梅花鹿、马鹿、猪、羊、狗骨与虎骨的氨基酸组成的综合相似性分析
作者：戈早川 周彤
单位：江西医学院预防医学系 南昌330006
关键词：虎骨；骨胶；氨基酸；相似性
数理医药学杂志990219 摘要 利用虎和梅花鹿、马鹿、猪、羊、狗的腿骨和椎骨骨胶中17种氨基酸的含量数据，通过计算氨基酸含量的比值变异系数和绝对距离，从整体上分析了这些动物骨与虎骨的氨基酸组成的综合相似性，为寻找虎骨的代用品提供了科学依据。
氨基酸组成是虎骨内在质量的一项重要指标。为从理化、生化性质及组成相似性上探寻虎骨代用品，文献[1]选择功能主治与虎骨有相似作用的梅花鹿、马鹿、猪、羊、狗骨，测定这些动物骨骨胶和虎骨胶中17种氨基酸含量，并逐个地检验这些动物骨与虎骨的17种氨基酸含量的差异显著性，试图为选择虎骨的替代骨寻求依据。我们认为这种分割的单因素分析方法所得结果难以反映其它动物骨与虎骨的整体综合相似程度。为此，本文通过计算其它动物骨与虎骨氨基酸含量的比值变异系数和绝对距离[2]，从整体上分析其它动物骨与虎骨中各氨基酸相对含量与绝对含量的相似性。本文方法注重于其它动物骨与虎骨在氨基酸上的综合相似性，其结果对虎骨代用品的研究有一定的参考价值。
, http://www.100md.com
1 方法、原理与算式
设虎骨和某动物骨的氨基酸含量分别为Yi和Xi，i=1,2,...,17。假设某动物骨中各种氨基酸的相对含量与虎骨中相同氨基酸的相对含量相等，即该动物骨与虎骨的氨基酸组成相同，则
因∑Xi、∑Yi均为常数，故在上述假设条件下，该动物骨与虎骨的各种氨基酸含量比值为一常数(保持不变)。事实上，其它动物骨与虎骨的氨基酸相对含量并不相等，即各(Xi)/(Yi)值不等。那么，若某动物骨与虎骨的各(Xi)/(Yi)值越集中或离散程度越小，即(Xi)/(Yi)的变异系数越小，则该动物骨与虎骨的各种氨基酸的相对含量越接近，反之亦然。故(Xi)/(Yi)的变异系数代表了某动物骨与虎骨的氨基酸相对含量的综合相似性。其计算公式为：
, 百拇医药
其中
某动物骨与虎骨氨基酸绝对距离[2]的计算式为D=∑|Xi-Yi|，D值越小，某动物骨与虎骨中各种氨基酸的绝对含量越接近，反之亦然。故D值代表了某动物骨与虎骨的氨基酸绝对含量的综合相似性。因原始数据值大小悬殊较大，为避免受过大影响，计算D值前，原数据一律以虎骨数据为初值进行初值化处理。
2 结果
虎、马鹿、梅花鹿、猪、羊、狗的腿骨胶及椎骨胶氨基酸含量数据取自于文献[1]，见表1、表2，数据处理结果见表3。
表1 虎与马鹿、梅花鹿、猪、羊、狗腿骨胶中氨基酸含量(g/100g) 动物
, 百拇医药
氨 基 酸
AsP
Ghi
Ser
Gly
His
Arg
Thr
Ala
Pro
Tyt
Val
Met
, 百拇医药
Cys
He
Leu
Phe
Lys
虎
3.80
8.36
3.00
17.33
0.70
69.3
1.82
, http://www.100md.com
7.33
9.73
0.69
2.20
0.94
0.45
1.12
7.73
2.3
3.8
马鹿
3.46
7.08
, http://www.100md.com
2.50
15.72
0.66
6.19
1.41
6.06
9.19
0.84
2.05
0.66
0.33
0.99
2.22
, 百拇医药
2.01
2.97
梅花鹿
3.99
7.22
2.33
15.13
0.67
6.05
1.82
5.69
9.35
0.63
, http://www.100md.com
1.77
0.75
0.48
0.90
2.19
2.00
2.62
猪
4.44
8.24
