2009年3月5日 星期四
2009年3月4日 星期三
園藝治療師能了解藥用植物學更佳!
藥用植物學(Medicinal botany)很新的學問但也歷史悠久，為什麼? 從舊石器時代的化石中就發現了藥用植物，歷時6萬年!索馬利亞人、巴比倫人、埃及人早就用大蒜及洋蔥來預防生病，也用毬果上的分泌物質塗在綑綁木乃伊身上的帶子做為防腐之用，但有文字記載則是在6000年前。我們耳熟能響的就是明朝寫下本草綱目的李太醫李時珍的歷史故事! 明朝李時珍編撰的「本草綱目」記載了兩千多種藥材與八千多種配方，沿用至今。鴉片(opium)(止痛劑)、蛇根草(snake root)(治療毒蛇咬)、洋地黃(digitalis)(強化心臟)、大風子樹(chaulmoogra)(治瘋)等至今仍留下歷史足跡!而在過去藥用植物學仍未發達前，應用植物學(practical botany)也就是自己當實驗品測試植物藥效卻非常發達，特別是巫醫治病並非沒有科學根據，因此現在非常嶄新的民族植物學或稱之為人類植物學(ethno botany)就是想從古人經過自己試驗有效的藥草中去找尋能夠治療現代癌症、愛滋病等藥用植物。因為植物能不能作為藥用的知識並非缺乏，而是古老的治病用藥草並沒有被記載下來，而流傳在當地，這引起現代民族植物科學家的興趣!所以25萬種開花植物中只有不到5%被找到藥用，這些植物常在赤道附近被發現，因此前面所提及的人類植物學就是專門研究本土植物和本土原住民的關係，中國藥草、巫師治病等古老傳說相當引起興趣，總而言之，不是不知道而是只有某些土著知道! 中國藥草的記載追溯到神農氏曾用過近三千種草藥，「神農本草精」記載了365種草藥，許多藥草沿用至今。西方歐洲的醫生也十分推薦藥用植物，希臘學者Hippocrates(460~377 BC)運用雪珠花(又稱野籮蔔)(Daucus carota)在婦女胎盤上，串葉松香草(Silphium)用在避孕上。14世紀發生的黑死病(鼠疫)由鼠疫桿菌(Yersinia pestis)所感染，當時也利用芳香藥草來殺死細菌。15~17世紀的歐洲陸續出現有文字及圖片的藥用植物書籍，讓書籍編印更快所以知識流傳也更快不需靠採集者手繪。1546年醫生Nuremberg整理植物學家Valerius Cordus (1515~1544)的草稿編寫成Pharmacopoeia一書成為歐洲第一本官方出版藥用植物書籍，在當時有書籍Garden of Health或Plants of Health等書描寫Healing garden(我們稱之為療癒庭園)，當時的療癒庭園的作用是只可以在庭園中採集到平日所需的葯用植物來治病，因此以現代眼光來看當時的healing garden就是現今的藥用植物庭園，或稱之為herb garden。其實藥用植物的運用歷史演進過程中一直被爭議的議題是「形象學說」(Doctrine of Signatures)，有點像是現在所說的「以形補形」，這種說法就是植物是什麼形狀和要治療的器官形狀有關，例如心型葉可以治療心臟疾病，鱗莖類植物可以治療皮膚病，人蔘像人型所以至百病強身! 過去醫藥仰賴植物乃因為無法在實驗室中合成，但有機化學發達後，許多用藥開始可以在實驗室中合成降低暸仰賴植物的需求，根據第一版「美國藥典」(1820)記載650種藥用植物中有455 (70%)種藥直接取自植物，但到第11版(1936)記載570種只有260 (40%)種藥用植物，但現今還是有許多重要的藥無法在實驗室中合成或合成的成本太高，仍須直接仰賴植物。
