2012年6月8日 星期五

中藥天麻之現代研究進展(一)(二)(三)(四)


◎文╱藥師沈佳錚

一、前言

天麻(Gastrodia elata Blume),又名赤箭、定風草,為蘭科天麻屬多年生草本植物之乾燥塊莖,主產於雲南、四川、陝西及貴州等地,為傳統常用名貴藥材。根據《本草備要》記載,天麻能益氣強陰,通血脈,強筋力,疏痰氣,主治諸風眩掉,頭旋眼黑,語言不遂,風濕頑痺,小兒驚癇。目前台灣有使用天麻之中藥藥品許可證共有108張1,臨床上主要用於治療頭暈目眩、頭風頭痛、肢體麻木、失眠、癲癇等症2。組成包含天麻之常用方有祛風至寶丹、易老天麻丸、順風勻氣散、沈香天麻丸、半夏天麻白朮湯、牛黃丸、神應養真丹…等。

二、生長特性

天麻是一種特殊的蘭科植物,無根、無葉,不能進行光合作用。由種子萌發至下一代種子成熟的整個生活史需三年,除有性階段約70天在地表外,長年以塊莖潛居於土中。天麻種子極小如粉狀,由胚及種皮構成,無胚乳,因此種子萌發相當困難,需要有紫萁小菇(Mycena osmundicola Lange)等種子萌發菌供給營養才能發芽,發芽後的原球莖立即進行第一次無性繁殖,分化生長出細長的營養繁殖莖(約7-8節,長度可達4-5公分),其頂端長出細小米麻,節處發出側芽,此時營養繁殖莖若仍未被蜜環菌(Armillaria mellea Fr.)侵染,則顯得細長且逐漸死亡。與蜜環菌共生之營養繁殖莖,其頂端之米麻能長成白麻(長2-8公分、直徑1.5-2公分),若蜜環菌絲侵入白麻,則可繼續生長成箭麻。

箭麻又稱商品麻,採收後可當藥用,其貯藏之養分足夠供應抽苔、開花、結種所需,因此不需再與蜜環菌共生。研究亦發現,雖然營養繁殖莖必須靠同化蜜環菌才能正常生長發育,但蜜環菌對種子萌發有明顯的抑制作用3。

目前市面上已有不少以蜜環菌製成之保健食品,有單獨使用、亦有添加於天麻粉末中製成之產品,然而其所含成分與天麻有相當大之差異,因此無法以蜜環菌取代天麻作為藥材。

參考資料

1. http://www.ccmp.gov.tw行政院衛生署中醫藥委員會官網,查詢日期:2012.04.25.

2. Tao YH. Recent progress on pharmacological effects of Gastrodia elata. China Journal of Chinese Materia Medica. 2008; 33(1): 108-110.

3. 徐錦堂、冉硯珠、郭順星。天麻生活史的研究。中國醫學科學院學報 1989; 11(4):237-241。

本文轉載自 "藥師周刊第1767期"101 / 4.30~ 5.6


中藥天麻之現代研究進展(二)



◎文╱藥師沈佳錚

三、化學成分

目前已有不少關於天麻之化學成分研究報告,其主要成分包含天麻素(天麻苷,gastrodin,含量高達0.33-0.67% )4,5、天麻苷元(p-hydroxybenzyl alcohol)4,5、對羥基苯甲醛(p-hydroxybenzaldehyde)4、對羥基苯甲酸(p-hydroxybenzoic acid)6、巴利森苷parishin6、天麻醚苷(gastrodioside,bis (4-hydroxybenzyl)-ether mono-β-D-glucopyranoside) 7、香草醇(vanillyl alcohol) 7、香草醛(vanillin) 6、β-穀固醇(β-Sitosterol)5、胡蘿蔔苷(dauricine)5、檸檬酸(citric acid) 5、棕櫚酸(palmitate) 5、琥珀酸(succinic acid) 4、双(4-苯羥基)硫化物(bis (4-hydroxybenzyl) sulfide)8、N6-4-苯羥基腺苷(N6-(4-hydroxybenzyl) adenine riboside)8等,以上成分化學結構整理如圖二所示。此外,天麻之胺基酸總含量為2-5%之間,目前共有18種胺基酸由天麻被純化分離出來9。