2.56
16.79
0.58
, 百拇医药
6.79
1.40
6.67
9.18
0.66
3.02
0.65
0.44
0.97
1.98
2.00
2.65
羊
, http://www.100md.com
3.57
7.29
2.62
16.70
0.61
6.84
1.62
6.30
8.19
0.82
1.66
0.52
0.19
, 百拇医药
0.85
1.45
1.72
1.98
狗
3.17
6.2
2.12
13.76
0.43
5.32
1.37
5.49
, 百拇医药
7.44
0.50
1.49
0.63
0.20
0.79
1.85
1.68
2.70
表2 虎与马鹿、梅花鹿、猪、羊、狗椎骨胶中氨基酸含量(g/100g) 动物
氨 基 酸
AsP
, 百拇医药
Ghi
Ser
Gly
His
Arg
Thr
Ala
Pro
Tyt
Val
Met
Cys
He
, 百拇医药
Leu
Phe
Lys
虎
4.17
8.49
2.78
16.92
0.70
6.69
1.65
6.99
8.46
, 百拇医药
0.69
2.10
1.65
0.74
0.93
2.86
1.95
3.24
马鹿
3.80
6.56
2.19
13.50
, 百拇医药
0.50
5.36
1.68
5.43
8.41
0.55
1.63
1.27
0.50
0.89
2.15
1.77
2.41
, 百拇医药
梅花鹿
3.20
6.56
2.28
14.39
0.39
5.71
1.43
5.79
8.21
0.62
1.69
0.68
, 百拇医药
0.32
0.83
1.92
1.75
2.71
猪
3.04
7.11
2.38
15.41
0.59
6.32
1.13
, 百拇医药
6.37
7.92
0.59
1.84
0.69
0.45
0.83
2.04
1.80
2.22
羊
2.70
7.21
, http://www.100md.com
2.32
16.09
0.65
6.21
1.51
6.70
9.70
0.68
1.91
0.61
0.32
0.98
2.19
, 百拇医药
2.02
2.99
狗
1.89
5.19
2.06
13.54
0.47
5.01
1.23
4.48
7.72
0.57
, 百拇医药
1.32
0.43
0.55
0.61
1.10
1.37
2.17
表3 其它动物骨与虎骨的氨基酸含量比值的
变异系数、绝对距离及其相似序次 动物
腿 骨
椎 骨
CV
, 百拇医药
序次
D
序次
CV
序次
D
序次
马鹿
21.68
2
3.144
2
12.10
1
, 百拇医药
3.083
2
梅花鹿
30.71
4
3.697
3
20.96
3
3.868
4
猪
25.93
, 百拇医药
3
2.987
1
17.77
2
3.375
3
羊
30.74
5
4.145
4
23.97
, 百拇医药
4
2.838
1
狗
20.87
1
5.373
5
24.70
5
5.804
5
3 讨论
, 百拇医药 若某种动物骨与虎骨的各种氨基酸的相对含量很接近(氨基酸含量比值变异系数小)，那么，从某种意义上说该动物骨与虎骨的药理作用、功能主治相似的可能性也大，在此前提下，假如：(1)该动物骨与虎骨的各种氨基酸的绝对含量也很接近(绝对距离小)，则从骨胶氨基酸角度看，该动物骨与虎骨的整体综合相似性大，是虎骨的较理想替代物；(2)该动物骨与虎骨的各种氨基酸的绝对含量值相差较大，则采取加大该动物骨药用量的办法，仍可使该动物骨作为虎骨的替代物。但若某动物骨与虎骨的各种氨基酸的相对含量相差较远，则无论该动物骨中氨基酸的绝对含量与虎骨如何接近，均不宜将该动物骨替代虎骨药用，因此时两者的药理作用与功能主治可能相差甚远。综上所述，从代替虎骨药用的角度考虑，要使代用的动物骨与虎骨的综合相似性大，首先必须保证动物骨与虎骨在理化、生化指标上有很接近的相对含量，但相对含量接近并不意味着两者的综合相似性也一定大，还应当要求两者的理化、生化指标绝对含量值尽量相近。
