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        中國杜仲近代認(rèn)識史上的四次飛躍

        2011-05-25 12:56:20馬希漢張康健
        中成藥 2011年8期
        關(guān)鍵詞:研究

        馬希漢, 張康健

        (1.西北農(nóng)林科技大學(xué)理學(xué)院;2.中國林學(xué)會杜仲研究會,陜西楊凌 712100)

        中國杜仲近代認(rèn)識史上的四次飛躍

        馬希漢1, 張康健2*

        (1.西北農(nóng)林科技大學(xué)理學(xué)院;2.中國林學(xué)會杜仲研究會,陜西楊凌 712100)

        根據(jù)作者與國內(nèi)外專家研究資料,對中國杜仲近代認(rèn)識史進(jìn)行了評述。總結(jié)出中國杜仲近代認(rèn)識史上的四次飛躍:杜仲調(diào)節(jié)血壓功能的發(fā)現(xiàn);杜仲葉藥用功效的發(fā)現(xiàn),杜仲葉載人《中國藥典》(2005年版);杜仲次生代謝物對人類健康作用的發(fā)現(xiàn);杜仲開發(fā)利用新資源與不同部位組合增效作用的發(fā)現(xiàn)。

        杜仲;杜仲葉;杜仲籽油;近代認(rèn)識

        杜仲(Eucommia ulmoidesOliver)為杜仲科(Eucommiaceae)植物,本科僅1屬1種,是僅存于我國的第三紀(jì)孑遺植物,屬我國珍稀瀕危第二類保護(hù)樹種。

        根據(jù)科學(xué)家對杜仲化石的考究[1-2],在運(yùn)古時(shí)代,也就是在6500萬年前,杜仲選擇了最簡單的花式繁衍在中國浙江東部。5500萬年前,遠(yuǎn)洋到達(dá)北美洲,2300萬年前,遍布于歐亞大陸,茂盛生存,并形成十余個(gè)種類。例如,當(dāng)時(shí)存在于美洲的杜仲有E.montanaBrown和E.browniBeckeri,日本有E.japonicaTanai,俄羅斯有E.palaeoulmoidesBaik,德國等歐洲地區(qū)有E.europaeaMadley,等。然而,中新世早期(即2300萬年前),由于環(huán)境的變化,杜仲先在北美消失。晚第三紀(jì)時(shí)(即3390萬年前),全球地質(zhì)運(yùn)動劇烈,世界各地高大的山脈相繼升起,海陸發(fā)生強(qiáng)烈變化,對杜仲的分布影響較大,第四紀(jì)(即180萬年前)冰期來臨時(shí),杜仲便在歐洲和亞洲部分地區(qū)消失,僅有一個(gè)品種E.ulmoidesOliv.最終戰(zhàn)勝了大自然,情有獨(dú)鐘的留存到中國的中部[3]。

        近代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),留存下來的中國杜仲體內(nèi)競含有80多種次生代謝物[4-7],也就是天然活性物質(zhì)??茖W(xué)家認(rèn)為,這是杜仲在長期演化中與不良環(huán)境作斗爭的產(chǎn)物,是其用來抵御嚴(yán)酷環(huán)境的“武器”,是對逆境的一種應(yīng)答反應(yīng)。也正因?yàn)槿绱耍胖俨艖?zhàn)勝了嚴(yán)酷環(huán)境而生存下來,并煉就了能忍耐貧瘠、干旱、寒冷的特性。此后科學(xué)家發(fā)現(xiàn),杜仲抵御嚴(yán)酷環(huán)境的“武器”正是人類治療疾病的有力“武器”。也就是說,杜仲與不良環(huán)境斗爭產(chǎn)生的多種次生代謝物,是人類健康長壽的天然食物[3,8-9]。

