人體免疫VS植物免疫
新冠疫情VS植物流行病
——新冠疫情對農藥肥料新產品開發的啟發
近日來,新型冠狀病毒在中華大地肆虐,給社會帶來了巨大危害,也在影響著各行各業,大部分國人都十分關心疫情的發展,大都閱讀了大量關於疫情的文章並學習了新冠病毒相關的知識,大家都了解了好多名詞新型冠狀病毒nCoV、人體免疫細胞、細胞因子風暴、核酸檢測、抗體快速檢測、血漿抗體、ECMO(人工肺)等等,同時我們了解到傳統的中醫藥普遍參與到新冠肺炎防控過程中,防控效果初步顯現,讓我們的中醫藥著實又「火」了一把,中醫藥在疫情防控過程中起到了什麼作用?
人類受病毒危害頻繁,植物受病毒危害不?
什麼是病毒?病毒是一種具有細胞感染性的亞顯微粒子,個體微小,結構簡單,只含一種核酸(DNA或RNA),必須在活細胞內寄生並以複製方式增殖,病毒可以感染所有的具有細胞結構的生命體,它可以利用宿主細胞中的物質和能量完成生命活動,按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產生和它一樣的新一代病毒。第一個已知的病毒是菸草花葉病毒,由馬丁烏斯·貝傑林克於1899年發現並命名,人畜和植物都容易受到病毒感染,病毒容易變異導致防治難度加大。
人體免疫系統與新冠肺炎關係
人體免疫系統是覆蓋全身的防衛網絡。保護身體的第一道防線為:皮膚、黏膜及其分泌液、細胞膜、呼吸道、胃腸道、尿道及腎臟。第二道防線為:吞噬作用、抗菌蛋白和炎症反應。第三道防線主要由免疫器官(扁桃體、淋巴結、胸腺、骨髓、和脾臟等)和免疫細胞(淋巴細胞、吞噬細胞等)藉助血液循環和淋巴循環而組成的。不過,單純的屏障和和過濾機制並不能完全保護我們,身體有賴組成免疫系統的血細胞和蛋白質發揮防禦能力。在感染過程中,各免疫器官、組織、細胞和分子間互相協作、互相制約、密切配合,共同完成複雜的免疫防禦功能。病原體侵入人體後,首先遇到的是天然免疫功能的抵禦。一般經7-10天,產生了獲得性免疫;然後兩者配合,共同殺滅病原體。
南方醫科大學三級生物安全實驗室主任趙衛教授在接受科技日報記者採訪時說「絕大多數病毒感染性疾病通過自身免疫力是可以痊癒的,新冠肺炎也是如此,現階段並沒有特效的抗病毒藥物。很多輕症患者,因為自身免疫力比較強,可以靠免疫機制清除病毒,較快痊癒的原因;一些人的免疫分子很快響應,對病毒感染的宿主細胞進行過度攻擊,從而引起超敏反應,造成肺部細胞被自身免疫力,而不是被病毒殺死,進而引發肺炎等嚴重症狀,並可能繼發感染其他的微生物。這時就要用一些抗生素、少量激素等藥物,目的是適度降低免疫力,不讓自身免疫力對體內被病毒感染的細胞攻擊過快,從而緩解症狀,阻止繼發感染。
小結:人體免疫系統覆蓋全身,一般來講免疫力強的人感染新冠肺炎,病症輕很快出院,但免疫力過強會導致超敏反應危害生命。
中醫藥在抗新冠肺炎起到什麼作用?