从表3可知，对于腿骨胶，狗骨与虎骨氨基酸相对含量最接近，但绝对含量相差最远，马鹿骨与虎骨的氨基酸相对含量接近程度次之，但很近于狗骨，且绝对含量差距又小，故综合考虑，就腿骨胶而言，马鹿骨与虎骨的综合相似性最大，狗、猪骨次之，梅花鹿、羊骨则较小。对于椎骨胶，各动物骨与虎骨的氨基酸相对含量接近程度均远大于腿骨胶中各动物骨与虎骨的相应接近程度，绝对含量差距则与腿骨胶中的情况相当，两者综合考虑，就椎骨胶而言，马鹿骨与虎骨的综合相似性最大，猪、梅花鹿骨次之，羊、狗骨稍小。椎骨胶中，各动物骨与虎骨的综合相似性均大于腿骨胶中各动物骨与虎骨的综合相似性。
, 百拇医药
以上从整体上综合分析的结果与文献[1]的单因素分析结果有所不同。我们认为从整体上分析其它动物骨与虎骨综合相似性的方法，更符合中医药的整体论、系统论和综合作用，其分析结果为寻找虎骨代用品提供了科学依据，具有一定的实用意义。
注释：国家自然科学基金资助项目
参考文献
1 杨昭鹏，滕毓敏，徐康森.虎骨与梅花鹿、马鹿、猪、羊、狗骨理化性质的研究Ⅰ.药物分析杂志，1993，13(5)：307.
2 张尧庭，方开泰.多元统计分析引论.北京：科学出版社，1982，395.
收稿日期：1998-12-30, http://www.100md.com
单位：江西医学院预防医学系 南昌330006
关键词：虎骨；骨胶；氨基酸；相似性
数理医药学杂志990219 摘要 利用虎和梅花鹿、马鹿、猪、羊、狗的腿骨和椎骨骨胶中17种氨基酸的含量数据，通过计算氨基酸含量的比值变异系数和绝对距离，从整体上分析了这些动物骨与虎骨的氨基酸组成的综合相似性，为寻找虎骨的代用品提供了科学依据。
氨基酸组成是虎骨内在质量的一项重要指标。为从理化、生化性质及组成相似性上探寻虎骨代用品，文献[1]选择功能主治与虎骨有相似作用的梅花鹿、马鹿、猪、羊、狗骨，测定这些动物骨骨胶和虎骨胶中17种氨基酸含量，并逐个地检验这些动物骨与虎骨的17种氨基酸含量的差异显著性，试图为选择虎骨的替代骨寻求依据。我们认为这种分割的单因素分析方法所得结果难以反映其它动物骨与虎骨的整体综合相似程度。为此，本文通过计算其它动物骨与虎骨氨基酸含量的比值变异系数和绝对距离[2]，从整体上分析其它动物骨与虎骨中各氨基酸相对含量与绝对含量的相似性。本文方法注重于其它动物骨与虎骨在氨基酸上的综合相似性，其结果对虎骨代用品的研究有一定的参考价值。
, http://www.100md.com
1 方法、原理与算式
设虎骨和某动物骨的氨基酸含量分别为Yi和Xi，i=1,2,...,17。假设某动物骨中各种氨基酸的相对含量与虎骨中相同氨基酸的相对含量相等，即该动物骨与虎骨的氨基酸组成相同，则
因∑Xi、∑Yi均为常数，故在上述假设条件下，该动物骨与虎骨的各种氨基酸含量比值为一常数(保持不变)。事实上，其它动物骨与虎骨的氨基酸相对含量并不相等，即各(Xi)/(Yi)值不等。那么，若某动物骨与虎骨的各(Xi)/(Yi)值越集中或离散程度越小，即(Xi)/(Yi)的变异系数越小，则该动物骨与虎骨的各种氨基酸的相对含量越接近，反之亦然。故(Xi)/(Yi)的变异系数代表了某动物骨与虎骨的氨基酸相对含量的综合相似性。其计算公式为：