哪些植物可以當成藥用是不容易研究的，因為植物體內的化合物大部分有毒性，因此利用植物當藥或調劑生活，用量非常重要，例如薄荷用一點點可以泡茶，多一點就不好了，!毛地黃(foxglove)可以作為強心劑，因為內含有30種配醣體(glycosides)但吃到花必死無疑。龍葵有些品種可以吃，例如葉子可當老人的補品，果實可以吃，但有些品種含有龍葵鹼(solanine)可以拿來當殺蟲劑，這就是為何古代要用水煎藥就是希望去掉毒質的部份。因此達爾文所說的物種生存的目的是為了繁衍是很有道理的，植物體所產生的次級化合物(secondary compound)，經常是為了不被動物吃掉，毒死他或變的不好吃。植物為了生存，但人類也為了生存利用藥用植物治病，因此許多植物長久被保存下來也是因為可以藥用，例如銀杏用來刺激大腦、治咳嗽、治氣喘、治關節炎，治糖尿病等因為含有ginkgolide這種化合物，而神農氏早有記載銀杏，因此銀杏常被發現在寺廟旁並成為大樹就是因為其藥用而被保存，同樣的藥用但不同命運是因為人類了解其珍貴可當藥用而大量開採造成滅絕，例如治瘧疾的金雞鈉樹以及人蔘。其實從中生代(Mesozoic era，約2.48億年至6500萬年前)以後仍留下來的樹並不多，銀杏實在很難得!另外一種植物稱之為太平洋紫杉(pacific yew)是抗癌物質taxol的來源，最初是用來做木材，但因為生長很慢所以早被砍光，當時還不知道其藥用。人蔘原本在美國北方生長但知道藥用後很快就被採光。18世紀林奈氏的分類法改變暸地域觀念，只要是同屬的植物不論生長在哪一個板塊都可能有類似的效用，例如東亞和美洲東北岸就有120屬的植物非常接近，因此從植物身上也可以發現過去地球板塊的變化。也有人相信，移民者離開故鄉到新移居地可能會將故鄉常用的藥草帶在身邊，在移居地重新種植以治療疾病也是藥用植物可能遍佈不同地域的原因。藥用植物的採集在熱帶雨林中是被高度期待的，所以必須被保留下來不可濫墾。
植物為了生存下來防止其他種類植物的競爭，常會產生一些抑制物，例如一些植物有相剋作用（Allelopathy），是指植物在代謝過程中釋放有毒物質以抑制本身或其鄰近植物之種子發芽、根生長、植株的發育及開花乃至結果。藥用植物的功效在於植物體內產生的次級化合物，是細胞代謝後的產物，從演化觀點來說次級化合物的目的是為了防止被蟲吃，因為昆蟲可以分辨哪些植物可以吃，哪些不能吃就是從次級化合物的味道而來，這個理論曾在1959年科學雜誌上刊登過。十字花科植物會分泌芥籽油讓昆蟲聞到味道會來吃，而人類則是聞到芳香植物的味道而將其利用在香水或精油。有一些科的植物包括繖型花科、棕梠科、禾本科、豆科、藤黃科、薄荷科、及菊科等植物種類常被利用來當藥用植物。
植物從水中登陸後為了防禦自己滅絕所以表皮加厚，並產生蠟質於葉子表面防止蒸散太快，而且在媚有水來當緩衝的情況下便產生植物色素防止紫外線的照射傷害，例如花青素(anthocyanins)。許多植物還含有單寧(tannins)，苦澀的味道讓植物變的不好吃，如果人長期暴露在含有單寧的場所中工作例如皮革工場，很容易得到食道癌，紅茶內也含有單寧所以可以加牛奶來讓丹寧失去作用，藥用植物的藥性來自於植物本身產生的次級化合物，這些化合物乃是由特殊的代謝途徑合成，在植物中扮演著防禦外敵的功能。次級化合物主要還是由C、H、O、N、S等原子結合而成存在於細胞質、細胞壁、或表皮中，包括有:
1. 單寧 (tannins):又稱植物多酚(Plant polyphenol)，是一類廣泛存在於植物體內的多元酚化合物。單寧可以分為水解類和縮合類兩大類型。