中國科學院院士、中國中醫科學院首席研究員仝小林:重點要預防新冠肺炎的發生。在新冠肺炎初期,就開始吃中藥,防止它由輕轉為重症。到重症時就是中西醫結合救治減少死亡。而到了恢復期,中醫一大特色是通過益氣健脾、益氣養陰、化痰通絡一些方法,包括非藥物療法,比如火罐、針灸、刮痧、食療、心理治療等能夠幫助病人恢復。現在很多民眾對中醫「治未病」的思想還不了解,我們應該大力宣傳中醫「治未病」的思想,知道怎麼防、怎麼治,大家心理也不慌張了。一旦得新冠肺炎的時候,應該第一時間吃上中藥。
中國工程院院士、中國中醫科學院院長黃璐琦:針對金銀潭醫院對重症患者救治情況,截止到2月14日中午12點以前,中國中醫科學院醫療隊在金銀潭醫院,負責的床位是42張,共收治患者86例,其中重症是65例,危重是21例。目前出院33人,其中純中醫治療8例,我們把出院病人和中西醫結合的,也包括純中醫治療跟西醫的做比對,結果是中西醫結合在核酸的轉陰時間比西醫組顯著降低,發熱、咳嗽、乏力、咽幹、食慾減退等十個症狀比西醫組明顯改善,對淋巴細胞,中性粒細胞明顯改善,並且中西醫結合平均住院時間顯著的小於西醫組。
小結:中醫藥對新冠肺炎有預防作用,也就是有「治未病」的功效,發病初期能夠防治輕症轉重症,重症患者中西醫結合比只用西醫能夠減輕症狀,提前治癒,也就是說中醫藥能夠提高人體的免疫力。
人體有免疫系統,植物體有免疫系統嗎?
植物體的免疫系統不同於人類但也很強大,當植物受到外界刺激或處於逆境條件時,能夠通過調節自身的防衛和代謝系統產生免疫反應,植物的這種防禦反應或免疫抗性反應,可以使植物延遲或減輕病害的發生和發展,植物免疫誘抗劑對農作物病蟲害卻沒有直接的殺滅作用,而是由外源生物或分子通過誘導或激活植物所產生的抗性物質,對某些病原物產生抗性或抑制病菌的生長。在激活植物體內分子免疫系統,提高植物抗病性的同時,植物免疫誘抗劑還可激發植物體內的一系列代謝調控系統,具有促進植物根、莖、葉生長和提高葉綠素含量,最終起到作物增產的作用。激發植物免疫力會導致植物氧爆現象,相當於人體「發燒」,適度激發活性氧爆發會促進植物抗病及促進生長等,過度的活性氧爆發會讓植物生長抑制甚至死亡。
植物的流行病重不重?
世界歷史上有文字記載的植物流行病很多,病害大流行不僅影響農業生產,對社會各方面都會引起不同程度的影響。最早記載的一次是公元857年麥角病在歐洲萊茵河谷流行,造成數千人中毒死亡;給人類造成巨大災難的是1845-1846在愛爾蘭發生的馬鈴薯晚疫病大流行,造成了愛爾蘭大饑荒;我國近年來農業流行病也頻發,水稻稻瘟病、菸草病毒病、小麥銹病、玉米大小斑病等都曾造成較大面積的流行,輕則10-20%減產,較嚴重40-50%減產,嚴重會導致絕產,隨著經濟作物的重茬連作及土傳病害的普遍存在,農作物流行病思想上要重視,措施要有效,否則會給農業生產帶來巨大危害。
「中醫藥」能提高人體免疫力,什麼能提高植物體免疫力?
提高植物體免疫力的物質就是植物免疫誘抗劑,也稱其為植物疫苗,它就是植物使用的「中醫藥」,山東科技報對山東農業大學丁新華教授做過專訪——「治未病」讓植物更「強壯」,丁新華與協作團隊共同開發的超高活性植物免疫誘抗劑——「智能聰」已經推廣上市,「智能聰」是一種來源於內生真菌基於生物質的新材料,具有促進植物生長、增加作物產量、提高抗病性、增強抗逆性等作用,對農作物普遍有效,可以提高肥料的利用率,並減少農藥的使用。在5~10 ng/mL濃度下,對作物增產作用明顯,現在國際通用名為ZNC。中國工程院院士、貴州大學校長宋寶安指出,國家「十三五」期間農藥綠色創新重點包括了加強品種綠色工藝創新研究,節本清潔,增強競爭力;加強骨幹品種綠色製劑創新研究,減少生態環境風險;推動專利過期品種國產化進程,為替代提供當家品種;加快免疫誘抗、性誘劑及調節劑產業化及應用技術研發,推動生態調控;研發高工效農藥和航空新型製劑,加強藥種肥一體化進程,提高農藥利用率和精準化率及省力化;推進綠色農藥全程植保技術和體系建設,為以區域和作物健康為代表重大病蟲害防控提供全程免疫解決方案。
小結:植物免疫誘抗劑在國內很受重視,也是我國減肥減藥的重要支撐。
植物免疫誘抗對新型農藥肥料開發有什麼啟示?
