋白沉淀，達到提取分離的效果[88]。此類方法得到的蛋白質提取率較高、操作簡便、成本低。王苗等[89]采用堿提酸沉法提取葛根蛋白，通過Box-Behnken響應面試驗設計，確定了最佳提取工藝為提取溫度45 ℃，提取時間120 min、液料比20∶1、pH值3.5，所得葛根蛋白提取率為11.73%。張紅印[90]采用響應面法試驗設計，優化堿提酸沉法提取酸棗仁蛋白的最佳工藝參數，確定了最佳提取工藝條件為液料比20∶1、pH值10、提取溫度51 ℃、提取時間49 min，蛋白質提取率為79.71%。但此種提取方法仍存在些許不足，如酸或堿過量會使蛋白質發生不可逆的變性反應，導致蛋白質顏色變深，改變蛋白質的功能特性，對后續進一步操作分析造成影響，在實際操作時需綜合考慮。

2.3 鹽溶提取法

鹽溶提取法主要利用NaCl、硫酸銨和其他中性鹽溶液對蛋白進行提取，提取原理是溶液中鹽離子濃度的增加使蛋白質分子表面電荷增加，增進了蛋白質的水合作用，從而增加蛋白質在溶液中的溶解度[91]。劉凱等[92]通過設計單因素實驗和正交實驗將粉碎的杏仁渣加入磷酸鹽溶液中水浴加熱、攪拌、離心，測定上清液的吸光度、計算提取率、確定最佳提取工藝為溫度50 ℃，液料比30∶1，提取1 h，鹽濃度為0.01 mol/L，蛋白質提取率為72%，此方法簡單易行且無食品安全隱患。王波[93]采用浸提法，通過單因素試驗和正交試驗優化山藥可溶性蛋白的提取工藝，得到最佳條件：磷酸鹽緩沖液的pH值為8，提取時間為30 min，提取溫度為50 ℃。雖然鹽溶法提取率較低、提取時間長[94]，但使用此方法提取的蛋白質不易發生變性，可克服酸堿法的缺陷，保持了蛋白質的天然構象。

2.4 酶解法

酶解法一般使用不同種類的蛋白酶將植物中的蛋白質酶解成分子量較小、溶解性較好的低分子量蛋白和肽類以達到更好的分離效果[95]。Aondona等[96]利用多種蛋白水解酶，在溫度為50 ℃，pH為7.0的條件下獲得黑芝麻蛋白最高提取率。張怡[45]采用復合法酶解哈蟆油，經SDS-PAGE驗證該法不會降低蛋白含量，當蛋白分子量主要集中在35 kDa以下時，有助于提高哈蟆油的生物利用度。于麗娜[97]采用Alcalase 堿性蛋白酶酶解梅花鹿茸蛋白，最佳酶解工藝是溫度為55 ℃，pH為7.5，以底物濃度為2%（m/v），加入8%（v/m）反應2 h。酶解法提取效率高、反應條件溫和、提取溫度低、不會產生有害物質，但對操作環境較為嚴格，且成本消耗較大，相比酸堿提取法，需要增加滅酶的步驟，在實際大批量工業生產中仍需要綜合考慮成本。

2.5 Osborne分級提取法

Osborne分級提取法主要利用蛋白質4種組分在溶解性方面的差異進行蛋白質分級提取，清蛋白易溶于水，球蛋白易溶于稀鹽溶液，醇溶蛋白易溶于50%～90%乙醇，谷蛋白易溶于稀堿溶液[98]。Osborne法有利于稀釋并提取多種蛋白，該方法靈敏度高，廣泛應用于各類工業及研究領域。王海東等[99]用Osborne方法分級提取五味子中的蛋白質，4種組分蛋白中谷蛋白相對含量高達 48.39%，醇溶蛋白含量最低，僅1.75%。董紅影等[100]采用Osborne法分級提取葛根蛋白，分別得到清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。耿正瑋等[101]采用此方法提取杏鮑菇谷蛋白，測定其亞基相對分子質量分布在小分子范圍內，是一種營養吸收價值較高的食用菌。合理優化Osborne分級提取法中各級提取的溶劑種類和濃度，有助于提高中藥蛋白有效成分的利用率和中藥蛋白產業的深加工水平。

2.6 凍融法

凍融法是利用一定低溫條件，使細胞發生溶脹，導致胞內物質流出的方法。實驗室通常采用反復凍融法提取蛋白質，使細胞內形成冰晶，剩余細胞液鹽濃度增高，使細胞破裂，釋放目的產物[102]。目前該技術主要應用于藻類蛋白的提取，如藍藻[103]、螺旋藻[104]、舌狀蜈蚣藻[105]等。董碩等[106]采用反復凍融法初步處理紅胞藻，破碎藻細胞以提高藻紅蛋白溶出率，實驗證明經過4次反復凍融后藻紅蛋白溶出率最高。徐遠超[107]證明在藻粉狀態下，凍融法能夠最大化地提取出藻紅蛋白，最高達到36 mg/L的水平，遠高于其他物理或化學提取技術。但王肖肖[108]認為采用反復凍融法破碎細胞會導致藻膽體解體，不利于藻膽蛋白的結構解析。由于藻類樣品無法在短時間內實現凍融，導致提取時間過長，故該法不適用于大規模生產，只適合小部分產品的處理[109]，通常和其他提取技術聯合運用[110]。

由于實驗目的、中藥來源、目標蛋白特性及實驗條件等存在差異，需綜合考慮不同提取方法的特性，結合實際以確定最佳提取工藝。各提取技術的特點見圖1。

綜合上述多種不同提取方法的原理及相關實例可見，直接對目標蛋白進行水溶液提取，原料易得、操作簡便，適用于對蛋白純度要求不高的工藝。相較而言，酸堿提取法的提取率高，但提取過程中也存在酸堿溶液導致蛋白質變性，甚至環境污染等問題。酶解法條件相對溫和，不會造成蛋白質的變性，可以維持蛋白質的生理結構和原有功能，但是此法對實際操作環境較為嚴苛且成本較高。鹽析法雖提取率欠佳，但其優勢在于能夠最大限度地保留原始成分，不易變性。Osborne分級提取法操作簡單，可一次性分離，但是對于組分、含量及功能性質不同的中藥蛋白，要選取不同的提取工藝；此外，此方法易受到原料中占比較大的非蛋白質物質的干擾，導致蛋白質的最終提取率降低。凍融法只需要簡單的離心和凍融處理，不需要有機溶劑或酸堿處理，可以避免蛋白質的降解和失活，但不適用于對溫度變化敏感的蛋白質。常見中藥蛋白提取方法、條件、蛋白得率見表2。

圖1 中藥蛋白各類提取方法優缺點

通常情況下，提取溶劑的pH、液料比、溫度及作用時間均會影響中藥蛋白的提取率；此外，根據提取方法的不同，還存在影響中藥蛋白提取率的其他因素，如超聲輔助法中超聲作用時間及頻率、酶解法中酶的種類與投入量等。在實際生產實踐及實驗操作過程中，需要綜合考慮中藥材種類、蛋白含量、純度要求、資金設備及環境等多方面因素，選取最佳的中藥蛋白提取方法，并不斷優化工藝以達到中藥蛋白的高效提取。目前，傳統中藥蛋白提取技術已廣泛運用于工業生產，例如通過超聲輔助酶提法提取枸杞葉蛋白用于制作枸杞葉蛋白粉營養品[121]。同時，新型技術也由探索開發逐漸步入生產實踐，為中藥蛋白產業化發展提供技術支撐。

