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红豆杉的初探
浏览次数:1454  发布时间:2013/4/23 15:06:11年月日 15:06
 红豆杉(Taxaceae)又称:紫杉·赤柏松,属:红豆杉科。是第四纪冰川遗留下来的古老树种,在地球上已有250万年的历史。常绿针叶,结樱桃大的奇特红豆果,是世界珍稀濒危植物,列为国家一级重点保护植物,其木材细密,色红鲜艳,坚韧耐用,为珍贵的用材树种[1] 。特别是由于含有抗癌的药物紫杉醇,这种药物是继阿霉素和顺铂之后,新的抗癌新药得到公认,对它的资源分生长、分布、鉴别、药效、提取、应用、栽培、定位和发展等收集整理报告如下:

1、生长与种类

11生长环境

红豆杉在各地均适宜生长和种植,具有喜荫、耐旱、抗寒的特点,要求土壤PH值在5.57.0,可与其他树种或果园套种,管理简便。其中东北红豆杉枝叶繁茂、萌发力强、而且适应气候范围广、对土质要求宽,还耐修剪、耐寒、耐病虫害。红豆杉属常绿乔木,一般在海拔25003000公尺的深山密林之中,才可以见到成材的红豆杉,成材需50250年。豆杉的红豆,宛如南国的相思豆,外红里艳,可以寄托人们的相思,故得名红豆杉。近年来随着人工种植栽培,在城市绿化及荒山林中也常可见,但树株小,数量大。

12分布种类  红豆杉根据生长地域和生物学特性可分为11个种类,除澳洲的Austrotaxus Splcata产于南半球外其于分别分布在北半球的温带至亚热带地区。我国红豆杉有41变种,分布于我国大部分地区。 东北红豆杉主要分布在吉林省长白山和黑龙江一带,辽宁东部山区也有少量分布[2]。 云南红豆杉主要分布在 滇西与地州16个县总面积约9万平方公里, 其特点分布广, 生长分散,无纯林,多为林中散生木。 南方红豆杉主要分布在 滇东、滇西南, 滇东纯林,多为林中散生木。 西藏红豆杉主要分布在云南西北部,西藏南部和东南部。浙江一带也可见古老的红豆杉,树胸径达1.2米,种植数量也可观。

2、植物形态  红豆杉的品种有数十种,但它的形态与特征大同小异。现介绍红豆杉与南方红豆杉。

2.1红豆杉  Taus chinensis Rehd)乔木,高30米,胸径1米。树皮灰褐色;大枝开展,一年生枝绿色或淡黄绿色,二、三年生枝黄褐色或淡红褐色;冬芽黄褐色或红褐色,有光泽。叶线形,长12.5厘米,宽0.20.35(~0.4)厘米,直或微弯,上部渐窄,先端微急尖,稀急尖,下面有2条淡黄绿色气孔带,中脉上密生均匀而微小的圆形角质乳头状突起,常与气孔带同色。种子卵圆形,长57毫米,径3.44.5毫米,上部渐窄,稀倒卵状,微扁或圆,上部常具2钝脊,稀三角状而具3条钝脊,先端有突起的短钝尖头,种脐近圆形或宽椭圆形。产龙泉(凤阳山),生于海拔10001500米的山坡混交林中。分布安微南部、湖北西部、湖南东南部、广西北部、四川、贵州西部及东南部、云南、陕西南部与甘肃南部。