新型農藥和肥料的開發都應該把「免疫誘抗」作為一項必備的功能,植物病害在化學藥劑防治的基礎上增加免疫誘抗劑,相當於在植物病害防治領域開展「中西醫結合」;在給植物提供營養的時候增加免疫誘抗劑,肥料就相當於中醫藥宣講的「食藥同源」,既能提供營養,又能強壯身體,抵抗病害。
新型植物免疫誘抗劑ZNC的介紹
ZNC(免疫誘抗劑)由山東蓬勃生物科技有限公司獨家生產,有如下功能:
1、可誘導植物產生內源激素(生長素、赤黴素及細胞激動素等),提高宿主植物種子的萌發率、調節作物生長發育等
2、提高植物C、N、P 等元素的代謝循環效率,提高葉綠素含量和淨光合速率,改善作物的產量及品質
3、提高植物SOD及POD含量,提高CAT和PAL活性,降低電解質滲出率和丙二醛(MDA)含量,提高非生物脅迫(抗寒、旱、澇、熱、藥害肥害等)的抗性
4、激活SA通道,促進了活性氧的爆發,促進胼胝質的沉積,提高植物真菌、細菌、病毒的抵抗能力(其中誘發RNA幹擾,促進基因沉默是抗病毒的重要機理)
5、誘導土壤根際微生物種群數量和有益微生物數量,通過根際微生物代謝物改良土壤結構
ZNC(免疫誘抗劑)競爭優勢
功效突出,效果立竿見影;性價比超高,葉面噴霧每畝需ZNC原料藥0.1-0.05克,成本只需0.1-0.05元左右;結合肥料底施或灌溉每畝需ZNC原料藥2-5克,成本只需1-3元。
山東蓬勃生物科技有限公司簡介
山東蓬勃生物科技有限公司成立於2014年,是海外留學歸國人員聯合創辦的高新技術企業,國家十三五重點研發計劃承擔單位。公司核心產品ZNC是源於生態自然系統的超高活性植物免疫誘抗劑(野生植物內生真菌提取物),粗提物在1-10ng/ml( ppb)就有很高的活性,是目前已知活性最高的化合物(是芸苔素原藥的20倍,腐殖酸及海藻酸活性的1000000倍),使用成本極低,理化性質穩定,工藝適配性強,安全性優。2019年5月18日,山東蓬勃生物科技有限公司聯合山東農業大學共同在國際top期刊Plant and Soil發表ZNC抗病及促生機理研究論文 「Paecilomyces variotii extracts (ZNC) enhance plant immunity and promote plant growth」,標誌ZNC的研究處於國際領先,ZNC也成為國際通用名。蓬勃生物研發體系相對健全:1、抗病、促生、提高肥料利用率生測方法建立,生測分析達分子水平2、天然產物功能確定及分離、純化、結構鑑定工作3、天然產物或化合物分析檢測方法的建立4、植物病毒和類病毒(馬鈴薯、甘薯、草莓、菸草)的核酸提取及核酸檢測5、新化合物通過製備抗體開發酶聯免疫抗體快速檢測方法6、肥料、土壤、植株內氮、磷、鉀、中微量元素、重金屬、陽離子交換量等分析檢測7、肥料農藥、土壤、植株中植調劑、胺基酸、酶、蛋白等的分析檢測8、微生物菌核酸提取、菌種鑑定及微生物菌肥全項分析檢測9、微生物菌種誘變、微生物發酵工藝開發等,山東蓬勃生物全資子公司山東熠輝檢測技術有限公司擁有CMA資質,可為行業內提供技術服務及資質檢測報告。
結束語
新型冠狀病毒疫情的防控使我國中醫藥受到了空前的關注,中醫藥的使用提高了患者的免疫力,對疫情防控起到了較好的作用,植物免疫誘抗劑相當於農作物的「中醫藥」,植物免疫誘抗劑和化學農藥和肥料結合使用是農業領域的「中西醫結合」,也是中醫藥「治未病」及「食藥同源」等中醫理論在農業生產的實踐應用,這是未來新型農藥肥料開發的方向,免疫誘抗劑一定會為農業生產的良性發展做出重要貢獻!
(作者:孔波 全國農用微生物科技與產業創新聯盟副理事長單位 山東蓬勃生物科技有限公司)
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