表2 中藥蛋白的提取方法

3 中藥蛋白分離純化方法

為獲得純度較高的中藥蛋白，通常利用蛋白質分子間的結構差異性，如分子量、分子形狀、溶解度和電離性質等，對提取得到的粗蛋白進行分離純化。常見的中藥蛋白分離純化技術主要有萃取技術、膜分離技術、色譜技術等。

3.1 萃取技術

3.1.1 雙水相萃取（aqueous two phase extraction，ATPE）技術 ATPE取作為一種分離純化蛋白的新工藝，利用蛋白質在各相中的溶解性質，可將樣品中的大部分蛋白質與其他物質分離到上下各相中[122]。在萃取過程中，蛋白質的萃取率會受到pH、兩相鹽濃度及鹽的相對分子質量影響[123]。李享等[124]使用18% PEG 4000、17% (NH4)2SO4和1% NaCl組成最佳雙水相萃取體系，將竹蓀多糖與蛋白分離，后又經膜分離透析、離子交換色譜除鹽，最終得到純度為99%的竹蓀蛋白。Antecka等[125]使用由聚乙二醇和磷酸鹽組成的雙水相體系對藍藻粗蛋白進行萃取，將其純化至食品級純度。雙水相萃取法操作簡便，原料易得，成本較低[126]，是替代昂貴色譜法用于分離純化蛋白質的非常有前景的方法，但大規模生產應用還需解決相系統的恢復問題[127]。

3.1.2 三相萃取法（three-phase partitioning，TPP） TPP是一種相對新型獨特的蛋白分離純化技術，一般以硫酸銨-叔丁醇的三相萃取體系為基礎，能夠較好地與其他技術聯用，明顯提高蛋白質的回收利用率，有助于增強酶的穩定性和催化活性[128]。Mondal[129]采用TPP優化天花粉蛋白的提取，與傳統的溶劑萃取相比，該技術時間更短、效率更高，在1 h內蛋白回收率可以達到98.68%。張喜峰等[130]采用TPP萃取黃參蛋白質，平均蛋白質提取率為88.71%，顯著高于硫酸銨沉淀法的76.49%。TPP是一種快速、簡單、溫和、高效的非色譜蛋白質分離技術，目前已被應用于上游和下游生物分子的純化過程[131]，其在蛋白質分離純化領域的廣泛使用有待繼續開發。

3.2 膜分離技術

膜分離技術是根據底物分子直徑大小進行初步分離的技術。根據膜孔徑大小可以分為微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜等，其中超濾是最主要的方法[132]。超濾技術是一種基于分子大小選擇性的分離富集方法，通過對溶液施加壓力使得溶質向低滲透壓側移動。超濾膜具有特定孔徑大小的篩選功能，可以通過相對分子質量較小的物質，而將孔徑較大的蛋白質保留在膜上，從而實現中藥蛋白的分離[133]，現已廣泛應用于從粗蛋白水解物中純化和濃縮低分子質量活性肽[134]。Fadimu等[135]采用超聲波對羽扇豆分離蛋白進行預處理，并利用堿性蛋白酶和風味蛋白酶水解羽扇豆分離蛋白制備堿性蛋白酶水解物和風味蛋白酶水解物，利用膜超濾技術將這些水解產物分成1×103、5×103、1×104相對分子質量段，經藥理研究后證實了羽扇豆蛋白水解產物中含新型抗高血壓肽，有開發降壓藥物的潛力。

3.3 色譜技術

3.3.1 離子交換色譜法（ion exchange chromatography，IEC） IEC利用蛋白表面帶有負電荷的特性，基于陰離子交換樹脂的功能基團與蛋白質靜電相互作用的原理，對中藥蛋白進一步純化[136]。常用于蛋白質分離的離子交換劑有弱酸型的羧甲基纖維素和弱堿型的二乙基氨基乙基纖維素[137]。沈明娟等[138]首先將蛋白液50 mg/mL過0.22 μm水系膜后，采用離子交換色譜法，控制體積流量為1 mL/min，用Tris-HCl鹽緩沖液洗脫至完全出峰，最后以凝膠過濾色譜法分離純化經硫酸銨沉淀提取得到的核桃致敏蛋白Jug r 1。Li等[139]通過硫酸銨沉淀后，使用HiTrap Q離子交換色譜，從牛樟芝中獲得具有靶向抗腫瘤活性的蛋白。該方法通常用于蛋白質純化工藝的中期，能夠很好地將目的蛋白質分離，為蛋白質產品的產業化提供了重要保證[140]。

3.3.2 反相高效液相色譜法（reversed-phase high performance liquid chromatography，RP-HPLC） RP-HPLC基于不同多肽組分的疏水性差異，被廣泛運用于能溶于極性或弱極性溶劑中的有機物的分離，是當今液相色譜最主要的分離模式[141]。魏瑋[142]通過RP-HPLC對地龍蛋白肽進行分離純化，得到純度較高且具有抗凝血活性的多肽組分。張穎等[143]采用RP-HPLC對不同花源的蜂蜜蛋白進行特性鑒別。毛晶等[144]利用RP-HPLC篩選松仁谷蛋白中的優質抗氧化成分。反相超高效液相色譜（reversed-phase ultra-performance liquid chromatography，RP-UPLC）是在RP-HPLC的基礎上發展起來的一種新分離技術，具有分離速度更快、靈敏度更高等優點。為了達到更好的分離純化效果，液相色譜多與質譜串聯使用，可實現多組分的快速分離與鑒定[133]。

3.3.3 凝膠過濾色譜法（gel filtration chromatography，GFC） GFC通過凝膠形成的網狀結構，利用分子篩的作用對樣品按照相對分子質量大小和形狀不同進行分離。根據固定相的不同，可以分為瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠和葡聚糖凝膠，其中葡聚糖凝膠應用最為普遍[145]。Ghribi等[146]將酶解法提取的鷹嘴豆蛋白產物在Sephadex G-25上進行分子量排阻色譜分成4個主要蛋白成分（Fra. I、Fra. II、Fra. III和Fra. IV），后又對Fra. III進行了反相高效液相色譜分離，得到11個抗氧化組分。在分離過程中，通過改變溶液條件，如親和劑、鹽濃度和pH值，可以調控生物大分子與凝膠矩陣之間的相互作用，以實現更精確的分離效果。

由于分離機制的不同，還衍生出親和色譜色譜法[147]等新型蛋白分離純化方法。在親和色譜中，非特異結合的成分可以通過洗脫步驟洗去，而保留目標蛋白。通過改變洗脫條件，如溶液的離子濃度、pH值或者使用競爭性配體，可以使目標分子與親和基質解離，從而實現對目標分子的純化[148]。親和色譜技術的優勢在于其高選擇性和高純度的分離效果，能夠特異性地捕獲和純化目標蛋白。此外，親和色譜還可以應用于復雜混合物的分離與富集，具有高通量和批量純化的能力，通常運用于中藥蛋白產業化過程中分離純化的最后一步。

總體而言，采用單一分離技術難以得到較好的分離純化效果，在實際分離過程中，要想得到某種活性蛋白單體，必須聯用分離技術。具體方法見表3。

超濾、色譜等中藥蛋白傳統的分離純化技術已較為純熟，已廣泛應用于食品業、工業等領域[154]。目前常使用多種方式聯用的混合模式色譜技術，具效率高、蛋白結合量高、選擇性好、洗脫條件溫和等優勢，可減少對料液的預處理步驟，從而提高分離效率[155]。未來仍需改良分離純化手段，確保快速獲得目標產物的同時進一步降低成本，以運用于大規模工業化生產。