, 百拇医药
其中
某动物骨与虎骨氨基酸绝对距离[2]的计算式为D=∑|Xi-Yi|，D值越小，某动物骨与虎骨中各种氨基酸的绝对含量越接近，反之亦然。故D值代表了某动物骨与虎骨的氨基酸绝对含量的综合相似性。因原始数据值大小悬殊较大，为避免受过大影响，计算D值前，原数据一律以虎骨数据为初值进行初值化处理。
2 结果
虎、马鹿、梅花鹿、猪、羊、狗的腿骨胶及椎骨胶氨基酸含量数据取自于文献[1]，见表1、表2，数据处理结果见表3。
表1 虎与马鹿、梅花鹿、猪、羊、狗腿骨胶中氨基酸含量(g/100g) 动物
, 百拇医药
氨 基 酸
AsP
Ghi
Ser
Gly
His
Arg
Thr
Ala
Pro
Tyt
Val
Met
, 百拇医药
Cys
He
Leu
Phe
Lys
虎
3.80
8.36
3.00
17.33
0.70
69.3
1.82
, http://www.100md.com
7.33
9.73
0.69
2.20
0.94
0.45
1.12
7.73
2.3
3.8
马鹿
3.46
7.08
, http://www.100md.com
2.50
15.72
0.66
6.19
1.41
6.06
9.19
0.84
2.05
0.66
0.33
0.99
2.22
, 百拇医药
2.01
2.97
梅花鹿
3.99
7.22
2.33
15.13
0.67
6.05
1.82
5.69
9.35
0.63
, http://www.100md.com
1.77
0.75
0.48
0.90
2.19
2.00
2.62
猪
4.44
8.24
2.56
16.79
0.58
, 百拇医药
6.79
1.40
6.67
9.18
0.66
3.02
0.65
0.44
0.97
1.98
2.00
2.65
羊
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3.57
7.29
2.62
16.70
0.61
6.84
1.62
6.30
8.19
0.82
1.66
0.52
0.19
, 百拇医药
0.85
1.45
1.72
1.98
狗
3.17
6.2
2.12
13.76
0.43
5.32
1.37
5.49
, 百拇医药
7.44
0.50
1.49
0.63
0.20
0.79
1.85
1.68
2.70
表2 虎与马鹿、梅花鹿、猪、羊、狗椎骨胶中氨基酸含量(g/100g) 动物
氨 基 酸
AsP
, 百拇医药
Ghi
Ser
Gly
His
Arg
Thr
Ala
Pro
Tyt
Val
Met
Cys
He
, 百拇医药
Leu
Phe
Lys
虎
4.17
8.49
2.78
16.92
0.70
6.69
1.65
6.99
8.46
, 百拇医药
0.69
2.10
1.65
0.74
0.93
2.86
1.95
3.24
马鹿
3.80
6.56
2.19
13.50
, 百拇医药
0.50
5.36
1.68
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8.41
0.55
1.63
1.27
0.50
0.89
2.15
1.77
2.41
, 百拇医药
梅花鹿
3.20
6.56
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14.39
0.39
5.71
1.43
5.79
8.21
0.62
1.69
0.68
, 百拇医药
0.32
0.83
1.92
1.75
2.71
猪
3.04
7.11