        我國偉大醫(yī)藥學(xué)家李時(shí)珍的巨著《本草綱目》記載[10]:2000多年前,有一位名叫杜仲的人,他進(jìn)山采藥,偶爾看見了一株粗壯、挺拔的蒼天大樹,并無意發(fā)現(xiàn)其樹皮里有像“筋”一樣的多條白絲,他又撕開周圍其它植物的皮部,卻未見有這種現(xiàn)象。他認(rèn)為該種植物不同尋常,樹皮里竟有多條“筋骨”一樣的白絲,人若服用了這樹皮的“筋骨”,也會像這種樹一樣筋骨強(qiáng)健。于是,他就堅(jiān)持服用。久而久之,奇跡出現(xiàn)了,他身輕體健,長壽不老。當(dāng)人們知道這個(gè)秘密后,也開始服用這種植物的樹皮,果真效果很好,出現(xiàn)了許多健康長壽老人。后來,杜仲竟因服此植物得道成仙而去。為了表達(dá)人們的崇敬、思念之情,后人便將這種植物定名為“杜仲”[3]。

        1 杜仲認(rèn)識史上的第一次飛躍——杜仲調(diào)節(jié)血壓功能的發(fā)現(xiàn)

        據(jù)古代醫(yī)藥典籍記載,杜仲的認(rèn)識和利用至少已有2000多年的悠久歷史,我國最早一部藥書《神農(nóng)本草經(jīng)》記載:“杜仲,味辛平,主要脊痛,補(bǔ)中,益精氣,堅(jiān)筋骨,強(qiáng)志,除陰下癢濕,小便余瀝。久服,輕身耐老,…”;《本草綱目》記載:“杜仲,辛,平,無毒。主治腰膝痛,補(bǔ)中益精氣,堅(jiān)筋骨,強(qiáng)志,除陰下癢濕,小便余瀝。久服,輕身耐老?!瓭櫢卧?,補(bǔ)肝虛…故能入肝而補(bǔ)腎,…”[10]。

        翻閱歷代醫(yī)藥典籍,未見杜仲有關(guān)調(diào)節(jié)血壓功能的先例和記載。然而,1948—1951年俄羅斯學(xué)者用杜仲提取液作藥理實(shí)驗(yàn),證明其具有雙向調(diào)節(jié)血壓的功能,對高血壓患者降血壓作用顯著,且具有持久性,而對低血壓患者具有升高血壓的功能,這種奇妙的血壓調(diào)節(jié)方式,是世界上任何化學(xué)藥品都不可替代的。俄羅斯學(xué)者對100多位高血壓患者進(jìn)行臨床治療,取得了滿意的效果。1955年,在列寧格勒召開了首次國際杜仲藥理學(xué)研究學(xué)術(shù)討論會,這是杜仲研究史上最早的國際性杜仲學(xué)術(shù)研討會,影響很大。在這次學(xué)術(shù)大會上,正式公布了杜仲降血壓的研究成果。這對于高血壓病成為當(dāng)今人類第一大殺手的世界來說,無疑是一聲讓人欣喜若狂的驚雷。從而引起世界科學(xué)家的極大重視[3]。

        1976年,美國威斯康辛大學(xué)教授在俄羅斯科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上,再次試驗(yàn)證實(shí)杜仲確有調(diào)節(jié)血壓作用。于是,便從杜仲植物中尋找調(diào)節(jié)血壓的天然活性物質(zhì),并研究杜仲降低血壓的藥理作用[11]。美國哈佛大學(xué)胡秀英教授研究認(rèn)為“杜仲是目前世界上最高質(zhì)量的無毒副作用的天然降壓藥物”[12]。美國夏威夷大學(xué)姚香雄教授認(rèn)為“杜仲是最溫和而安全的降血壓藥物”[13]。故杜仲調(diào)節(jié)血壓功能的發(fā)現(xiàn),是杜仲認(rèn)識史上的第一次飛躍。

        日本學(xué)者對杜仲的研究成績也較為突出。他們利用先進(jìn)的測試儀器和技術(shù),對杜仲中所含的化學(xué)成分進(jìn)行了全面的分析。并與美國航天局合作,對杜仲減緩動物在太空失重狀態(tài)下加速肌體衰老的作用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),證實(shí)了杜仲能顯著增強(qiáng)人體膠原蛋白質(zhì),具有抗衰老及減肥、美容等作用。于是,日本的杜仲產(chǎn)品遠(yuǎn)銷東南亞及歐美各國。1994年的銷售額達(dá)到500~700億日元,成為日本的一個(gè)重要產(chǎn)業(yè)[3]。