4 中藥蛋白產業化前景及展望

4.1 中藥蛋白研究和應用的不足之處

由于中藥蛋白成分與中藥材中的其他成分相互作用復雜，從中藥材中提取和純化中藥蛋白仍然存在技術難題，導致產業化過程中中藥蛋白資源的利用率不高。傳統提取方法效率低下且成本較高，而分離技術如親和色譜、凝膠色譜、反向高效液相色譜等又存在價格昂貴、難度較大、無法大規模使用等問題，有限的提取方法阻礙了中藥蛋白產業化的發展。因此，亟須進行傳統工藝的改良精進和技術的革新，以期達到快速、高效、精確且節能的效果，提升中藥蛋白資源的利用率。

表3 中藥蛋白分離純化聯用技術

為推進中藥蛋白資源產業化的進一步發展，還需不斷完善中藥蛋白的資源價值發現、結構鑒定、作用機制等方面的基礎研究。中藥蛋白兼具結構的復雜性和成分的多樣性，目前中藥蛋白常用的結構解析方法耗時多、成本高且不適用所有蛋白，致使中藥蛋白資源難以進一步地開發利用。雖然中藥蛋白在臨床上展現出一定的療效，但其具體作用機制還不夠明確，對于中藥蛋白作用靶點和機制通路的認識有限，以至于在藥品開發和臨床應用上有所停滯。

中藥蛋白存在許多潛在的開發價值，尤其在藥用、保健以及飼用價值方面，但僅有少數用于實際生產。近年來，基于天然資源非藥用部位的飼用價值研究已成行業熱點，但主要集中在多糖、生物堿、有機酸等中藥成分的功能研究[81]，對蛋白資源類成分的研究相對較少，致使中藥蛋白無法得到合理運用，亟須進一步創新與開發。

中藥蛋白質產品的生產面臨著多方面的挑戰，其中蛋白質的穩定性受到多種因素的影響，容易受外界因素影響而失活。因此，需要針對生產過程中的不同環節進行穩定性評估和質量控制。當前中藥蛋白尚缺乏比較系統的質量評價體系，需要開發專屬性強、切實可行的質量控制方法。相比于化學藥物，中藥蛋白的質量在市場上的認可度不夠高，中藥蛋白的療效和安全性缺乏足夠的臨床驗證和科學研究支持，影響了其在醫學領域的認可度。

4.2 中藥蛋白資源產業化策略

中藥蛋白行業正處于由傳統中藥向現代化產業化的轉型發展中，為實現產業鏈可持續加速發展，需要不斷優化現代生物科學技術手段來提高中藥蛋白的利用率，解析蛋白結構和闡明作用機制，從而實現中藥蛋白的高值化利用。如圖2所示，中藥蛋白產業鏈主要分為7大板塊：原料選擇、加工處理、提取純化、功能改良、制品開發、品質控制和市場推廣。

圖2 中藥蛋白產業化策略

中藥蛋白原材料的選擇環節通常存在資源有限、開發不足和成本高的問題，要想對富含蛋白的中藥材品種進行規范栽培，組織培養是打破傳統培育方法的主要途徑[156]。組培技術可以短期內制備大量同一類型的細胞或組織用于中藥活性蛋白的生產，可有效解決原料不足的問題，同時能保障產品質量的穩定性，且生產效率更高、成本更低。分子農業是利用分子生物學方法在植物中表達外源基因，助力農作物生長或者獲取附加生物制品[157]。植物生物反應器的應用是分子農業的重要組成部分，可用來生產重組蛋白和生物活性物質等，如疫苗、醫用蛋白、工農業用酶以及其他次生代謝產物[158]。植物生物反應器不存在動物細胞培養困難、培養基昂貴等問題，適用于商業化生產，大大降低了植物生產的蛋白制劑成本[159]。隨著成簇的規律間隔的短回文重復序列技術（short palindromic repeats，CRISPR）、（，RNAi）等技術的發展，結合植物基因組實現精確性和針對性的基因編輯，對于中藥蛋白在工業、農業和醫藥領域的大規模生產具有重要意義[160]。除此之外，一些藥渣中也富含蛋白質，可以用于開發蛋白飼料[161]。

對于加工處理環節中蛋白質受環境因素影響導致結構不穩定的問題，可以通過調整溫度、pH等加工條件，保護中藥蛋白結構的穩定性。對于提取純化環節中存在的提取率低、純度差等技術瓶頸問題，單一技術對蛋白的分離純化效果可能不佳，需要結合蛋白的特性聯用多種分離純化技術[162]，還可以利用生物技術手段如重組蛋白表達系統[163]實現對中藥蛋白的定向表達，進一步提高中藥活性蛋白的純度。中藥蛋白具有多級結構，在功能改良環節存在困難，可以采用基因工程、蛋白工程等現代技術手段，改變蛋白質的氨基酸序列、進行翻譯后修飾以改變蛋白質的物理化學性質來調節蛋白質穩定性[164]。在中藥蛋白的制品開發環節中，亟須建立標準化生產車間，以解決缺乏標準化和規范化生產的問題。對于品質控制環節中質量參差不齊的問題，建立一套靈敏度高、專屬性強的中藥蛋白質量評價體系尤為重要[165]。合理應用現代生物技術如細胞工程、發酵工程和酶工程等，有助于大幅提高中藥蛋白的產量及品質[166]。為加強蛋白質藥物生產標準與質量控制水平，企業應不斷探索新技術，建立和完善相應的生產許可和質量管理標準。對于市場認可度和競爭力不高的問題，要加強產學研合作，不斷挖掘中藥蛋白的潛在價值，同時迎合國際市場對多樣化和符合國際標準的蛋白質藥物的需求，不斷推動中藥蛋白產業化向前發展。

鑒于中藥蛋白的優質特性以及中醫藥市場藍海廣闊，其產業化前景是十分樂觀的。例如高桑蛋白的飼料可以緩解我國高蛋白飼料的短缺狀況[167]，刺槐和紫芋制備葉蛋白濃縮物可以作為膳食補充劑緩解糧食危機[168]，苜蓿葉蛋白添加到面條或面包中可以改善口感[169]，海地瓜膠原蛋白肽可以制備保濕效果很好的潤膚霜[170]，這將有助于促進中藥蛋白資源產業的多元化和高質量發展[171]。

4.3 展望

隨著人們對生命健康的關注度不斷提高，中藥作為一種傳統的醫藥資源，具有獨特的優勢和潛力，中藥蛋白產業化前景非常廣闊，有望為中藥的現代化發展帶來新的機遇和突破。產業化前景主要體現在以下幾個方面。

4.3.1 市場需求增長 據統計顯示，全球植物蛋白市場在2022年的市場容量達到866.53億元，預測全球植物蛋白市場規模在2028年將會以大約6.17%的年均復合增長率達到1 244.01億元。同時，隨著人們觀念從單一對疾病的治療轉移到注重身體的功能性保健，各種慢性病、老年病等疑難雜病增多，以及認識到西藥的不良反應[172]，市場對天然、綠色、健康產品的需求逐漸增加。中藥蛋白作為一種天然藥物資源，尤其是在免疫調節、抗腫瘤等領域受到了廣泛的關注。

