全世界有207种以上兰科虾脊兰属(Calanthe)植物,分布于热带和亚热带地区。在传统医学中,该属植物具有重要的药用价值。此外,本属一些物种也常被用作补药及关节疼和牙疼的止痛药。
武汉植物园东非植物区系和分类学科组的研究人员通过对文献进行广泛查阅,收集整理并研究分析了关于虾脊兰属物种的民族植物学用途、植物化学、药理学和保护生物学等方面的数据与资料。分析结果显示,共有19种虾脊兰属植物被广泛用于亚洲不同地区的传统医学中。目前,从虾脊兰属物种中共鉴定出265种不同的化合物,包括生物碱、萜类化合物、酚类化合物及衍生物、菲醌类化合物等。这些化合物表现出诸多宝贵的药理活性,如修复毛发、抗癌、抗炎、抗糖尿病、保护肝脏、抗血小板聚集以及抗菌和抗真菌等。其中,从台湾虾脊兰(C. arisanensis)中分离出来的Calanquinone A对六种恶性细胞系具有抗肿瘤活性。然而,目前对于该属植物的毒理学和安全性研究十分有限,极大地限制了其在临床上的应用。因此,进一步研究其提取物及化合物的毒理学、药物标准和作用机制,对确保质量、安全和疗效尤为重要。保护生物学相关数据显示,虾脊兰属植物的保护情况不容乐观,本属中一些亟待保护的物种,如峨边虾脊兰(Calanthe yuana)和C. ecallosa已在世界自然保护联盟(IUCN)的红色名录中被列为濒危物种。据报道,这些物种灭绝的高风险主要归因于非法贸易和不可持续地采集与利用。因此,有必要制定严格的药用兰花贸易、收集和可持续利用等相关准则,提出行之有效的措施来促进该属物种的保护。本研究对于未来合理利用虾脊兰属植物资源,挖掘开发相关药物及颁布有效的保护策略具有重要指导意义。
研究论文以"Ethnobotany, phytochemistry, pharmacology, and conservation of the genus Calanthe R. Br. (Orchidaceae) "为题发表于期刊Ethnopharmacology上。研究工作得到了国家自然科学基金、中国国家科技基础资源调查项目和中科院中非联合研究中心的资助。肯尼亚籍学生Consolata Nanjala为第一作者,胡光万研究员为通讯作者。
民族药用植物是千百年来世界各族人民总结出的用于治疗不同疾病的传统利用植物,利用现代化学和医药技术对这些民族药用植物进行合理开发和利用,可以从这些植物中分离出众多具有生物活性的化学成分,并从中筛选挖掘出新的药品,从而能够显著降低药物研制成本和缩短开发周期。乌毛蕨属(Blechnum)隶属于乌毛蕨科(Blechnaceae),包含约236个物种,广泛分布于热带、亚热带和南温带地区。乌毛蕨属植物的主要特征为根状茎通常粗短、直立,有复杂的网状中柱,叶簇生,叶片通常革质,一回羽状,孢子囊群线形(图1)。长期以来,一些乌毛蕨属植物作为传统民间药物被用于治疗多种疾病,包括伤寒、流感、泌尿系统感染、肺部疾病、水疱、疖子和与驱肠虫药相关的并发症(图2),用于药用的部位包括复叶、根状茎、全株、根以及芽等(图3)。
武汉植物园东非植物区系与分类学科组的科研人员通过查阅资料和数据整理,对该属植物的传统用途、植物化学成分和药理应用等内容进行整合,揭示了乌毛蕨属植物的民族药理学价值,为未来该属植物的综合利用提供了重要参考。
本研究结果显示,从乌毛蕨属植物的不同部分共分离出91种次生代谢产物,包括酚类、萜类、甾醇类、脂肪酸、醛类化合物等,其中酚类、甾醇类化合物和脂肪酸是主要成分。该属植物的代谢产物被发现具有广泛的生物活性,包括抗氧化、抗菌、消炎、抗癌、杀虫、抗肿瘤和促进伤口愈合等。
尽管乌毛蕨属植物作为传统药用植物被广泛地利用,并且拥有众多具有生物活性的化学成分(图4),但该属中只有20个物种已进行过植物化学和生物活性评估。此外,还缺少对本属植物特定代谢产物的生物活性研究。因此,还需要进一步的研究来广泛筛选该属植物的特定代谢产物并研究其生物活性,从而带来新的发现,并阐明其临床应用的科学基础。
本研究以“Traditional Uses, Phytochemistry, and Pharmacological Properties of the Genus Blechnum—A Narrative Review”为题发表在国际期刊Pharmaceuticals上。本项研究得到了国家自然科学基金(31961143026)、国家科技基础资源调查计划项目(2019FY101800)和中国科学院中非联合研究中心(SAJC202101)的资助。肯尼亚籍留学生Emmanuel Nyongesa Waswa为本论文的第一作者,胡光万研究员为通讯作者,研究组的其他学生也参与了本项研究。