        由于美、俄、日熱衷于研究中國杜仲,賦予了杜仲天然活性物質(zhì)對人類健康的新概念,使杜仲名揚(yáng)四海、風(fēng)靡全球。

        2 杜仲認(rèn)識史上的第二次飛躍——杜仲葉藥用功效的發(fā)現(xiàn)

        從杜仲藥用功效的發(fā)現(xiàn)至20世紀(jì)初,杜仲應(yīng)用歷史長達(dá)2000多年,其傳統(tǒng)入藥為杜仲皮(Cortex Eucommiae)。但是,近代科學(xué)研究證明,杜仲葉的藥用有效成分與皮基本相同、藥用功能基本一致[14-23]。所以,2005年,在眾多科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上,我國將杜仲葉(Folium Eucommiae)正式列入《中華人民共和國藥典》[24]。并確定綠原酸為杜仲葉藥材的主要藥用有效成分及其含量標(biāo)準(zhǔn)。這是我國第一次法定杜仲葉為中藥材的權(quán)威性文獻(xiàn)。這一權(quán)威性文獻(xiàn),是經(jīng)第八屆國家藥典委員會執(zhí)行委員會審議通過,并經(jīng)國家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)頒布實(shí)施,為建國以來的第八版藥典。故杜仲葉藥用功效的發(fā)現(xiàn),是杜仲認(rèn)識史上的第二次飛躍。

        3 杜仲認(rèn)識史上的第三次飛躍——杜仲次生代謝物對人類健康作用的發(fā)現(xiàn)

        當(dāng)古代人發(fā)現(xiàn)杜仲樹皮里有像人筋骨一樣的白絲時(shí),以為服用了這種植物的“筋骨”才能強(qiáng)筋壯骨、健康長壽。誤認(rèn)為這種白絲就是杜仲的藥用有效成分,因而確立了“折之多白絲為佳”的鑒別標(biāo)準(zhǔn)[3]。

        近代科學(xué)研究證明,這種白絲,除樹皮外,樹葉中也含有,是杜仲在生長過程中所產(chǎn)生的一種不溶于水的天然高分子化合物——杜仲膠,并不是藥用功效成分,而那些難以被古人發(fā)現(xiàn)的小分子次生代謝物,才是真正的藥用功效成分。這些小分子次生代謝物,可以促進(jìn)人體膠原蛋白質(zhì)(筋的主要成分)的合成,抑制骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生,使人體筋骨強(qiáng)健、健康長壽。有趣的是,這一科學(xué)研究結(jié)果,雖然藥用功效成分所指與古人不同,但卻與古人發(fā)現(xiàn)的杜仲功效不謀而合。如果沒有古時(shí)候的這種誤認(rèn),就難有現(xiàn)今這一貴重藥材的發(fā)現(xiàn)。

        近代研究認(rèn)為,杜仲具有80多種天然活性物質(zhì),除具有抗衰老、調(diào)節(jié)血壓功能外,還具有降血脂、降血糖、潤腸通便、減肥、美容、增強(qiáng)免疫力、抗疲勞、補(bǔ)腎壯陽和護(hù)肝醒酒等作用[3,25-31]。

        日本學(xué)者作了杜仲降低血脂的動物試驗(yàn)。給小鼠飼喂杜仲葉后,發(fā)現(xiàn)患肥胖癥和高血脂癥的小鼠,在35天后腹腔脂肪減少了35%,而且血清中總膽固醇約降低20%,中性脂肪降低70%,均恢復(fù)正常值。沒有喂食杜仲葉提取物的小鼠,其內(nèi)臟富含中性脂肪,相當(dāng)肥胖。喂食杜仲葉提取物的小鼠,其內(nèi)臟脂肪沉積較少;給鰻魚飼喂杜仲葉提取物后,發(fā)現(xiàn)喂食杜仲葉提取物的鰻魚體內(nèi)的中性脂肪(皮下脂肪)減少了20%以上,膠原蛋白質(zhì)比非杜仲飼料飼養(yǎng)的鰻魚多出1.3倍,肌肉細(xì)胞成分多出1.6倍,新陳代謝更加良好,肥胖現(xiàn)象得以消除,其組織相當(dāng)細(xì)密。而非“杜仲鰻魚”者則組織相當(dāng)粗糙且有裂痕。從而證實(shí)杜仲具有降血脂、減肥、美容作用[25]。