4.3.2 技術進步 起初，利用酸、堿、鹽等溶液對蛋白質進行初步分離處理；之后，電泳和色譜的出現推動了蛋白純化技術的發展；隨著膜分離技術的進步，蛋白質分離富集和純化速度再次提高；近年來，生物技術和計算機技術的快速發展，使得中藥蛋白的提取純化和制備技術不斷改進。另外，在分離純化復雜樣品時，可以綜合利用目標產物的理化特性，聯用多種分離技術以獲得高純度目標產物[173]。除此以外，蛋白結構功能鑒定、作用機制發現等技術的進步均助力中藥蛋白的深入研究，提升了中藥蛋白的應用可能性。

4.3.3 國家政策支持 2021年，國家陸續規范重組膠原蛋白的分類、命名等行業標準。2022年，《“十四五”生物經濟發展規劃》提出推動重組蛋白等生物藥的發展。一直以來，國家政策大力支持蛋白產業發展，為中藥蛋白行業提供了良好的環境和機遇。為響應國家號召，拓寬蛋白資源、助力產業發展是一條大有前景的道路。

4.3.4 國際市場拓展 縱觀全球市場，歐美蛋白產業起步早，而中國蛋白產業市場份額占比不高，有很大的提升空間。經過多年發展，中醫藥獲得越來越多國家和人民的認可，在國際傳統醫學領域的話語權和影響力也得到顯著提升[174]，中藥蛋白產業有望在國際市場上實現更廣闊的發展。

總的來說，中藥蛋白相關產品處于生命健康產業的上游，后疫情時代如何更好地合理運用中藥蛋白是人們所期待的[175]，但當下面臨的問題與挑戰依然巨大，如蛋白提取和純化技術的創新瓶頸、質量控制及安全性評價難以統一、市場推廣及競爭存在壓力等。為此，必須提升科研創新、加強標準規范、鼓勵產學研合作共贏，以期實現中藥蛋白的產業化和市場化。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

[1] Feng Y L, Yin Z F, Zhang D,. Chinese medicine protein and peptide in gene and cell therapy [J]., 2019, 20(3): 251-264.

[2] Villacís-Chiriboga J, Prandi B, Ruales J,. Valorization of soursop () seeds as alternative oil and protein source using novel de-oiling and protein extraction techniques [J]., 2023, 182: 114777.

[3] Pan W, Du J, An L P,. Sika Deer velvet antler protein extract modulater bone metabolism and the structure of gut microbiota in ovariectomized mice [J]., 2023, 11(6): 3309-3319.

[4] Zhang S P, Zheng H Y, Zhang R,. Extraction optimization and antioxidant activity evaluation of se-enriched walnut proteins [J]., 2022, 46(7): e16719.

[5] 王梓杭, 范秀芝, 姚芬, 等. 香菇蛋白的提取工藝優化、功能特性及氨基酸評價 [J]. 現代食品科技, 2023, 39(6): 186-194.

[6] 葉小彤. 基于生物信息學的中藥蛋白質成分作用機制研究 [D]. 北京: 北京中醫藥大學, 2017.

[7] Sun S Q, Zhang K, Wang Y L,. Pharmacodynamic structure of Deer antler base protein and its mammary gland hyperplasia inhibition mechanism by mediating Raf-1/MEK/ERK signaling pathway activation [J]., 2023, 14(7): 3319-3331.

[8] Zhao Y C, Yu S T, Wang Y,.protein extract inhibits melanogenesis and promotes melanoma cell apoptosis through the regulation of MITF and mitochondrial?related pathways [J]., 2023, 27(3): 64.

[9] 祁芳, 杜昕, 張麗, 等. 桑葉蛋白飲料的研制 [J]. 食品工業, 2021, 42(10): 68-73.

[10] 趙金標, 孫志強, 劉嶺. 棉籽蛋白營養價值及其在仔豬飼糧中的應用前景 [J]. 動物營養學報, 2023, 35(10): 6121-6128.

[11] 符漢梅, 謝雨瀟, 程文杰, 等. 核桃餅(粕)在畜禽飼料應用中的研究進展[J]. 飼料工業, 2023, 44(22) : 17-21.

[12] 楊光, 蘇芳芳, 李新月, 等. 從中藥營養物質活性探討中醫藥發展 [J]. 中國現代中藥, 2022, 24(12): 2295-2301.

[13] 涂俊銘, 王碧, 夏險. 蛹蟲草生物活性成分及藥理作用研究進展 [J]. 食用菌, 2020, 42(6): 4-7.

[14] 黃佳, 王浩錦, 伍強, 等. 靈芝活性蛋白和多肽研究進展及展望 [J]. 菌物研究, 2022, 20(2): 79-86.

[15] J?ger R, Zaragoza J, Purpura M,. Probiotic administration increases amino acid absorption from plant protein: A placebo-controlled, randomized, double-blind, multicenter, crossover study [J]., 2020, 12(4): 1330-1339.

[16] Houston D K, Tooze J A, Garcia K,. Protein intake and mobility limitation in community-dwelling older adults: The health ABC study [J]., 2017, 65(8): 1705-1711.

[17] 張曉薇, 弓強, 彭曉夏. 不同產地黃芪種子蛋白質和氨基酸的含量測定及營養分析 [J]. 農產品加工, 2023(12): 43-46.

[18] 王海東, 張紅印, 曹珺, 等. 五味子四種組分蛋白結構、理化性質和功能特性比較[J]. 食品與發酵工業, 2022, doi: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033949.

[19] 李續娥, 李維鳳, 裴渭靜. 酸棗仁與緬棗仁的蛋白質分析 [J]. 中草藥, 2002, 33(1): 26-28.

[20] 朱艷, 姜盛, 李明亮, 等. 紫蘇籽蛋白對免疫力低下小鼠免疫調節功能的研究 [J]. 食品工業科技, 2020, 41(21): 322-326.

[21] 劉云. 桃仁油脂及蛋白的綜合利用研究 [D]. 廣州: 華南理工大學, 2011.

[22] 溫浩輝, 崔春, 劉鵬展. 火麻仁蛋白的組成、功能特性及提取方法研究進展 [J]. 糧食與油脂, 2022, 35(4): 28-31.

[23] 劉盼, 張艷欣, 黎冬華, 等. 基于近紅外模型的芝麻核心種質油脂和蛋白質含量變異分析 [J]. 中國油料作物學報, 2016, 38(6): 722-729.

[24] Güven ?. Effect of species on nutritive value of mulberry leaves [J]., 2012, 18(5):865-869.

[25] 黃誠, 尹紅. 基于超聲波輔助法的杜仲籽蛋白提取工藝優化 [J]. 吉首大學學報: 自然科學版, 2014, 35(1): 78-82.

[26] 孫元琳. 當歸多糖的制備、結構分析和抗輻射效應研究 [D]. 無錫: 江南大學, 2006.

[27] 李瑩瑩, 吳彩娥, 楊劍婷, 等. 白果蛋白質提取及SDS-PAGE分析 [J]. 食品科學, 2010, 31(22): 36-40.

[28] 趙榮生, 孫錫南, 王鑫, 等. 桑葉蛋白提取工藝優化及其酶解蛋白體外抗氧化活性 [J]. 食品研究與開發, 2022, 43(22): 138-144.

[29] 王魯黔. 山核桃仁中脂肪酸分析和多肽的制備及活性研究 [D]. 杭州: 浙江工業大學, 2019.

[30] Liu Y M, Lin K W. Antioxidative ability, dioscorin stability, and the quality of yam chips from various yam species as affected by processing method [J]., 2009, 74(2): C118-C125.

