药用植物
桃儿七,濒危植物的应用和未来
关键词:桃儿七、鬼臼毒素、抗肿瘤、基因工程
听到这个名字,不知您想起了什么?
“桃儿”?
“七”?
两个前言不搭后语的名词怎么扯在一起了?是像葫芦娃那样,一棵树上结了七个桃,抑或是像七仙女那样,组成一个庞大家族了呢?!相信大家此刻也是满脸的黑人问号???
不过桃儿七真身如何?神秘之处何在?别着急,屏住呼吸,定会有意想不到的收获!
形态与分布
桃儿七(学名:Podophyllumhexandrum)小檗科(Berberidaceae)。桃儿七属多年生草本植物,又名鬼臼、鸡素苔等。
高40-80cm,根状茎粗壮。花粉红色,单生茎顶,先叶开放,浆果红色。
《神农本草经?中品》记载“款冬花,一名橐吾,一名颗冻,一名虎须,一名菟奚”。其外观适合配衬在林地式花园。
不过它对住处还是蛮讲究的!!!
桃儿七主要分布在我国甘肃、陕西、云南、四川和西藏等地,锡金、不丹、印度北部、巴基斯坦、阿富汗东部和克什米尔也有分布。
主要生长在喜马拉雅山及附近,海拔多在~m的高原地区。属典型的东亚、北美间断分布类群。它们可以经由种子或分裂根茎来传播,可以忍耐寒冷的天气,但不能抵御干旱。
化学成分与药用
“中药鬼臼“”一听名字就感觉不可小觑,果真它也不负众望。
它是具有悠久历史的药用植物,于秋季采挖,洗净晒干,以其根或果入药,气微,味苦、微辛,性温,有毒,具有止咳、去风湿、利气血、通筋骨之功效,有缓泻作用、抗肿瘤作用,呼吸及心血管兴奋或抑制作用,临床药理作用表现为抗肿瘤、抗病毒等多种作用。
桃儿七含有多种化学成分,包括木脂素、皂甙、黄酮、鞣质、多糖等。发挥主要药理药效作用的是鬼臼类木脂素(主要有鬼臼毒素,去甲基鬼臼毒素等),其根茎中含有大量的具有抗癌活性的木脂素类物质。
其中鬼臼毒素(Podophyllotoxin,PT)抗癌活性最高,是人工合成VP7、伊托泊苷VPI6(etoposide)和替尼泊苷VM26(teniposide)等抗癌药物的起始物质。
其中的山奈酚和槲皮素等黄酮类组分具有很好的抗氧化活性,在治疗心血管系统疾病及抗病毒方面有广泛的应用。
已有研究证明桃儿七提取物对人乳腺癌MCF-7细胞的生长有明显的呈时间及浓度依赖性的抑制作用,G2/M期阻滞并诱导凋亡。
鬼臼毒素抗癌机理
抗肿瘤药VPI6已成为实体瘤和造血系统肿瘤的主药。VM26因具有抗癌谱广、作用强、副作用少等特点,已逐渐被推广用于淋巴瘤、膀胱和脑实体病,可代替长春新碱对小细胞肺癌、乳腺癌、睾丸癌、急慢性白血病及恶性淋巴瘤等多种癌症均有良好的疗效。但水溶性差,骨髓抑制与肠胃道反应较严重。为了寻找更为有效而毒性低,近年来,对PT及衍生物结构和构效关系的研究方兴未艾。(做科研的朋友们有兴趣可以深入了解了解哦!)
鬼臼毒素外用可抑制人乳头瘤病毒细胞分裂,可用于治疗尖锐湿疣。
其他功效
另外,其黄酮类成分能表现出一定的杀虫活性,可抑制流感杆菌及卡他球菌,对多种昆虫有杀灭效力。
鬼臼毒素类物质对菜青虫、小菜虫有很强的毒杀性,并能表现出拒食活性。它作为植物杀虫剂可减少环境污染。
果实小叶莲作为常用藏药,用于调经活血,也具有悠久的历史。
但是也正因如此,随着藏药“小叶莲”(果实)和鬼臼毒素提取原料的地下部分市场需求量的增长,人类采挖活动加剧,桃儿七生存环境受到严重破坏,加上采挖过量,致使种群数量迅速减少,现已处于严重濒危状态,已被列入《中国植物红皮书》和《中国珍稀濒危植物名录》,并被国家列为三级保护植物。
桃儿七生存环境受到威胁,如此有功效的药用植物濒临灭绝,药用资源将就此停息?桃儿七的未来将何去何从……
新的转机
因其稀有且生长缓慢,使得依托泊苷等抗肿瘤药物的合成受到了一定限制。所以,想要保证药用资源的可持续利用,不仅要采取人工培育和环境保护双管齐下的方法,还要利用引种栽培,组织培养解决桃儿七资源不足的情况,并利用细胞培养、应用生物反应器等生产鬼臼毒素。
利用发根农杆菌感染桃儿七植株诱导毛状根再生,进行毛状根培养生产鬼臼毒素也是一条行之有效的方法。
此外,利用基因工程,使普通植物变身“药物工厂”,可以更好地获取天然化合物来合成药物,具有很好的社会、经济价值,更好的造福人类。
一些研究人员设想利用先进的基因工程手段将与合成鬼臼毒素有关的基因转入更为常见且生长更为迅速的植物中,但人们目前尚未完全了解桃儿七等植物合成鬼臼毒素的机制,因此无法知道究竟需要转入哪些基因。于是美国斯坦福大学的一个研究小组勇敢接受了挑战。
图片:本生烟
我国是烟草生产大国,如果可以依靠基因工程用本草烟生产依托泊苷合成抗肿瘤药物,岂不是烟农和肿瘤患者的福祉?
“Thereisnodoctrinethatstandsforever,whatlivesforeverareongoingandnon-endingexplorationandinnovation”
所以说探索永无止境,只要思考的脚步不停止,一切终会迎来转机。
参考文献