蒿属药用植物的开发利用研究进展
药用植物学 廖凯
摘要:本文综述了蒿属植物黄花蒿、艾蒿、野艾蒿和茵陈的化学成分,以及它们的开发与利用研究进展。
关键词:蒿属; 黄花蒿; 茵陈; 艾蒿; 利用
前言 菊科(Composde)是植物植物分类学中最大的一个科,而蒿属(Artemisia L.)在全世界,约有380种,在我国分布的约有180余种和44个变种。蒿属植物在温带和热带山区分布最广,并在草原、荒漠、高山和亚高山草原等生态环境中起着重要作用。蒿属下分两个亚属,分别为蒿亚属(Subgen. Artemisia )和龙蒿亚属[ Subgen. Dracunculus (Bess.) Peterm ]。按植物系统分类,蒿亚属包括5个组,即莳萝蒿组、艾蒿组、艾组、腺毛蒿组和白苞蒿组;龙蒿亚属包括2个组,分别为龙蒿组和牡蒿组。蒿属植物广泛分布于北半球以及非洲地区,在我国则各地均有。本属植物许多为中医药以及民间常用药材,如黄花蒿有清热凉血,退虚热,解暑,截疾的功效,常用于痢疾,伤暑潮热等症;艾蒿有散寒除湿,温经止血,安胎的功效,常用于功能性子宫出血,痛经,月经不调,先兆流产,湿疹等症;茵陈蒿和滨蒿等则具清热利湿,利胆退黄,降血压等功效,临床上常用于黄疸型肝炎,胆囊炎和小便不利等;而牡蒿全草入药,具清热凉血解暑等功效,常用于感冒发热,中暑,肺结核潮热等[1]。
蒿属植物可能是本科植物中发育到的最高层次。经林镕等研究,认为本属植物起源于东北亚至东亚和东南亚的森林环境中,不晚于与白垩纪至老第三纪,而后才随着全球或某些局部地区的旱化而扩散、分化和发展的[2]。在蒿亚属中,林有润认为莳萝蒿组和艾蒿组是该属
中较为原始的,而艾组较前2组为进化,腺毛蒿组和白苞蒿组则可能是从艾组的祖先种中分化出来的,在冰河时期向南迁移分别在横断山脉—喜马拉雅山脉的东侧和亚热带中部、南部繁衍生活。在龙蒿亚属中,牡蒿组则较龙蒿组更为进化。本属植物除广泛作为药用外,在生物防治等方面也有一定作用。
1. 黄花蒿
黄花蒿(Artemisia annul Linn.),又叫青蒿,全草人药。清热凉血,退虚热,解暑,截疟。用于疟疾,伤暑,潮热等症。因其含治疗疟疾的特效成分青蒿素及其衍生物,其化学成分研究较多,是该属中具有代表性的植物。挥发油成分方面的研究,陈伟民报道了青海产青蒿的挥发油主要含樟脑、蒿酮、龙脑、松油醇、桉叶油素和蒎烯等成分;其中挥发油以茨烯(Camphene)、β-茨烯(β-Camphere)、异蒿酮(Isoartemisis Ketone)、左旋樟脑(1-Camphor)、β-丁香烯(β-Caryophyllene)等几种成分为主。黄花蒿因为青蒿素的发现而成为世界关注的焦点。青蒿素治疗疟疾有着治愈率高,复发率小,副作用小的特点,因此被世界卫生组织称为“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”,也是我国唯一被世界卫生组织认可的按西药研究标准开发的新药。青蒿素为一种含过氧桥的新型倍半萜内酯,该结构与奎宁类抗疟药不同,即它是一个不含杂环的非生物碱类抗疟药。为通过对不同采收期的青蒿素含量比较发现,其在盛花<初花期<花后期<花前期[3]。
黄花蒿做为药用植物,不仅体现在其所含的青蒿素对疟疾的治疗方面,在其他药用方面,也有很好的功效。在古代,青蒿就是作为中医的一味退热良药。与其治疗疟疾不同的是,作为解表药,南杜蒿也为地方习用品。但作为截疟药,则仅黄花蒿有这个功效。中医用单味青蒿治愈不明发热的病列屡有报道。郝小玲[4]用半夏泻心汤加青蒿治疗中暑等湿热病症,收到良好的效果。青蒿鳖甲汤至清代穿里以来,一直受到青睐,其在治疗慢性肾功能衰竭、更年期综合征、伤寒、光化性类网状细胞增生症等症方面均有应用,对急性髓系白血病缓解期患
者的免疫功能也具有调节作用[5、6]。
此外,青蒿不仅在治疗人类疾病方面有巨大的作用,在植物保护方面也有一顶的功效。姚安庆[7]等通过利用青蒿的乙醇浸提物对菜青虫喷洒,发现菜青虫的拒食率达72.11%,而且有明显的触杀作用。