2.2南方红豆杉  赤椎  美丽红豆杉(Taxus maireiS.Y.Hu ex Liu-T.chinensis(pilger)Rehd.var.mairei(Lemee et Levl.)Cheng et L.K.Fu  乔木,高达20米,胸径1.5[3]。树皮赤褐色或灰褐色,浅纵裂。叶通常较宽较长,多呈镰状,长1.54.0厘米,宽0.30.4(0.5)厘米,上部渐窄,先端渐尖,下面中脉带上无或局部有成片或零星的角质乳头突起,气孔带黄绿色,中脉带明晰可见,色泽与气孔带相异,呈淡绿色或绿色,绿色边带也较宽而明显。种子常较前种为大,长68毫米,径45毫米,微扁,上部较宽,呈倒卵圆形或椭圆状卵形,有钝纵脊,种脐椭圆形或近三角形。花期34个月,种子11月成熟。自垩纪孑遗树种。生于海拔4501500米的常绿阔叶林或混交林内,零星散生。喜温暖湿润气候及排水良好的酸性土,pH5.76.2,有机质含量1.2%2.3%。分布浙江、安徽南部、江西、福建、台湾、湖南、湖北、西部、广东北部、广西北部、四川、贵州、云南东北部、河南南部、陕西南部与甘肃南部。与红豆杉不同之处在于下面中脉带的色泽与气孔带不同,其上无密生的角质乳头状突起。

3、鉴别要点

随着红豆杉药用价值和应用价值的提高,在许多人心目当中它能治各种肿瘤,也扩大了许多应用范围。多数人都想得到红豆杉来保健自己,但不知道它的植物形态和具体的形状。有些就利用这个商机大做宣传,扩大疗效使很多消费者或群众上当受骗,我们可通过以下来鉴别红豆杉的真伪。

3.1形态与果实  ①红豆杉属:小枝不规则互生;叶下面具有2条淡黄色或淡灰色气孔带;种子熟时假种皮红色。②白豆杉属:小枝近对生或近轮生;叶下面具2条白色气孔带;种子熟时假种皮白色。③穗花杉属:叶交叉对生;雄球花多数,组成穗状球花序,26序聚生枝顶;雌球花有长梗;种子包于囊状假种皮中,仅顶端尖头露出。④榧树属:叶上面中脉不明显或微明显,交叉对生;雄球花单生叶腋,雌球花成对生于叶腋,无梗;种子全部包于绿色肉质假种皮中。⑤尖杉属:小树常对生,基部具宿存芽鳞。叶线形或披针状线形,螺旋状着生,在侧枝上基部扭转排成2列,中脉在上面隆起,下面有2条宽气孔带,在横切面上维管束的下方有1树脂道。种子核果状,全部包于由珠托发育的肉质假种皮中,常数个(稀1个)生于梗短微膨大的轴上,下垂,卵圆形或椭圆形,顶端具突起的小尖头,基部有宿存的苞片,外种皮骨质,内种皮薄膜质,有胚乳,隔年成熟[4]

3.2树心与木质  红豆杉的皮及木质部与有些植物的皮和木质部很相似,也比较难分别。如近年人来有人盗伐墨水树冒充为红豆杉制成饮水的茶杯。虽然墨水树不属于高经济价值树种,但心材沖泡热水后会释放出紫红色的色素,紫红色汤水认为是紫杉醇,可以治疗癌症。墨水树本身的型态、生长习性和红豆杉全然不同,它的枝杆古樸且叶片小巧,有人把它栽培作为盆栽,有些公园也有零星种植,用为观赏。 墨水树每年4月开花,满树鲜黄的花朵不仅可爱,特别要提醒的是红豆杉心材和它的枝叶切成片浸泡热水后呈现褐色,味苦、寒,不会如墨水树般出现深紫红的汤;而且根据药用植物学方面的研究,未经纯化的红豆杉枝叶有一定的毒性,因此紅豆杉有时被称为「死亡之树」,随意乱吃红豆杉枝叶泡水可能中毒,引发肝、肾病变。

4、药效及提取  中医药理实验发现并揭示红豆杉多成份多功能效应特效成份毒性物质(有效毒),这一重要发现和应用是红豆杉开发技术一次革命性的创新。通过药效、药理提取的研究提高药材的利用率。