2. 松烯類 (terpenoids) : 在針葉樹終場含有這種松香，可以製成松香油，是植物的防禦機制的一種，芳香精油如檸檬油精(從柑橘來)、香葉醇(從玫瑰或天竺葵來)、樟腦等都可以驅蟲。木乃伊防朽也是用松香油。印楝素(azadirachtin) 來自印楝(Azadirachta indica A. Juss)，也是防蟲的植物性殺蟲劑。從苦楝樹提煉出來的苦楝油也是同樣殺蟲的效果。
3. 生物鹼 (alkaloids): 大約有1/5的開花植物都含有生物鹼，已有約5000種被分離出來，所以生物鹼有不同的成分分類。不同植物的生物鹼通常英文字尾加上 「-ine」，例如caffeine, cocaine, morphine等，不是藥就是毒，端看如何利用。或就像鴨片是一種混合化合物需要被純化才有鎮痛效用。類固醇也是一種生物鹼(glycoalkoloids)，番茄或馬鈴薯內都有。生物鹼大都是氨基酸的衍生物，嚐起來有苦澀味，大部份的生物鹼皆能由它們的植物萃取液中以酸-鹼萃取獲得。
4. 配醣體 (glycosides): 所謂「配醣體」(glycoside)，顧名思義，就是分子結構中含有醣類單元的化合物，例如氫化物 cyanogenic glycosides (HCN)經過生化合成作用產生氰化氫（hydrogen cyanide，HCN），是一種毒物但也用做抗癌物，另一種稱之為香豆素(coumarin)也是屬於配醣體，當多量使用造成出血，但少量用藥被拿來當抗凝藥物。
5. 精油 (essential oils): 精油其實不一定是香的，植物分泌精油仍是為了生存，用來吸引或排斥動物前來。
6. 除蟲菊精 (pyrethrins): 除蟲菊可以驅除蚊蠅，科學家證明從菊花中萃取得到的除蟲菊素為有效成分，其對人畜無害，卻能殺滅蚊蠅。在確定除蟲菊素的構造之後，化學家便合成效用更佳的衍生物或類似物，此後陸續上市的有allethrin、resmethrin、synthrin、SBP-1382、NRDC-143等。科學家更發現芝麻油中的一種成分sesamin，單獨使用不能殺傷蚊蠅，配合除蟲菊素使用卻能增強殺害蚊蠅的效力，科學家發現在除蟲菊中含有sesamin這種的輔助劑（synergist）。
7. 植物防禦素 (phytoalexins): 完整的樹皮葉表也有點防禦作用，病原侵入時，很多能合成一些苯類化合物（phenolics），例如抗真菌的植物防禦素（phytoalexins）等。
猩猩花大部份的時間在尋找吃的東西，雜食性什麼都吃所以易受病菌感染。一位坦尚尼亞國家公園的哈佛大學教授Richard Wrangham 發現猩猩每天一大早都吃一種植物稱之為Aspilia species可以殺死體內細菌，Aspilia分泌一種red oil稱之為thiarubrine可殺死細菌和病毒以及其他寄生蟲，也有學者認為Aspilia葉子濃密的毛可以去除寄生蟲。
所以到底杜鵑或馬櫻丹有沒有毒?從以上文字便可以知道植物為了防止昆蟲、動物等生物的食害，而在其體內產生次級化合物，產生自我防禦的機制，如果這些植物的毒性會影響人體健康程度我們就稱為有毒植物。 有毒植物的界定是模糊不清的，例如前面提到的毛地黃，其實”藥毒一瞬間”，許多重要的藥用植物其實就是有毒植物，這些植物經過適當處理與提煉後，便成為治病良方， 植物會不會害人或醫人，就看你是否亂用，記得科學家都用老鼠先作實驗，所以別當小白鼠。
作者:郭毓仁 (開南大學健康照護管理學院園藝治療研究中心主持人)