2. 艾蒿
艾蒿(A.argyi Levl.Vant.) 全国大部分地区均产, 具有浓烈香气,以叶如药,习称艾叶,湖北蕲州产者为佳, 称蕲艾。春夏间花未开时采摘;晒干生用或炒炭用,捣绒为艾绒。苦辛温, 归肝脾肾经。艾叶具有散寒止痛, 温经止血之功效。用于治疗小腹冷痛,经寒不调,宫冷不孕,吐血,衄血, 崩漏经多, 妊娠下血;外治皮肤瘙痒。果实亦入药。其挥发性成分主要包括α-蒎烯、β-蒎烯、α-松油烯、γ-松油烯、1.8-桉叶素、蒿酮、蒿醇、2-环己烯-1-醇、樟脑、龙脑、松油醇等。刘先华[8]报道了艾叶挥发油体外对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌具有抑菌作用,其抑菌作用优于或等同于红霉素;体内对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌感染小鼠具有较好的保护作用;叶春枚[9 ]等也报道了艾烟熏的抑菌作用, 发现艾烟熏20m in 后可抑制金黄色葡球菌和乙型溶血型链球菌, 熏30 m in可抑制大肠杆菌, 熏50m in 可抑制绿脓杆菌。艾灸由于它集化学有效成分(单方或复方) 穴位针灸和物理热疗于一体, 因此治症广泛, 功效卓著, 已应用于治疗化疗造成的白细胞下降、急慢性鼻炎、慢性结肠炎、痈疡、指(趾) 甲癣、鸡眼、湿冷下痢脓血腹痛等疾病。此外, 对各种慢性虚弱疾病, 可用艾绒灸熏, 使药物热气内注, 可温煦气血,调整机体功能, 缓解减轻病情症状。孙景奎[10]报道用艾叶油加入到湿化瓶内给病人吸入, 以缓解哮喘症状, 共观察12 例哮喘病人, 结果10 例哮喘发作消失, 2 例减轻, 有效率100%。
同时,艾蒿还富含有人体必需的多种物质。每100g嫩茎叶含胡萝素5.14mg,维生素
B2 1 07mg,维生素C52mg。每克干品中含钾38.4 mg,钙9.9 mg,镁2.53 mg,磷2.14 mg,铁158ug,锰63ug,锌33ug,铜15ug。艾蒿的果实一艾籽不仅可食,而且还是一种用途较广的中药,具有温通经络、血、安胎等功效。艾叶也具相似功效。民间有以6g炒成碳的艾叶,加当归9g,菟丝子和桑寄生各15g,用水煎服,治先兆流产的偏方,点燃艾绒,炙烤人体穴位,也能治多种疾病。此外,艾蒿提取物还有一定的生物活性。赵春[11]等研究了以水、丙酮、乙醇、氯仿、乙醚为溶剂的艾蒿提取物及艾蒿精油对菜青虫的杀虫活性。结果表明,乙醇提取物和精油具有较高的生物活性。其中,乙醇提取物主要表现为触杀活性,精油主要表现为胃毒和拒食活性。在水产业和养殖业中,艾蒿也有大量使用[12,13]。淡水鱼类好食具有方向性气味的饲料,同时,艾蒿中喊有的氨基酸,蛋白质等也为鱼肉品质的改善有一定帮助;在家禽家畜饲料中加入一定量的艾蒿粉在降低饲料消耗的同时更能促进它们的增重。
3.野艾蒿
野艾蒿(Artemisia lavandulaefolia DC.)为菊科蒿属多年生草本植物,在我国分布甚广,尤其在内蒙古地区有较丰富的资源,蒙名为哲日离格一荽哈,是蒙药中的常用药材。野艾蒿在许多地区也作为传统中药得以应用,其具有散寒、祛湿、温经、止血作用,可入药作艾叶的代用品。顾静文[14]等通过GC/MS检测野艾蒿精油化学成分,表明其主要成分为桉叶油素、金合欢烯、樟脑、2 ,6 ,6 - 三甲基,2 ,4 - 环庚二烯酮-1、香草醛等。据王登奎[15]报道,内蒙古野艾蒿中含有17种氨基酸,其中7种为人体必需氨基酸;富含Cu、Zn、Fe、Se是人体中重要的微量元素;检测出的10多种维生素中,胡萝卜素含量最高。萜类化合物是存在于植物界的一大类化合物,其生物活性是多方面的,并且是某些中药的有效成分,具有抗菌、止咳、消毒、杀虫等作用。Cu、Zn、Fe、Se是人体中重要的微量元素,对体内各种酶有活性作用,对机体的免疫功能有调节作用。选择含Zn、Fe高的药材,从化学元索角度可提高肌体的免疫功能, 野艾蒿中的含铁量较高,对于增进免疫功能的提高会有促进作用。