 4.1药效机理   (1)某些毒性物质(有效毒)尤似感冒病毒·P53基因和U2物质,毒攻毒快速强攻直接杀灭癌细胞组织,同时保护降细胞,无毒性反应。 (2)水溶性紫杉碱·Taxol·紫素等通过消化道到血液与微管蛋白结合使微管稳定,阻止细胞分裂,抑制肿瘤生长。 (3)水溶性蛇皮甾铜·金松双黄酮·糖基色素等激素代谢作用,对损伤细胞修复作用·亲水性黄酮多糖特异作用和抗促癌·抗致突·抗氧化作用,激发调整体内免疫防御功能,增强消化吸收功能,提高整体防御功能,在多功能效应作用下促使癌细胞快速凋亡,化解肿瘤。 (4)特效成份毒性物质(有效毒)尤似感冒病毒、P53基因、U2物质对Taxol 毒性毒攻毒负负得正产生减毒增效成份,能有效杀灭癌细胞,保护降细胞。使紫杉液内服和保健饮食无毒性反应。紫杉液各种抗癌有效成份微量纳入,修复体内变异细胞、解毒理气、清除体内垃圾,增强免疫和消化吸收功能,提高整体素质,普遍服用后食欲大增,体重增加。

4.2 提制方法   红豆杉成份紫杉碱、Taxol、紫素、紫杉宁等,沸点在160-162 ℃之间,传统中药煎煮法无法提取[5]。煎煮时将损失毒性物质,用活性炭脱色提纯时,毒性物质和色素(抗氧化作用)被活性炭吸附,为便于内服,采用50-60 度糟烧浸提。药源红豆杉、浆果紫杉、短叶紫杉和人工培植红豆杉,粉碎细度20 -40目,水份10-20%,T液提取8-10次,糟回收低度酒,提取液沉淀粗滤、细滤除去部份蜡质和脂类,二次沉淀10-15天,以1-10%配制酒类和调味剂等。配制成紫杉药酒系例。

4.3药效性能  本品内服有多相抗癌作用。A快速强攻直接杀灭癌细胞组织B通过消化道到血液抑制肿瘤生长。C提高脾胃消化吸收和免疫功能。D微量紫杉液各种抗癌有效成份纳入,排毒理气、清除体内垃圾、修复变异细胞、提高抗御能力。

5、种植与栽培  种植与栽培红豆杉已形成了新的时尚,很多人都想栽培一些红豆杉来保健自己,或许通过它来取得经济效益。根据我们的种植经验,在种植的当年因苗细较小最好不要经常去除草或铲,生长出来这些杂草有摭阴,等到成活后下半年再除草,追施适量的有机肥或复合肥,有利于成活和它的生长。红豆杉苗木栽培常见有以下几方法:先育种植法、组织培养繁育法、扦插繁殖法。

5.1先育种植法  红豆杉资源的保存和种苗的快速繁育,是解决紫杉醇用材林建设的基础,大面积营造红豆杉人工林是解决紫杉醇原料的关健[6]。用红豆杉种子繁育苗木时,要住意种子的储存方式,要沙种混藏或控温处理,这对越冬后出芽和打破休眠习性,具有很好的效果。播种前要搓伤种皮、温水浸种、药剂激素处理。出苗后遮阴。可防止苗木高温灼烧保持湿润、透光度在40%为宜。东北红豆杉和南方红豆杉出苗率均可达到7080%。实生苗的株高和茎粗在出苗的前两年,株高一般年长10CM左右,移裁后年增加量可达2030CM
  5.2 组织培养繁育法  组织培养是利用植物细胞的全能性、和可克隆性。利用红豆杉植株的嫩茎、针叶、树皮、形成层、假种皮、胚等做为植体进行培养研究。①选用红豆杉优良品种,如东北红豆杉的优质器官(紫杉醇含量较高)做为外植体,接种培养基中,经过愈伤组织形成、生根、幼苗芽丛形成等骤,在实验室可获得大量的组培苗。在经过基质移栽、练苗、检查防疫后成为生产用苗。②红豆杉的愈伤组织形成的迟与早的比率,在不同的种类和同一种类不同植株之间存在差异。同时与外植体类型、取样部位及采集季节、光照条件、培养基种类等因素有关。在诱导培养基上,东北红豆杉、南方红豆杉、云南红豆杉均能形成愈伤组织。但形成情况因红豆杉的种类及植株的不同也有差异。