關於蜜環菌之化學成分已有不少之研究,除了多醣類外10,也含有許多倍半萜類化合物,目前已被分離鑑定的成分有:armillol、judeol、melleolide、4-O-methylmelleolide11、armillarin、armillaridin、armillaricin、armillaribin、armillarigin、armillarikin、armillarilin、armillarinin12、armillaripin13、4’-methylmelledonal、armillaritin、armillarivin、D-erythritol、D-mannitol、azelaic acid、orsellinic acid、glycerin-α-monooleate14、armillaramide15。

(待續)

參考資料

1. http://www.ccmp.gov.tw行政院衛生署中醫藥委員會官網,查詢日期:2012.04.25.

2. Tao YH. Recent progress on pharmacological effects of Gastrodia elata. China Journal of Chinese Materia Medica. 2008; 33(1): 108-110.

3. 徐錦堂、冉硯珠、郭順星。天麻生活史的研究。中國醫學科學院學報 1989; 11(4):237-241。

4. 周俊、楊雁賓、楊崇仁。天麻的化學研究。化學學報 1979; 37(3):183-188

5. 馮孝章、陳玉武、楊峻山。天麻化學成分的研究。化學學報 1979; 37(3):175-182

6. Yang XD, Zhu J, Yang R, Liu JP, et al. Phenolic constituents from the rhizomes of Gastrodia elata. Natural Product Research 2007; 21(2): 180-186.

7. 岑信創。天麻的化學成分與藥理作用研究進展。中藥材 2005; 28(10):958-962。

8. Huang NK, Chern YJ, Fang JM, et al. Neuroprotective principles from Gastrodia elata. Journal of Natural products 2007; 70: 571-574.

9. Wu YY, Liu NJ, Long Q, Effect of various nutrient solutions on quality of Gastrodia elata. Journal of Chinese Medicinal Materials 1998; 21(1): 1-3.

10. Chen XM, Guo SX, Wang QY, et al. Studies on Polysaccharides in Different Development Stages of Armillaria mellea (Vahl.: Fr.) Quel. China Journal of Chinese Materia Medica 2001; 26(6): 381-384.


本文轉載自 "藥師周刊第1768期"101 / 5.7~ 5.13



中藥天麻之現代研究進展(三)


◎文╱藥師沈佳錚

關於蜜環菌之化學成分已有不少之研究,除了多醣類外10,也含有許多倍半類化合物,目前已被分離鑑定的成分有:armillol、judeol、melleolide、4-O-methylmelleolide11、armillarin、armillaridin、armillaricin、armillaribin、armillarigin、armillarikin、armillarilin、armillarinin12、armillaripin13、armillaritin、armillarivin、D-erythritol、D-mannitol、azelaic acid、orsellinic acid、glycerin-α-monooleate14、armillaramide15。

四、藥理作用

天麻之主要活性成分為天麻素(gastrodin)、天麻?元(p-hydroxybenzyl alcohol)、對羥基苯甲醛(p-hydroxybenzaldehyde)和香草醇(vanillyl alcohol)等酚性成分,天麻醚?〔bis (4-hydroxybenzyl)-ether mono-β-D-glucopyranoside〕經水解後得到天麻素及天麻?元,因此也有類似作用1。

研究報告指出天麻的藥理活性主要有以下幾項:

一、抗癲癇活性1:天麻抽取物在SD大鼠能減少kainic acid誘發的癲癇發作,單獨使用香草醇亦具有此作用。

二、神經保護活性8,16,17:天麻之甲醇抽取物具有神經保護及抗氧化作用16,除了天麻素、天麻?元、香草醇等成分具神經保護作用外,在利用serum deprivation-induced neuronal-like PC12 cell apotosis作為ischemic/hypoxic model的研究發現bis (4-hydroxybenzyl) sulfide及N6-(4-hydroxybenzyl) adenine riboside具有神經保護活性8。天麻粗抽物對於amyloid β-peptide引起的IMR-32人類神經細胞瘤細胞死亡具有保護作用1,17。

三、改善學習記憶活性1:天麻甲醇提取物之醋酸乙酯及正丁醇萃取部份可以改善東莨菪鹼引起的學習記憶損傷,且天麻?元之作用強於天麻素。(待續)


參考資料
10. Chen XM, Guo SX, Wang QY, et al. Studies on Polysaccharides in Different Development Stages of Armillaria mellea (Vahl.: Fr.) Quel. China Journal of Chinese Materia Medica 2001; 26(6): 381-384.

11. Dervilla MXD, Fumiko ABE, Donal C, et al. Antibacterial sesquiterpene aryl esters from Armillaria mellea. Journal of Natural Products 1985; 48(1): 10-16.

12. Yang JS, Su YL, Wang YL, et al. Studies on the chemical constituents of Armillaria mellea V. Isolation and characterization of armillarilin and armillarnin. Acta Phaemaceutica Sinica 1989; 24(12): 24-28.

13. Yang JS, Su YL, Wang YL, et al. Chemical constituents of Armillaria mellea VI. isolation and structure of armillaripin. Acta Phaemaceutica Sinica 1990; 25(5): 353-356.

14. Yang JS, Su YL, Wang YL, Feng XZ, Yu DQ, Liang XT, Chemical constituents of Armillaria mellea VII. isolation and characterization of chemical constituents of the acetone extract. Acta Phaemaceutica Sinica 1991; 26(2): 117-122.

15. Gao JM, Yang X, Wang CY, et al. Armillaramide, a new sphingolipid from the fungus Armillaria mellea. Fitoterapia 2001; 72: 858-864.

16. Jung TY, Suh SI, Lee H, et al. Protective Effects of Several Components of Gastrodia elata on Lipid Peroxidation in Gerbil Brain Homogenates. Phytotherapy Research 2007; 21: 960-964.

17. Kim DSHL, Kim JY, Han YS, Alzheimer’s disease drug discovery from herbs: neuroprotectivity from β-Amyloid (1-42) Insult. The Journal of Alternative and Complementary Medicine 2007; 13(3): 333-340.

本文轉載自 "藥師周刊第1769期"101 / 5.14~ 5.20



中藥天麻之現代研究進展(四)


◎文╱藥師沈佳錚

四、抗焦慮活性18:利用小鼠forced-swimming test研究發現天麻粗抽物具抗焦慮作用,其藥理機轉可能與dopamine的turnover有關。

五、抗發炎活性19,20:天麻之甲醇或乙醇提取物皆具有抑制COX-I及COX-II之活性。
六、抗腫瘤活性19,21:天麻之乙醇提取物具有抑制血管新生活性,尤以正丁醇萃取部份活性最強19,另一研究則發現天麻之ethyl ether萃取物可減少tumorgenesis,推測此活性與GTP-Ras-dependent pathway有關,但詳細機轉有待進一步研究21。

七、抗血栓活性22:天麻糖蛋白(PGE2-1)具有顯著的抗凝、抗栓作用,可能是天麻提取物在抗血栓方面的主要成分。


五、組織培養研究

目前天麻主要來源已由採挖野生轉為人工栽培,然而大部分栽培者都是連年使用老菌材傳新菌材,導致蜜環菌退化,生命力降低,對天麻的營養供應減弱,加諸人工培養所用的麻種已延用多年,長期多代無性繁殖,帶病毒植株逐年增多,引起品種退化和產量下降等問題。隨著藥材需求量的增加,天麻價格已上漲,野生天麻價格更高。因此,近代科學家亟欲以組織培養技術來繁殖天麻,若培養出無病毒植株,可為解決天麻品種退化和產量下降,提供一條新的解決途徑