[31] 田暉, 馮瑞娟, 章偉標, 等. 脫病毒半夏中半夏蛋白的含量測定 [J]. 時珍國醫國藥, 2011, 22(9): 2064-2065.

[32] 張浩. 人參活性成分蛋白質、氨基酸、有機酸及核苷類成分研究 [D]. 長春: 吉林大學, 2016.

[33] 王若晨. 天麻多肽提取物抗外陰陰道假絲酵母菌病及其抑菌機制的研究 [D]. 長春: 吉林大學, 2021.

[34] 馮帥, 李峰, 王心. 50種中藥總蛋白含量與寒熱藥性的相關性研究 [J]. 遼寧中醫雜志, 2010, 37(8): 1412-1414.

[35] 張波, 劉紅燕, 李佳, 等. 基于植株性別差異的天花粉多糖、蛋白質含量比較 [J]. 中國藥師, 2014, 17(4): 617-619.

[36] 石森林, 王黎霞. Folin-酚試劑法測定蘄蛇蛇毒的蛋白含量 [J]. 時珍國醫國藥, 1999, 10(9): 650.

[37] ?imat V, Elabed N, Kulawik P,. Recent advances in marine-based nutraceuticals and their health benefits [J]., 2020, 18(12): 627.

[38] 余曉東, 張青青, 唐業忠. 黑點蛤蚧與紅點蛤蚧微量元素及氨基酸含量的比較 [J]. 中國生化藥物雜志, 2000, 20(2): 84-85.

[39] 上官海燕, 呂佩惠, 盛振華, 等. 土鱉蟲質量優化前后主要成分的分析 [J]. 齊魯藥事, 2009, 28(1): 26-27.

[40] 曾曉艷, 鄭沛, 曹瑋龍, 等. 五步蛇蛇毒化學成分分析及其抗腫瘤活性篩選研究 [J]. 中國藥師, 2022, 25(3): 439-444.

[41] 謝柳倩, 趙靈靈, 袁建娜, 等. 蜈蚣蛋白水解產物ACE抑制活性的初步研究 [J]. 世界科學技術–中醫藥現代化, 2014, 16(10): 2214-2218.

[42] 劉其鳳, 任慧霞. 雞內金蛋白質類成分的提取與測定 [J]. 華西藥學雜志, 2004, 19(4): 281-282.

[43] 占今舜, 邢月騰, 張彬. 新型蛋白飼料: 蚯蚓的應用前景 [J]. 糧食與飼料工業, 2012(11): 48-50.

[44] 陳成波, 袁學會, 陳政, 等. 三斑海馬液化蛋白的提取及抗氧化研究 [J]. 中國熱帶醫學, 2011, 11(3): 329-331.

[45] 張怡. 哈蟆油蛋白質組學分析及多肽的制備工藝與生物活性的初步研究 [D]. 長春: 長春中醫藥大學, 2021.

[46] 王響. 鹿茸蛋白對LPS誘導的腸道炎癥小鼠的保護作用 [D]. 長春: 吉林農業大學, 2021.

[47] 馬琳. 動物藥水蛭酒炙炮制工藝研究 [D]. 錦州: 錦州醫科大學, 2016.

[48] 曹葦, 馮婭婷, 譚成玉. 牡蠣蛋白及肽的研究進展 [J]. 精細與專用化學品, 2020, 28(4): 5-8.

[49] 朱雪妍, 韋建華, 韋漢燕, 等. 動物藥中蛋白和多肽的研究與開發 [J]. 廣西中醫學院學報, 2005, 8(1): 68-71.

[50] 包華音. 中藥壁虎質量控制關鍵技術與質量評價體系研究 [D]. 濟南: 山東中醫藥大學, 2012.

[51] 付佳樂, 龐來祥, 郭濤. 藥對鉤藤、全蝎的提取工藝研究 [J]. 現代中醫藥, 2010, 30(3): 83-85.

[52] 李晶峰, 郅慧, 楊小倩, 等. 響應面法優化龜甲蛋白提取工藝及其對MC3T3-E1細胞增殖活性 [J]. 食品工業科技, 2021, 42(2): 302-309.

[53] 劉玉杰, 胡美變, 何麗英, 等. 基于抗小鼠驚厥和成分分析探討僵蠶粉末入藥的合理性 [J]. 中國醫院藥學雜志, 2022, 42(18): 1851-1856.

[54] 毛銀雪. 不同產地與基源石決明質量評價與煅制過程變化研究 [D]. 連云港: 江蘇海洋大學, 2022.

[55] 程紅, 鮮潔晨, 洪燕龍, 等. 蛋白類藥用輔料的應用進展 [J]. 中國藥學雜志, 2023, 58(3): 205-212.

[56] 鄭潔. 膠類中藥蛋白質的分析及鑒定研究 [D]. 鎮江: 江蘇大學, 2017.

[57] Tan Y, Xiang J Y, Huang Z X,. Trichosanthin inhibits cell growth and metastasis by promoting pyroptosis in non-small cell lung cancer [J]., 2022, 14(4): 1193-1202.

[58] Wang K F, Wang X N, Zhang M H,. Trichosanthin promotes anti-tumor immunity through mediating chemokines and granzyme B secretion in hepatocellular carcinoma [J]., 2023, 24(2): 1416.

[59] Cao T Q, An H X, Ma R J,. Structural characteristics of a low molecular weight velvet antler protein and the anti-tumor activity on S180 tumor-bearing mice [J]., 2023, 131: 106304.

[60] 徐大眾, 馬高興, 馬寧, 等. 蛹蟲草免疫調節蛋白分離純化、結構表征與免疫調節活性研究 [J]. 食品安全質量檢測學報, 2023, 14(12): 100-108.

[61] Hu X J, Dai Z Y, Jin R Y. Purification and identification of a novel angiotensin converting enzyme inhibitory peptide from the enzymatic hydrolysate of[J]., 2022, 11(13): 1889.

[62] 張瑾莉, 徐敏, 楊希, 等. 栝樓籽蛋白酶解物的體外抗氧化及降血壓活性 [J]. 長春工業大學學報, 2022, 43(2): 181-186.

[63] 劉丹丹. 核桃蛋白的抗氧化與降血壓活性評價及酶解必要性研究 [D]. 鎮江: 江蘇大學, 2020.

[64] Li L S, Ma Y M, He G Y,. Pilose antler extract restores type I and III collagen to accelerate wound healing [J]., 2023, 161: 114510.

[65] 邢欣. 山藥蛋白對高糖誘導內皮功能障礙的改善作用及其機制研究 [D]. 長春: 長春中醫藥大學, 2022.

[66] 曹天麗, 郝巨輝, 李衛東. 蛋白桑葉中蛋白質提取工藝優化及6種蛋白酶酶解物體外降血糖活性分析 [J]. 食品工業科技, 2023, 44(12): 232-241.

[67] 劉洪霞, 舒丹陽, 劉鵬展, 等. 沙棘蛋白的特性及其對db/db糖尿病小鼠的降血糖作用 [J]. 食品工業科技, 2020, 41(7): 309-313.

[68] 易睿, 張楠, 王皓東, 等. 豆腐柴葉蛋白對實驗性2型糖尿病小鼠的降血糖作用 [J]. 吉林醫學, 2023, 44(3): 581-584.

[69] 張溪, 弓磊. 抗菌肽抗菌機制及研究熱點 [J]. 中國組織工程研究, 2020, 24(10): 1634-1640.

[70] 王雪, 逯家輝, 王雪, 等. 天麻蛋白提取工藝優化及抑菌活性研究 [J]. 中國食品學報, 2018, 18(4): 176-182.