5.3扦插繁殖法  红豆杉的扦插繁育,春季以嫩枝为好,秋季以硬枝为好。一般扦插时要做低棚遮荫处理。一般扦插成活率可达 70%以上。而常规扦插只有3%20%左右。遮阳率不低于60% .扦插基部要做谨慎的生根处理。湿度开始时要间歇式保持在7585%左右。避免通强风造成失水。扦插的红豆杉根系发达,移裁后生长加快。

6应用价值  红豆杉除了有抗肿瘤药用价值以外,种植红豆杉能改善生态环境,美化大自然,也是制作高档家具的用材源之一。它的应用越来越挑剔,进入千家万户,普遍被人们所接受。用微量紫杉醇配置的酒、饮料、及食品添加剂,随着社会的发展也会不断的产生。

6.1绿化观赏  红豆杉的种植一般每亩可定植种苗2000株,三年后年产枝叶1吨以上,房前屋后,荒坡空地,道路两旁也适宜种植,一次种植,长年受益,效益显著。红豆杉树形美丽,果实成熟期红绿相映的颜色搭配令人陶醉,可广泛应用于水土保护和林、园艺观赏林,是新世纪改善生态环境,建设秀美山川的优良树种。如利用珍稀红豆杉树制作的高档盆景,成为城市绿化和家居美化新贵。它的木材细密、坚硬,心材橘红色,边材淡黄褐色,纹理直,结构细,可供建筑、车辆、高档家具与工艺品等用途。在有些家具店里,为了增加该店的档次,打着红豆杉材料所制的家具。

6.2药用价值  红豆杉在中医学中记载:有温肾通络、利尿消肿,对肾脏病、糖尿病、肾炎浮肿、小便不利、淋病、月经不调、产后瘀血、痛经等到有效的功效[7]1971年美国学者从红豆杉植物中提取紫杉醇成份,美国食品医药管理局 (FDA1992年批准用于临床,对多种癌症有疗效,对卵巢癌、乳腺癌治愈率达33%,有效率75%。美国肿瘤研究所(NEI)所长BRODER的话说:紫杉醇是继阿霉素、顺铂之后十五年来,人类与各种癌症相抗争时,疗效好、副作用最小的药物。1997年我国方唯硕博士和梁晓天教授的研究结果,紫杉醇最早是从短叶红豆杉的树皮中分离出来的抗肿瘤活性成份。对转移性卵巢癌乳腺癌、肺癌、食道癌也有显著疗效,对肾炎及细小病毒炎症有明显抑制作用。紫杉醇的抗癌机理是:紫杉醇能与微量蛋白结合,并促进其聚合,抑制癌细胞的有丝分裂,有效阻止癌细胞的增殖。为减少对野生红豆杉资源的破坏,人们又开始用红豆杉的枝茎叶部分,提取前体化合物10----去乙酰巴卡亭Ⅲ、然后用半合成办法制备药用紫杉醇。紫杉醇是目前世界上公认的广谱、强活性、抗癌药物,具有独特的抗癌机理。

7、紫杉醇的来源[8]

 研究人员除了从红豆杉植物中提取紫杉醇的有效成份,也有报道从榛树和真菌中分离出了这种化合物[8]。这一发现可能会为紫杉醇提取提供一个充足的新来源,也可能使紫杉酚属名paclitaxel的成本大幅度降低。人类获得紫杉醇的方法有:1.天然提取. 2.人工合成. 3.半人工合成. 4.生物发酵. 后三种方法大都停留在实验室阶段[8]