關於天麻組織培養之研究目前仍相當少,但足以證明天麻可以利用組織培養方式在無菌條件下生長,整理摘錄如下:

1996年之研究首先發現利用天麻小米麻切塊和莖尖培養,可成功誘導出芽,且誘導的芽可繼續成長為完整的天麻塊莖,芽誘導率及芽長勢最好的培養基為1/2 MS,暗培養芽的誘導率最高,呈黃白色,質嫩,長勢旺盛,能長成完整的天麻塊莖,光照培養的芽誘導率低,且生長情況差。而莖尖明顯比切塊之芽誘導率高23。之後亦有學者利用1/2 MS培養基添加6-BA 2 mg/L + NAA 0.2 mg/L,成功誘導箭麻莖尖長出不定芽,將不定芽轉接到增殖培養基(1/2 MS + 6-BA 1 mg/L + NAA 0.5 mg/L + 香蕉汁 50 mg/L),約60天後形成原球莖,160天後原球莖長大並開花。該研究亦利用增殖培養基成功誘導小米麻塊莖長出許多新米麻,和米麻在野外生長狀態相似24。此外,最近之研究報導指出最適合試管米麻生長的培養基組合為1/2 MS + 1.0 mg/L 6-BA + 0.2 mg/L NAA + 20 g/L菌材液 + 100 g/L香蕉汁25,而NAA促進莖段生長的效果比2,4-D好26。

六、結語

天麻在中藥臨床使用上堪稱頻繁,但因野生來源日漸枯竭,人工栽培品種退化、產量下降,組織培養日益受到重視,但相關研究目前較少,缺乏完整、有系統的整理,且組織培養所得是否與原藥材之性能、成分、功效相當亦是值得進一步探討之課題。(全文完)

參考資料

18. Chen PJ, Hsieh CL, Su KP, et al. The Antidepressant Effect of Gastrodia elata Bl. on the Forced-Swimming Test in Rats. The American Journal of Chinese Medicine 2008?; 36(1): 95-106.

19. Ahn EK, Jeon HJ, Lim EJ, et al. Anti-inflammatory and anti-angiogenic activities of Gastrodia elata Blume. Journal of Ethnopharmacology 2007; 110(3): 476-482.

20. Lee JY, Jang YW, Kang HS, et al. Anti-inflammatory action of phenolic compounds from Gastrodia elata root. Archives of Pharmacal Research 2006; 29(10): 849-858.

21. Heo JC, Woo SU, Son M, et al. Anti-tumor activity of Gastrodia elata Blume is closely associated with a GTP-Ras-dependent pathway. Oncology Reports 2007; 18(4): 849-853.

22. Ding CS, Shen YS, Li G, et al. Study of a glycoprotein from Gastrodia elata: its effects of anticoagulation and antithrombosis. China Journal of Chinese Materia Medica 2007; 32(11): 1060-1064.

23. Liu NJ, In vitro Culture of Gastrodia elata. Plant Physiology Communications 1996; 32(3): 189-191.

24. Cai YP, Yu LW, Zhang HY, et al. Tissue culture and clonal propagation of Gastrodia elata. Chinese Traditional and Herbal Drugs 2001; 32(5): 445-446.

25. Nie F, Cai YP, Effect of media on the propagation of Gastrodia elata small stem tuber in vitro. Journal of Anhui Agricultural Sciences 2002; 30(6): 834-835.

26. Chen YQ, Yi F, Wang SB, In Vitro culture of Gastrodia elata BL. Journal of Hubei University (Natural Science Edition) 2003; 25(3): 257-259.


本文轉載自 "藥師周刊第1770期"101 / 5.21~ 5.27

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