[71] 印雙紅, 張俊波, 張孟琴, 等. 德江天麻蛋白對金黃色葡萄球菌的抑制作用研究 [J]. 西北師范大學學報: 自然科學版, 2021, 57(6): 88-93.

[72] 李紅艷, 代永霞, 張江華, 等. 人參蛋白對過氧化氫致神經元損傷的保護作用 [J]. 中國醫院藥學雜志, 2015, 35(21): 1906-1910.

[73] 楊麗萍, 童英, 陳普, 等. 天麻蛋白對OGD/R誘導的HT22細胞損傷的保護作用及機制研究 [J]. 世界科學技術-中醫藥現代化, 2023, 25(4): 1367-1374.

[74] 肖響, 吳佳蕓, 李琳, 等. 鹿茸蛋白對缺血缺氧誘導心肌細胞凋亡的保護作用 [J]. 中國中西醫結合雜志, 2019, 39(4): 460-464.

[75] 趙志國, 關勝江, 張偉, 等. 蜈蚣酸性蛋白對AngII誘導心肌細胞凋亡的影響 [J]. 北京中醫藥大學學報, 2010, 33(6): 394-397.

[76] 蘇芳芳, 楊光, 張嬌, 等. 基于火麻仁資源綜合價值的蛋白提取工藝研究 [J]. 中國糧油學報, 2022, 37(8): 13-19.

[77] 張月榮, 劉曉麗, 詹海杰, 等. 中藥非藥用部位在動物生產中的應用 [J]. 飼料研究, 2023, 46(3): 148-153.

[78] Hou T L, Liu H R, Li C T. Traditional Chinese herb formulas in diet enhance the non-specific immune responses of yellow catfish () and resistance against[J]., 2022, 131: 631-636.

[79] Byerley L O, Chang H M, Lorenzen B,. Impact of dietary walnuts, a nutraceutical option, on circulating markers of metabolic dysregulation in a rodent cachectic tumor model [J]., 2022, 155: 113728.

[80] Cui Y Q, Han C, Li S Y,. High-throughput sequencing-based analysis of the intestinal microbiota of broiler chickens fed with compound small peptides of Chinese medicine [J]., 2021, 100(3): 100897.

[81] 郭盛, 段金廒, 趙明, 等. 基于藥材生產與深加工過程非藥用部位及副產物開發替代抗生素飼用產品的可行性分析與研究實踐 [J]. 中草藥, 2020, 51(11): 2857-2862.

[82] 郭盛, 嚴輝, 錢大瑋, 等. 棗屬藥用植物資源產業化過程副產物及廢棄物的資源價值發現與循環利用策略構建 [J]. 南京中醫藥大學學報, 2019, 35(5): 579-584.

[83] Liu Y Y, Li Y H, Xiao Y,. Mulberry leaf powder regulates antioxidative capacity and lipid metabolism in finishing pigs [J]., 2021, 7(2): 421-429.

[84] Chang C H, Chang Y T, Tseng T H,. Mulberry leaf extract inhibit hepatocellular carcinoma cell proliferation via depressing IL-6 and TNF-α derived from adipocyte [J]., 2018, 26(3): 1024-1032.

[85] 梁凌云, 韋歡, 吳漢, 等. 蠶沙發酵飼料的生產技術和應用 [J]. 畜牧獸醫科技信息, 2020(7): 36-37.

[86] 胡佳瑤, 張梅妍, 王振靈, 等. 海馬總蛋白提取及其酶解條件優化 [J]. 生物技術進展, 2017, 7(4): 310-314.

[87] 唐婷范, 楊杰, 黃芳麗, 等. 不同產地葛根蛋白質提取工藝及其功能性研究 [J]. 食品研究與開發, 2020, 41(9): 32-37.

[88] Li X F, van der Gucht J, Erni P,. Core-shell microcapsules from unpurified legume flours [J]., 2021, 13(31): 37598-37608.

[89] 王苗, 張紅印, 范琳, 等. 葛根蛋白提取工藝及其體外抗氧化性研究 [J]. 食品研究與開發, 2021, 42(1): 73-79.

[90] 張紅印. 酸棗仁蛋白的提取及其生物活性研究 [D]. 長春: 長春中醫藥大學, 2021.

[91] 陳容, 胡素素, 鄭淳堅, 等. 牡丹籽蛋白提取工藝及其多肽應用研究進展 [J]. 現代食品, 2021(19): 23-27.

[92] 劉凱, 梁俊玉, 肖引, 等. 磷酸鹽法提取杏仁蛋白的工藝研究 [J]. 武警醫學, 2013, 24(9): 783-785.

[93] 王波. 磷酸鹽緩沖液提取山藥可溶性蛋白質的工藝優化 [J]. 農技服務, 2014, 31(11): 69-70.

[94] 馬洪鑫, 劉粟心, 楊許花, 等. 藜麥蛋白質提取工藝優化 [J]. 農業科技與信息, 2021(6): 52-56.

[95] Li G, Xu J W, Wang H W,. Physicochemical antioxidative and emulsifying properties of soybean protein hydrolysates obtained with dissimilar hybrid nanoflowers [J]., 2022, 11(21): 3409.

[96] Aondona M M, Ikya J K, Ukeyima M T,.antioxidant and antihypertensive properties of sesame seed enzymatic protein hydrolysate and ultrafiltration peptide fractions [J]., 2021, 45(1): e13587.

[97] 于麗娜. 梅花鹿鹿茸蛋白多肽的提取工藝及其性質研究 [D]. 沈陽: 遼寧中醫藥大學, 2019.

[98] 方齊國, 沈汪洋, 趙梅榮, 等. 蕎麥蛋白質的綜合研究進展 [J]. 食品研究與開發, 2022, 43(8): 185-192.

[99] 王海東, 韓榮欣, 張紅印, 等. Osborne法分級提取五味子蛋白及抗氧化活性比較 [J]. 食品工業科技, 2021, 42(23): 59-65.

[100] 董紅影, 王英博, 龐會娜, 等. 葛根蛋白組分提取、抗氧化活性及功能特性研究 [J]. 食品與發酵工業, 2023, 49(5): 164-171.

[101] 耿正瑋, 樊林娟, 張詠梅, 等. 杏鮑菇谷蛋白理化性質及功能特性研究 [J]. 食品研究與開發, 2020, 41(14): 55-62.

[102] Suhar R A, Marquardt L M, Song S,. Elastin-like proteins to support peripheral nerve regeneration in guidance conduits [J]., 2021, 7(9): 4209-4220.

[103] Chittapun S, Jonjaroen V, Khumrangsee K,. C-phycocyanin extraction from two freshwater cyanobacteria by freeze thaw and pulsed electric field techniques to improve extraction efficiency and purity [J]., 2020, 46: 101789.

[104] 姜國慶, 閆秋麗, 李東, 等. 螺旋藻中藻藍蛋白提取、純化及穩態化研究進展 [J]. 食品安全質量檢測學報, 2021, 12(6): 2332-2338.

[105] 蔡苗苗, 陳勝軍, 楊賢慶, 等. 舌狀蜈蚣藻蛋白質的提取及其抗氧化活性研究 [J]. 南方水產科學, 2020, 16(2): 99-106.

[106] 董碩, 蒲洋, 聶巖, 等. 紅胞藻藻紅蛋白的分離純化及穩定性研究 [J]. 食品科技, 2023, 48(4): 230-236.