铜能促进铁的吸收转运和利用,促进红细胞的成熟与释放,但由于铜与锌的原子结构相近,在生理条件下铜与锌的离子均能够通过阴离子通道透过细胞膜进入细胞,这两个元素在机体内有拮抗作用。铜的配伍能力较强,过量的铜会在体内与氨基酸、蛋白质或其它物质形成配合物,可以和酶、核酸和DNA等大分予相互作用,导致细胞恶性分化和形成[16]。从化学元素角度分析,治疗过程中长期服用Cu/Zn值高的药材是不适宜的,而野艾蒿中的含铜量较低,而Cu/Zn值也相对较低,从化学元素角度看,野艾蒿是比较适宜的中药材,人体多种生理机能起着关键性作用,缺硒常引起多种疚病,如心血管疚病、免疫功能紊乱等。硒以增加谷胱甘肽过氧化酶(GSH—Px)的活性,消除体内过多的氧自由基,减少细胞膜的脂质过氧化,减少细胞损伤[17]。含硒量高的药材在治疗组织炎症、心血管疾病会有积极的作用,野艾蒿中有较高的含硒量,可以阻止细胞膜的氧化损伤、消除组织炎症起到一定的作用。
4. 茵陈蒿和滨蒿
茵陈为传统中药, 具有清热利湿、利胆退黄之功效, 临床上广泛用于治疗黄疸、肝炎等疾病。2000版药典规定中药茵陈的植物来源为菊科蒿属植物滨蒿(A . scoparia Waldst. et Kit )或茵陈蒿A.capillaris Thunb.) 的幼嫩茎叶干燥后入药。两种植物外形相近, 所含化学成分、功用主治也很相似。滨蒿和茵陈蒿含有多种化学成分, 类型涉及香豆素、黄酮、色原酮、有机酸、烯炔、三萜、甾体和醛酮[18]。目前, 从滨蒿和茵陈蒿中分离得到的化合物类型多样, 其中多种成分具有利胆保肝活性。随着茵陈有效成分利胆、保肝机理的阐明, 还发现其中多种成分具有抗肿瘤、抗炎和抗心绞痛等药理作用, 使得对茵陈活性成分的研究越来越受到重视。滨蒿和茵陈蒿均含大量挥发油成分, 其中一些具有很好的利胆活性,一些成分除具有利胆、保肝活性外, 还具有抗肿瘤、抗心绞痛、舒张气管平滑肌、抗炎镇痛等多种药理活性。两种植物所含化学成分十分相近, 但又有所区别。如茵陈香豆酸类化合物仅见于茵陈蒿中;滨蒿所含利胆活性成分对羟基苯乙酮并未从茵陈蒿中分得。有研究者[19]从茵陈蒿中还分得粗多肽,滨蒿中尚含植物雌性激素和胆碱。滨蒿内酯(6,7.二甲氧基香豆素,
scoparone)是其中主要的利胆成分之一,同时也是茵陈药材的特征性成分之一。猪毛蒿(A.scoparia Waldst)与茵陈蒿同等人药,化学成分也相似。
茵陈中多种成分具有利胆作用。大白鼠急性利胆实验表明对羟基乙酮具有明显的利胆作用, 在增加胆汁分泌的同时, 也增加胆汁中固体物、胆汁酸和胆红素的排出量, 对于CCl4 引起的肝损伤大白鼠也增加胆汁分泌[20]。日本学者报道, 采收期的不同会导致茵陈蒿保肝活性的显著差异, 9 月份采收的药材具有显著活性, 8 月底采收的药材, 保肝活性会有一个显著增加, 茵陈蒿中的一些色原酮、黄酮和香豆素成分有抗四氯化碳和半乳糖胺诱发的大鼠肝细胞毒性作用[]。从茵陈中分离的化学成分还具有抗肿瘤、抗心脑血管疾病、消炎镇痛和舒张血管平滑肌等作用。
此外,本属还有牡蒿(A.japonica Thunb)、南牡蒿(A.eriopoda Bunge)、狭叶牡蒿(A.angustissima Nakai)、滨海牡蒿(A.1ittoricola Ki—tam)、海南牡蒿(A.japonica Thunb.var.hainanensisY.R.Ling)、北艾(A.vulagaris Linn)、歧茎蒿(A.igniaria Maxim)、南艾蒿(A.verlotorum Lamone)、魁蒿(A.princeps Pamp)、蒙古蒿(A.mongolica(Fisch.ex Bess.)Nakai)、萎蒿(A.selengensis Turcz.ex Bes和)龙蒿(A.dracunculus Linn)等药用植物资源。
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