        日本和德國科學(xué)家研究認(rèn)為,杜仲還具有顯著的降血糖作用[3]。第一軍醫(yī)大學(xué)藥物研究所與軍事科學(xué)院的孫燕榮等研究認(rèn)為[32],杜仲能顯著增加脂肪細(xì)胞的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)和消耗,其作用并不需要胰島素的存在。從而說明杜仲提取物具有降血糖作用。

        張萬宏等研究認(rèn)為[33],未服用杜仲水提取物的糖尿病大鼠,陰莖組織中有髓神經(jīng)纖維髓鞘排布失序,板層分離形成透明空泡或網(wǎng)絡(luò)狀,而服用杜仲水提取物糖尿病大鼠,陰莖組織中有髓神經(jīng)纖維髓鞘排布排列規(guī)整,板層結(jié)構(gòu)清晰,從而說明杜仲天然活性物質(zhì)具有維護(hù)糖尿病性陰莖組織有髓神經(jīng)纖維損傷、改善糖尿病性陰莖勃起功能障礙的作用。

        白立緯等研究認(rèn)為[34],杜仲葉次生代謝物能預(yù)防糖尿病性骨折疏松癥。Jin Xin等發(fā)現(xiàn)[35]長期服用杜仲葉水提取物可有效防止胰島素抗性的發(fā)展和改善異常動脈血管周圍神經(jīng)支配的發(fā)生,并認(rèn)為活性成分是提取物中的酚類物質(zhì)。

        西北農(nóng)林科技大學(xué)與西安醫(yī)科大學(xué)臨床藥理研究所合作研究認(rèn)為具有護(hù)肝醒酒作用[3,36-37]。研究表明酒精中毒后,匯管區(qū)下方的肝細(xì)胞漿內(nèi)出現(xiàn)較多的大小不等的空泡,小腸絨毛固有膜內(nèi)血管充血,有較多的嗜酸性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞及一些單核細(xì)胞、漿細(xì)胞浸潤;服了杜仲葉提取物后,喝同等酒量,肝細(xì)胞未見變性,小腸絨毛組織未見明顯改變。

        日本學(xué)者平田[38]對杜仲葉減肥作用中的有效成分進(jìn)行了研究,作者以京尼平苷酸、綠原酸和車葉草苷為考察對象,發(fā)現(xiàn)含車葉草苷較高的30%甲醇杜仲葉提取物減肥效果明顯,從而認(rèn)為車葉草苷是杜仲葉減肥的主要成分。

        上述杜仲天然活性物質(zhì)對人類健康作用的發(fā)現(xiàn),這是杜仲認(rèn)識史上的第三次飛躍。

        基于上述認(rèn)識,國家衛(wèi)生部2002年1月28日頒布的《衛(wèi)生部關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范保健食品原料管理的通知》(衛(wèi)法監(jiān)發(fā)[2002]51號)的附件2中,將杜仲(皮)、杜仲葉列為可用于保健食品的物品名單。

        4 杜仲認(rèn)識史上的第四次飛躍——杜仲開發(fā)利用新資源與不同部位組合增效作用的發(fā)現(xiàn)

        近幾年來,學(xué)者們對杜仲皮、葉的次生代謝物及其功效研究較多,而對杜仲籽油、杜仲花粉等研究較少。張康健等對杜仲皮、葉、籽、雄花、花粉等天然活性物質(zhì)進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究[3,37]。

        4.1 杜仲籽油與紫蘇籽油理化特性的相似性 趙德義等發(fā)現(xiàn)杜仲籽油與紫蘇籽油在指紋圖譜(圖1,圖2)、脂肪酸組成、含量(表1)等理化指標(biāo)上基本相同[39-40],無毒副作用,與紫蘇籽油具有相同的保健功能[41-44],是杜仲產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的新資源。張良曉等[45]利用氣質(zhì)聯(lián)用法對杜仲籽油的化學(xué)成分進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)α-亞麻酸、反亞油酸、油酸、棕櫚酸和硬脂酸分別占整個(gè)脂肪酸含量的56.51%、12.66%、15.8%、9.82%和 2.59%。