2.38
15.41
0.59
6.32
1.13
, 百拇医药
6.37
7.92
0.59
1.84
0.69
0.45
0.83
2.04
1.80
2.22
羊
2.70
7.21
, http://www.100md.com
2.32
16.09
0.65
6.21
1.51
6.70
9.70
0.68
1.91
0.61
0.32
0.98
2.19
, 百拇医药
2.02
2.99
狗
1.89
5.19
2.06
13.54
0.47
5.01
1.23
4.48
7.72
0.57
, 百拇医药
1.32
0.43
0.55
0.61
1.10
1.37
2.17
表3 其它动物骨与虎骨的氨基酸含量比值的
变异系数、绝对距离及其相似序次 动物
腿 骨
椎 骨
CV
, 百拇医药
序次
D
序次
CV
序次
D
序次
马鹿
21.68
2
3.144
2
12.10
1
, 百拇医药
3.083
2
梅花鹿
30.71
4
3.697
3
20.96
3
3.868
4
猪
25.93
, 百拇医药
3
2.987
1
17.77
2
3.375
3
羊
30.74
5
4.145
4
23.97
, 百拇医药
4
2.838
1
狗
20.87
1
5.373
5
24.70
5
5.804
5
3 讨论
, 百拇医药 若某种动物骨与虎骨的各种氨基酸的相对含量很接近(氨基酸含量比值变异系数小)，那么，从某种意义上说该动物骨与虎骨的药理作用、功能主治相似的可能性也大，在此前提下，假如：(1)该动物骨与虎骨的各种氨基酸的绝对含量也很接近(绝对距离小)，则从骨胶氨基酸角度看，该动物骨与虎骨的整体综合相似性大，是虎骨的较理想替代物；(2)该动物骨与虎骨的各种氨基酸的绝对含量值相差较大，则采取加大该动物骨药用量的办法，仍可使该动物骨作为虎骨的替代物。但若某动物骨与虎骨的各种氨基酸的相对含量相差较远，则无论该动物骨中氨基酸的绝对含量与虎骨如何接近，均不宜将该动物骨替代虎骨药用，因此时两者的药理作用与功能主治可能相差甚远。综上所述，从代替虎骨药用的角度考虑，要使代用的动物骨与虎骨的综合相似性大，首先必须保证动物骨与虎骨在理化、生化指标上有很接近的相对含量，但相对含量接近并不意味着两者的综合相似性也一定大，还应当要求两者的理化、生化指标绝对含量值尽量相近。
从表3可知，对于腿骨胶，狗骨与虎骨氨基酸相对含量最接近，但绝对含量相差最远，马鹿骨与虎骨的氨基酸相对含量接近程度次之，但很近于狗骨，且绝对含量差距又小，故综合考虑，就腿骨胶而言，马鹿骨与虎骨的综合相似性最大，狗、猪骨次之，梅花鹿、羊骨则较小。对于椎骨胶，各动物骨与虎骨的氨基酸相对含量接近程度均远大于腿骨胶中各动物骨与虎骨的相应接近程度，绝对含量差距则与腿骨胶中的情况相当，两者综合考虑，就椎骨胶而言，马鹿骨与虎骨的综合相似性最大，猪、梅花鹿骨次之，羊、狗骨稍小。椎骨胶中，各动物骨与虎骨的综合相似性均大于腿骨胶中各动物骨与虎骨的综合相似性。
, 百拇医药
以上从整体上综合分析的结果与文献[1]的单因素分析结果有所不同。我们认为从整体上分析其它动物骨与虎骨综合相似性的方法，更符合中医药的整体论、系统论和综合作用，其分析结果为寻找虎骨代用品提供了科学依据，具有一定的实用意义。
注释：国家自然科学基金资助项目
参考文献
1 杨昭鹏，滕毓敏，徐康森.虎骨与梅花鹿、马鹿、猪、羊、狗骨理化性质的研究Ⅰ.药物分析杂志，1993，13(5)：307.
2 张尧庭，方开泰.多元统计分析引论.北京：科学出版社，1982，395.
收稿日期：1998-12-30, http://www.100md.com