7.1红豆杉中提取  我国的红豆杉在提练紫杉醇正在实试中。一般以东北红豆杉和南方红豆杉的含量较高。和它以生长环境特殊一般东北红豆杉含量为(含量可达万分之二)。独特的气候条件有利于植物体内干物质的沉积。如把东北红豆杉适当南迁可增加生长期、改善生长环境有利于植物体内有效成份的合成,提高含量和品质。
  7.2紫杉醇的生物合成  紫杉醇的分子式为:C47H51NO14是萜类环状结构的天然次生代谢物。主要由紫杉烷环和侧链组成。研究其生物合成,对于人为定向的提高合成效率及克隆组合,形成关键的酶的基因,提高紫杉醇的产量意义重大。目前的关键是能否找到一两个关键酶的发现,并使得其基因纯化和基因克隆。克隆红豆杉基因能否突破还有待于观。      

7.3紫杉醇的化学合成  根据研究及报道:从红豆杉植物中分离得到的10---去乙酰浆果赤霉素Ⅲ (巴卡亭Ⅲ),显然活性低于紫杉醇,但可以从红豆杉针叶中提取。该物质经过四步化学过程可合成紫杉醇。为解决紫杉醇新来源途径,取得重大进展。以NICOLAOU博士为首的美国研究小组在1994年报道通过化学方法全合成紫杉醇的结果。但化学合成从实质意义上说还没有取得彻底的突破,目前还不具备应用价值。
  7.4紫杉醇的微生物合成  STTERLE等从短叶红豆杉韧皮部分, 分离得到一种寄生真菌(taxo myces an dreanae.可以在特定的培养基中产生紫杉醇及相关烃合物,但由于目前产量极低,所以还不能在生产中得到应用。重组DNA技术可望提高紫杉醇的产量。
  7.5紫杉醇的制剂  达克素:是由黑龙江红豆杉科技有限公司生产的,广谱抗癌药用于治疗乳腺癌、卵巢癌和起它细小病毒炎症。红豆杉胶囊:是利用吸附提取和分散制剂等技术研制的纯中药,用于中晚期癌症的治疗。普兰特:广谱抗癌药,促进微管蛋白的聚合,并使其不易解聚。从而抑制癌细胞的分裂。对宫颈癌、乳腺癌、及小细胞肺癌、黑色素癌有明显疗效。还有紫杉醇静脉住射剂或输液、新复方紫杉醇制剂等。

8、蕴藏的资源

    红豆杉(Taxaceae),虽是第四纪冰川遗留下来的古老树种,据它的生长地域和生物学特性可分为11个种类,我国有4个种类和一个变种。自发现它的药用价值以来,红豆杉的身价也不断提高。据浙江植物志记载,在浙江省范围内80年代未的时候有直径1米以上、树龄在200-700年古树18株之多,大多生长茂盛。我省主要分布在淳安、天台、武义、临海、黄岩、松阳、龙泉、庆元等地,按浙江植物志记载,我们也进行了实地考察。如武义县郭洞乡下宅村下赵店的南方红豆杉,树高2627米,直径1.68米,500年以上,立木材估计在22立方木材,长势茂盛。还有一株直径在1.5米以上该树在修公路的时候,因车辆来往过多把该树压得已枯萎、枯死。只有挂有一块植物保护的牌子,在郭洞附近长有茂盛的直径在50厘米以上,红豆杉树龄在100200年还有15株,当地以红豆杉的资源来开发旅游产业。又考察了另外一个乡镇有140年的古红豆杉10株左右,当地的老百姓把所有的红豆杉果实在成熟的时候捡起来,来人工种植,形成他们的产业,据不完全统计至少有数万棵以上,有部分在10厘米以上,株高在3米高以上开始开花结果。许多种植户都为此担心,为经后的销路而发愁。在丽水庆元、黄岩等地种植与古树也不少,据不完全统计在金华市范围内有人工栽培的红豆杉有5万株左右。