[107] 徐遠超. 紫球藻培養及合成藻紅蛋白工藝研究 [D]. 濟南: 齊魯工業大學, 2019.

[108] 王肖肖. 藻類光合作用捕光色素蛋白復合物—藻膽體的結構、性質及功能研究 [D]. 曲阜: 曲阜師范大學, 2018.

[109] 孟丹陽, 杜艷, 陳復生. 微藻中蛋白質的提取方法研究進展 [J]. 食品與發酵工業, 2023, 49(21): 346-357.

[110] 劉晶. 龍須菜抗氧化肽的制備、分離純化及結構鑒定 [D]. 上海: 上海海洋大學, 2021.

[111] 叢之慧, 李迪, 周法婷, 等. 檸檬籽蛋白提取工藝優化及其不同酶解肽抗氧化活性分析 [J]. 食品工業科技, 2022, 43(16): 220-229.

[112] 張品, 朱文秀, 余順波, 等. 響應面優化紫蘇餅粕蛋白提取工藝 [J]. 食品工業, 2022, 43(1): 38-42.

[113] 曹向宇, 劉劍利, 蘆秀麗, 等. 薏米蛋白提取方法比較研究 [J]. 食品科學, 2011, 32(8): 88-92.

[114] 韓麗麗, 楊志偉. 響應面優化超聲波提取薏米蛋白工藝 [J]. 糧食與油脂, 2017, 30(12): 73-77.

[115] 郭宜, 汪卿卿, 吳峰華, 等. 山核桃餅粕蛋白的酶輔助堿法提取工藝優化 [J]. 糧食與油脂, 2023, 36(5): 129-134.

[116] 楊田. 黃粉蟲油脂脫除及蛋白粉制備工藝研究 [D]. 太谷: 山西農業大學, 2014.

[117] 李詩穎, 陳琳, 糜心怡, 等. 提取方法對銀杏蛋白功能特性及抗氧化活性的影響 [J]. 食品工業科技, 2021, 42(20): 37-43.

[118] 昝麗霞, 王宇, 陳君紅, 等. 反膠束體系萃取牡丹籽蛋白的兩種工藝比較研究 [J]. 中國油脂, 2016, 41(8): 23-27.

[119] 王青, 孫金月, 劉超, 等. 響應曲面法優化提取牡丹籽粕蛋白的工藝及應用研究 [J]. 食品工業, 2017, 38(1): 117-121.

[120] 蔣益, 鄭惠華, 劉廣建, 等. 凍融輔助堿提法提取蛹蟲草蛋白的條件優化 [J]. 食用菌, 2021, 43(4): 70-73.

[121] 李明. 枸杞葉蛋白提取及應用研究 [D]. 武漢: 武漢輕工大學, 2020.

[122] Menegotto A L L, Fernandes I A, Steffens J,. Protein purification ofusing aqueous two-phase system composed of polyethylene glycol and potassium phosphate/sodium citrate [J]., 2022, 34(1): 311-320.

[123] 李猛政, 李榮華, 夏巖石, 等. 煙草葉蛋白提取技術研究進展 [J]. 中國煙草科學, 2021, 42(4): 85-91.

[124] 李享, 王心茹, 張明浩, 等. 高純度竹蓀蛋白的分離純化及結構鑒定 [J]. 中南民族大學學報: 自然科學版, 2023, 42(2): 187-195.

[125] Antecka A, Klepacz-Smó?ka A, Szel?g R,. Comparison of three methods for thermostable C-phycocyanin separation and purification [J]., 2022, 171: 108563.

[126] Matsumoto M, Shinji F, Tahara Y. Extraction of proteins with aqueous two-phase systems formed by protic ionic liquids and inorganic salts [J]., 2021, 28(2): 141-148.

[127] Ross K C, Zhang C M. Separation of recombinant β-glucuronidase from transgenic tobacco by aqueous two-phase extraction [J]., 2010, 49(3): 343-350.

[128] Chew K W, Ling T C, Show P L. Recent developments and applications of three-phase partitioning for the recovery of proteins [J]., 2019, 48(1): 52-64.

[129] Mondal A. A novel extraction of trichosanthin fromroots using three-phase partitioning and itsanticancer activity [J]., 2014, 52(6): 677-680.

[130] 張喜峰, 程雯慧, 張春梅. 三相萃取黃參蛋白質及其抗氧化性分析 [J]. 中國釀造, 2019, 38(8): 157-162.

[131] 王雪瑩. 三相萃取法在藻藍蛋白分離純化中的應用 [D]. 哈爾濱: 哈爾濱工業大學, 2021.

[132] 張燦. 銀杏活性多肽的制備及功能性多肽產品研究 [D]. 南京: 南京林業大學, 2017.

[133] 郝更新, 曹文紅, 郝記明, 等. 超濾法濃縮富集牡蠣蛋白抗氧化活性肽 [J]. 食品工業科技, 2013, 34(11): 77-80.

[134] Pan X, Zhao Y Q, Hu F Y,. Preparation and identification of antioxidant peptides from protein hydrolysate of skate () cartilage [J]., 2016, 25: 220-230.

[135] Fadimu G J, Gan C Y, Olalere O A,.Novel antihypertensive peptides from lupin protein hydrolysate: An in-silico identification and molecular docking studies [J]., 2023, 407: 135082.

[136] Ge Y H, Chen Y Y, Zhou G S,. A novel antithrombotic protease from marine worm[J]., 2018, 19(10): 3023.

[137] Gomez F A. Microfluidics in protein chromatography [J]., 2011, 681: 137-150.

[138] 沈明娟, 李云嵌, 楊曦, 等. 核桃主要致敏蛋白Jug r 1的分離純化、鑒定與分析 [J]. 食品科學, 2023, 44(20): 127-135.

[139] Li Y Y, Ge J X, Li Y B,. Isolation, purification, and antitumor activity of a novel active protein fromliquid fermentation mycelia [J]., 2023, 9(2): 185.

[140] 朱少瑜. 柱層析技術在重組蛋白純化中的應用 [J]. 當代化工研究, 2022(15): 114-116.

[141] Sagi-Kiss V, Li Y F, Carey M R,. Ion-pairing chromatography and amine derivatization provide complementary approaches for the targeted LC-MS analysis of the polar metabolome [J]., 2022, 21(6): 1428-1437.

[142] 魏瑋. 地龍蛋白肽的分離純化、結構鑒定及抗血栓活性研究 [D]. 鎮江: 江蘇大學, 2022.

[143] 張穎, 張光艷, 王宇翔, 等. 不同花源蜂蜜蛋白質組分及提取方法的比較 [J]. 食品與發酵工業, 2019, 45(14): 91-96.

[144] 毛晶, 王鵬, 王祖浩, 等. 松仁谷蛋白抗氧化肽的分離純化及一級結構鑒定 [J]. 食品科學, 2017, 38(3): 59-63.

[145] 葉昱輝. 近江牡蠣多肽的分離純化及其抗氧化、抗光老化活性研究 [D]. 廣州: 華南理工大學, 2018.

[146] Ghribi A M, Sila A, Przybylski R,. Purification and identification of novel antioxidant peptides from enzymatic hydrolysate of chickpea (L.) protein concentrate [J]., 2015, 12: 516-525.

[147] 陳昱初, 趙露, 徐希明, 等. 親和色譜及其數學模型在中藥活性成分研究中的應用 [J]. 中國中藥雜志, 2019, 44(1): 40-47.

[148] Doltade S, Saldanha M, Patil V,. Statistically-aided development of protein A affinity chromatography for enhancing recovery and controlling quality of a monoclonal antibody [J]., 2023, 1227: 123829.