哪些植物可以當成藥用是不容易研究的，因為植物體內的化合物大部分有毒性，因此利用植物當藥或調劑生活，用量非常重要，例如薄荷用一點點可以泡茶，多一點就不好了，!毛地黃(foxglove)可以作為強心劑，因為內含有30種配醣體(glycosides)但吃到花必死無疑。龍葵有些品種可以吃，例如葉子可當老人的補品，果實可以吃，但有些品種含有龍葵鹼(solanine)可以拿來當殺蟲劑，這就是為何古代要用水煎藥就是希望去掉毒質的部份。因此達爾文所說的物種生存的目的是為了繁衍是很有道理的，植物體所產生的次級化合物(secondary compound)，經常是為了不被動物吃掉，毒死他或變的不好吃。植物為了生存，但人類也為了生存利用藥用植物治病，因此許多植物長久被保存下來也是因為可以藥用，例如銀杏用來刺激大腦、治咳嗽、治氣喘、治關節炎，治糖尿病等因為含有ginkgolide這種化合物，而神農氏早有記載銀杏，因此銀杏常被發現在寺廟旁並成為大樹就是因為其藥用而被保存，同樣的藥用但不同命運是因為人類了解其珍貴可當藥用而大量開採造成滅絕，例如治瘧疾的金雞鈉樹以及人蔘。其實從中生代(Mesozoic era，約2.48億年至6500萬年前)以後仍留下來的樹並不多，銀杏實在很難得!另外一種植物稱之為太平洋紫杉(pacific yew)是抗癌物質taxol的來源，最初是用來做木材，但因為生長很慢所以早被砍光，當時還不知道其藥用。人蔘原本在美國北方生長但知道藥用後很快就被採光。18世紀林奈氏的分類法改變暸地域觀念，只要是同屬的植物不論生長在哪一個板塊都可能有類似的效用，例如東亞和美洲東北岸就有120屬的植物非常接近，因此從植物身上也可以發現過去地球板塊的變化。也有人相信，移民者離開故鄉到新移居地可能會將故鄉常用的藥草帶在身邊，在移居地重新種植以治療疾病也是藥用植物可能遍佈不同地域的原因。藥用植物的採集在熱帶雨林中是被高度期待的，所以必須被保留下來不可濫墾。
植物為了生存下來防止其他種類植物的競爭，常會產生一些抑制物，例如一些植物有相剋作用（Allelopathy），是指植物在代謝過程中釋放有毒物質以抑制本身或其鄰近植物之種子發芽、根生長、植株的發育及開花乃至結果。藥用植物的功效在於植物體內產生的次級化合物，是細胞代謝後的產物，從演化觀點來說次級化合物的目的是為了防止被蟲吃，因為昆蟲可以分辨哪些植物可以吃，哪些不能吃就是從次級化合物的味道而來，這個理論曾在1959年科學雜誌上刊登過。十字花科植物會分泌芥籽油讓昆蟲聞到味道會來吃，而人類則是聞到芳香植物的味道而將其利用在香水或精油。有一些科的植物包括繖型花科、棕梠科、禾本科、豆科、藤黃科、薄荷科、及菊科等植物種類常被利用來當藥用植物。
植物從水中登陸後為了防禦自己滅絕所以表皮加厚，並產生蠟質於葉子表面防止蒸散太快，而且在媚有水來當緩衝的情況下便產生植物色素防止紫外線的照射傷害，例如花青素(anthocyanins)。許多植物還含有單寧(tannins)，苦澀的味道讓植物變的不好吃，如果人長期暴露在含有單寧的場所中工作例如皮革工場，很容易得到食道癌，紅茶內也含有單寧所以可以加牛奶來讓丹寧失去作用，藥用植物的藥性來自於植物本身產生的次級化合物，這些化合物乃是由特殊的代謝途徑合成，在植物中扮演著防禦外敵的功能。次級化合物主要還是由C、H、O、N、S等原子結合而成存在於細胞質、細胞壁、或表皮中，包括有:
1. 單寧 (tannins):又稱植物多酚(Plant polyphenol)，是一類廣泛存在於植物體內的多元酚化合物。單寧可以分為水解類和縮合類兩大類型。