        圖1 杜仲籽油GC指紋圖譜

        圖2 紫蘇籽油GC指紋圖譜

        表1 杜仲籽油與紫蘇籽油脂肪酸含量的比較

        基于上述認(rèn)識,王藍(lán)等研制出杜仲籽剝殼機(jī),解決了把杜仲籽仁從籽殼中剝離出來的難題,并獲國家專利[46]。該專利技術(shù)已在陜西、河南、湖北等地進(jìn)行了推廣應(yīng)用,冷榨出α-亞麻酸含量達(dá)62%的杜仲籽油。2006年,國家衛(wèi)生部批準(zhǔn)杜仲籽油為新資源食品(衛(wèi)食新試字(2006)第0003號)。

        4.2 杜仲花粉富含黃酮類化合物,且營養(yǎng)物質(zhì)豐富 趙德義等對杜仲花粉進(jìn)行了系統(tǒng)研究[47-48],發(fā)現(xiàn)杜仲花粉的營養(yǎng)全面且豐富,維生素種類齊全,含量較豐富,總黃酮含量亦較高(3 190 mg/100 g)。所以,杜仲花粉無論在保健食品的開發(fā)利用方面還是在藥用方面都有很高的利用價(jià)值。因此,資源豐富且富含黃酮類物質(zhì)的杜仲花粉是亟待開發(fā)的寶貴新資源。杜紅巖等[49]研究發(fā)現(xiàn),杜仲雄花的水提取物能顯著提高小鼠血清和肝臟組織的SOD和GSH-Px活性,降低MDA含量,說明其具有一定的抗氧活性。

        4.3 杜仲不同部位天然活性物質(zhì)組合的增效作用 張康健等對杜仲次生代謝物的部位差異性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)杜仲具有不同部位次生代謝物質(zhì)種類上的相似性和含量上的差異性(表2)[36-37]。故將其葉、籽、花粉等不同部位天然活性物質(zhì)進(jìn)行相互組合,具有復(fù)方增效作用。研究顯示,杜仲葉、籽中天然活性物質(zhì)的有機(jī)組合,主要是杜仲葉中天然活性物質(zhì)與籽中α-亞麻酸等天然活性物質(zhì)的有效匯集。其降血壓、降血脂、抗衰老、增強(qiáng)免疫力等功能得到了疊加,具有顯著的復(fù)方增效作用[3]。

        表2 杜仲不同部位次生代謝物含量比較

        上述杜仲開發(fā)利用新資源與不同部位組合的增效作用的發(fā)現(xiàn),是杜仲認(rèn)識史上的第四次飛躍。

        5 結(jié)語

        人們對杜仲的認(rèn)識就是這樣,在前人對杜仲認(rèn)識的基礎(chǔ)上,后人借助于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),發(fā)現(xiàn)了杜仲雙向調(diào)節(jié)血壓的功能,為天然降血壓藥物增添了新成員;發(fā)現(xiàn)了杜仲葉的藥用功效,使人類對杜仲的利用走上了再生資源的可持續(xù)發(fā)展道路;發(fā)現(xiàn)了杜仲次生代謝物質(zhì)對人類健康的作用,以及杜仲開發(fā)利用新資源與不同部位組合增效作用,為杜仲新藥和保健食品的研發(fā)開辟了新的途徑。所以,對杜仲有效部位和功效的再認(rèn)識過程,實(shí)際上是杜仲不間斷研究的深化過程,也使人們對遠(yuǎn)古植物——杜仲認(rèn)識的漸進(jìn)過程。也正因?yàn)槿绱?,杜仲才得以充分發(fā)揮其對人類健康的作用。這也許是杜仲歷經(jīng)幾千萬年與惡劣環(huán)境斗爭,并得以生存而留給人類的最好禮物。

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        R284.1

        A

        1001-1528(2011)08-1393-04

        2011-01-15

        陜西省科技攻關(guān)項(xiàng)目(2003K11-G7(13))

        馬希漢(1958—),男,教授,主要從事植物資源化學(xué)研究。Tel:13909222910,Email:maxihan@hotmail.com

        *通信作者:張康健(1939—),男,教授,主要從事杜仲植物資源培育與開發(fā)利用研究。Tel:029-87082342,Email:ylzkj888@163.com

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