[149] 段浩. 山藥蛋白質分離純化及抗氧化活性研究 [D]. 南京: 南京農業大學, 2010.

[150] 李松林, 林靜, 蔣長興, 等. 枸杞多肽的制備及其抗氧化活性研究 [J]. 輕工學報, 2016, 31(6): 31-37.

[151] 范三紅, 賈槐旺, 李蘭, 等. 紫蘇籽粕蛋白源抗氧化肽的純化、結構鑒定及體外抗氧化活性 [J]. 中國糧油學報, 2022, 37(3): 79-87.

[152] 李續娥, 楊水云, 趙文明. 中藥決明子蛋白質的提取分離及部分一級結構的測定 [J]. 西安交通大學學報, 2001, 35(7): 764-767.

[153] 畢海鑫, 林雨澤, 孟橋, 等. 黑木耳膠原蛋白酶法提取及分離純化研究 [J]. 中國食品添加劑, 2023, 34(9): 56-65.

[154] Marcet I, Ridella F, Díaz M,. New processes to extract and purify phosvitin by using aqueous salt solutions, precipitation and ultrafiltration techniques [J]., 2023, 10(7): 407.

[155] 王仕杰, 薛彥曉, 靳海波, 等. 混合模式色譜介質的制備及其在蛋白分離純化中的應用 [J]. 當代化工研究, 2022(4): 1-6.

[156] 劉曉鵬, 王鋒, 趙黎明, 等. 藥用植物組織培養研究進展 [J]. 湖北民族學院學報: 自然科學版, 2019, 37(1): 13-18.

[157] Fischer R, Buyel J F. Molecular farming-The slope of enlightenment [J]., 2020, 40: 107519.

[158] Huebbers J W, Buyel J F. On the verge of the market - Plant factories for the automated and standardized production of biopharmaceuticals [J]., 2021, 46: 107681.

[159] Dent M, Hurtado J, Paul A M,. Plant-produced anti-dengue virus monoclonal antibodies exhibit reduced antibody-dependent enhancement of infection activity [J]., 2016, 97(12): 3280-3290.

[160] 鄒奇, 潘煒松, 邱健, 等. 植物生物反應器優化策略與最新應用 [J]. 中國生物工程雜志, 2023, 43(1): 71-86.

[161] 李淑楠, 金慧, 倪開嶺, 等. 酶解水蛭地龍混合藥渣的工藝研究及其產物的抗凝活性評價 [J]. 天津中醫藥, 2022, 39(3): 392-396.

[162] 楊文清, 黃秀芳, 陳耀兵, 等. 植物源生物活性肽的研究進展 [J]. 食品安全質量檢測學報, 2023, 14(1): 270-278.

[163] 范翠英, 馮利興, 樊金玲, 等. 重組蛋白表達系統的研究進展 [J]. 生物技術, 2012, 22(2): 76-80.

[164] Lee J M, Hammaren H M, Savitski M M,. Control of protein stability by post-translational modifications [J]., 2023, 14(1): 201.

[165] 郭曉晗, 程顯隆, 李明華, 等. 鹿茸的化學成分及質量控制方法研究進展 [J]. 藥物分析雜志, 2018, 38(4): 551-565.

[166] Wei Y, Thyparambil A A, Latour R A. Quantification of the influence of protein-protein interactions on adsorbed protein structure and bioactivity [J]., 2013, 110: 363-371.

[167] Liu J X, Yao J, Yan B,. Effects of mulberry leaves to replace rapeseed meal on performance of sheep feeding on ammoniated rice straw diet [J]., 2001, 39(2): 131-136.

[168] Rathore M. Leaf protein concentrate as food supplement from arid zone plants [J]., 2010, 7(2): 97-103.

[169] 謝正軍. 苜蓿葉蛋白和酶法制備抗氧化肽的研究 [D]. 無錫: 江南大學, 2009.

[170] 朱洪珍. 海地瓜膠原蛋白多肽的提取及其在化妝品中的應用 [D]. 福州: 福建農林大學, 2011.

[171] 李會偉, 郭盛, 王強雄, 等. 中藥資源植物提取物飼料添加劑產業發展現狀分析及其展望 [J]. 中草藥, 2023, 54(12): 3745-3758.

[172] 柳慧萍. 關于如何提高中藥市場競爭力的幾點思考 [J]. 吉林中醫藥, 2002, 22(2): 58.

[173] 呂微, 蔣劍春, 徐俊明. 蛋白質提取及分離純化研究進展 [J]. 精細石油化工進展, 2010, 11(11): 52-58.

[174] 朱曉靜. 中醫藥政策變遷的歷史脈絡與演進邏輯: 基于《人民日報》關于中醫藥報道的文本分析 [J]. 南京中醫藥大學學報: 社會科學版, 2023, 24(3): 160-166.

[175] Du M, Hou Z, Liu L,. Progress, applications, challenges and prospects of protein purification technology [J]., 2022, 10: 1028691.

Prospects for extraction, separation, and industrialization of traditional Chinese medicine protein resources

NI Yadi, XU Lingxin, ZHU Yuya, XIAO Ping, DUAN Jinao

Jiangsu Collaborative Innovation Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization, National and Local Collaborative Engineering Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization and Formulae Innovative Medicine, Key Laboratory of Chinese Medicinal Resources Recycling Utilization, National Administration of Traditional Chinese Medicine, NanjingUniversity of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China

The content of protein in traditional Chinese medicine (TCM) should not be underestimated, and it has multiple resource utilization values, including medicinal value, health value, feeding value, etc. Therefore, the potential for further development of TCM protein is enormous. The extraction and separation of proteins is a key link in their industrialization process, and there is an urgent need for technological breakthroughs and integrated innovation. Therefore, it is necessary to analyze the advantages and disadvantages of different extraction and separation technologies for TCM protein and integrate the advantages of each technology to serve the industrialization of TCM protein resources. Considering the advantages of natural resources, considerable reserves and good biological activity, the prospects for the practical application of TCM proteins are optimistic. A major test at present is how to reasonably develop and utilize the protein resources and promote their industrialization process. In response to the above opportunities and challenges, this article provides an overview of the resource distribution, utilization status, and extraction, separation, and purification methods of TCM proteins. In addition, the main problems faced by the industrialization of TCM protein resources are summarized, and the strategies and prospects are put forward to provide ideas for the scientific development of TCM protein resources and the healthy development of the industry.

traditional Chinese medicine protein; resource distribution; protein extraction; separation and purification; industrialization

R284.1；R28

A

0253 - 2670(2024)08 - 2828 - 15

10.7501/j.issn.0253-2670.2024.08.032

2023-10-23

國家自然科學基金資助項目（81703642）；中央本級重大增減支項目（2060302）；國家中醫藥管理局中醫藥創新團隊及人才支持計劃項目（ZYYCXTD-D-202005）；江蘇省中藥資源產業化過程協同創新中心重點項目（ZDXM-2022-06）；寧夏回族自治區重點研發計劃重點項目（2020BFH02013）

倪雅迪，女，研究方向為中藥學。E-mail: niyadi@njucm.edu.cn

通信作者：肖 平，男，博士，副教授，從事中藥資源化學與中藥藥效物質基礎研究。E-mail: xiaoping@njucm.edu.cn

段金廒，男，教授，博士生導師，從事中藥資源化學及資源循環利用研究。E-mail: dja@njucm.edu.cn

[責任編輯 王文倩]