2. 松烯類 (terpenoids) : 在針葉樹終場含有這種松香，可以製成松香油，是植物的防禦機制的一種，芳香精油如檸檬油精(從柑橘來)、香葉醇(從玫瑰或天竺葵來)、樟腦等都可以驅蟲。木乃伊防朽也是用松香油。印楝素(azadirachtin) 來自印楝(Azadirachta indica A. Juss)，也是防蟲的植物性殺蟲劑。從苦楝樹提煉出來的苦楝油也是同樣殺蟲的效果。
3. 生物鹼 (alkaloids): 大約有1/5的開花植物都含有生物鹼，已有約5000種被分離出來，所以生物鹼有不同的成分分類。不同植物的生物鹼通常英文字尾加上 「-ine」，例如caffeine, cocaine, morphine等，不是藥就是毒，端看如何利用。或就像鴨片是一種混合化合物需要被純化才有鎮痛效用。類固醇也是一種生物鹼(glycoalkoloids)，番茄或馬鈴薯內都有。生物鹼大都是氨基酸的衍生物，嚐起來有苦澀味，大部份的生物鹼皆能由它們的植物萃取液中以酸-鹼萃取獲得。
4. 配醣體 (glycosides): 所謂「配醣體」(glycoside)，顧名思義，就是分子結構中含有醣類單元的化合物，例如氫化物 cyanogenic glycosides (HCN)經過生化合成作用產生氰化氫（hydrogen cyanide，HCN），是一種毒物但也用做抗癌物，另一種稱之為香豆素(coumarin)也是屬於配醣體，當多量使用造成出血，但少量用藥被拿來當抗凝藥物。
5. 精油 (essential oils): 精油其實不一定是香的，植物分泌精油仍是為了生存，用來吸引或排斥動物前來。
6. 除蟲菊精 (pyrethrins): 除蟲菊可以驅除蚊蠅，科學家證明從菊花中萃取得到的除蟲菊素為有效成分，其對人畜無害，卻能殺滅蚊蠅。在確定除蟲菊素的構造之後，化學家便合成效用更佳的衍生物或類似物，此後陸續上市的有allethrin、resmethrin、synthrin、SBP-1382、NRDC-143等。科學家更發現芝麻油中的一種成分sesamin，單獨使用不能殺傷蚊蠅，配合除蟲菊素使用卻能增強殺害蚊蠅的效力，科學家發現在除蟲菊中含有sesamin這種的輔助劑（synergist）。
7. 植物防禦素 (phytoalexins): 完整的樹皮葉表也有點防禦作用，病原侵入時，很多能合成一些苯類化合物（phenolics），例如抗真菌的植物防禦素（phytoalexins）等。
猩猩花大部份的時間在尋找吃的東西，雜食性什麼都吃所以易受病菌感染。一位坦尚尼亞國家公園的哈佛大學教授Richard Wrangham 發現猩猩每天一大早都吃一種植物稱之為Aspilia species可以殺死體內細菌，Aspilia分泌一種red oil稱之為thiarubrine可殺死細菌和病毒以及其他寄生蟲，也有學者認為Aspilia葉子濃密的毛可以去除寄生蟲。
所以到底杜鵑或馬櫻丹有沒有毒?從以上文字便可以知道植物為了防止昆蟲、動物等生物的食害，而在其體內產生次級化合物，產生自我防禦的機制，如果這些植物的毒性會影響人體健康程度我們就稱為有毒植物。 有毒植物的界定是模糊不清的，例如前面提到的毛地黃，其實”藥毒一瞬間”，許多重要的藥用植物其實就是有毒植物，這些植物經過適當處理與提煉後，便成為治病良方， 植物會不會害人或醫人，就看你是否亂用，記得科學家都用老鼠先作實驗，所以別當小白鼠。
作者:郭毓仁 (開南大學健康照護管理學院園藝治療研究中心主持人)
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