为了满足发展及药用的需求,国家林业局开展的 “红豆杉工程”做出过明确的批示:“红豆杉列为我国一级保护树种,使它们发挥生态效益和极高的经济价值,国家支持在适当范围大力营造红豆杉林,社会各界以承包、租赁、拍卖、股份合作等多种形式参与造林绿化事业应予以提倡和鼓励”。通过种植、栽培,在全国各地开展红豆杉栽培,规模之大、品种之多,为今后临床治疗提供了资源。

思考:

我国的红豆杉资源是占世界上其它国家的一半以上,但从世界上的紫杉醇的需求量来看,还是远远不够的。我国的野生红豆杉前些年过度砍伐造成野生红豆杉遭到了严重的破坏。而且野生红豆杉的很多生物学特性,又限制了自然群落的发展。有关部门出台了保护红豆杉的法规,把红豆杉例入国家一级保护植物,给红豆杉的生存起到了重要的作用。既然是国家一级保护植物就不能随意采伐,应做出相应的规定对人工栽培和古树区别出来,分期、分批减伐来供应市场,既不影响保护,又能满足市场的需求[9]

据统计:世界上癌症的年发病人数在1000万以上,如按0.006%0.06%提取紫杉醇,年需消耗红豆杉树皮7001000吨。即使全球的红豆杉树皮全部采净,也仅能维持短期的需要。治疗这些病人每年大约消耗15002500公斤紫杉醇。而全世界每年大约只能生产350500公斤紫杉醇。其中美国可生产2550公斤、中国只能生产50公斤左。如果大规摸的用红豆杉来做原料,来提炼紫杉醇,应用临床那红豆杉的资源肯定很紧缺。虽然有提炼紫杉醇的工厂,提炼出来的产品、价格等方面能做出一些相关的规定。建议制定红豆杉中药材的标准,可以按照正常中药处方配方,可以综合利用。我院中药种植场有红豆杉万余株,修剪下来的枝条、叶切成片段晒干,经水提后药汁的颜色为褐色、味苦、寒。每天用量20-30g,也有肝癌的病人自己来选购红豆杉,使用后自觉反应良好。同时在风湿病门诊当中,有些病人血沉很高,在中药配方中加红豆杉有一定的降血沉作用,这方面还须总结与探讨。

种植红豆杉作为用材林,也蕴藏着巨大的市场商机。随着人民生活水平的提高,观念的改变,高档家具的需求并不是以前所说的富人才享用,会进入普通的百姓家。若干年后红豆杉用材林会大量增加,形成巨大的市场。应做一个全面的调研,我国红豆杉的种植发展是否过盛还是不够,政府应加以引导如何发展、出台一些政策以防止过盛过偏少影响市场的供应。同时还应注意红豆杉的真伪如何鉴别,不能借红豆杉的良好名声来发不义之财。

 

 

 

【参考文献】

1、云南红豆杉的濒危成因剖析-----[西部林业科学 2005-03]
2
、东北红豆杉扦插繁殖技术的研究-----[林业科技情报 2005-03]

3、南方红豆杉生态生物学特性观察与引种育苗试验初报-----[安徽农业科学 2005-10]

4、浙江植物志

5、美丽红豆杉种子化学成分的研究工II-----[中国中药杂志 2005-16]

6、南方红豆杉的繁殖技术-----[贵州林业科技 2005-03]

7、几种影响提取东北红豆杉鲜枝叶中紫杉醇含量的干燥方法比较-----[植物生理学通讯 2005-05]

8、红豆杉属植物组织与细胞培养影响因素研究进展----[西北农林科技大学学报(自然科学版) 2005-10]

9、南方红豆杉外植体母株来源与培养基成分对愈伤组织生长和紫杉醇的影响-----[中草药 2005-05]


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