Herba Cistanche (Rou Cong-Rong): vrhunsko darilo tradicionalne kitajske medicine

Cistanchevrste, v kitajščini znane kot Rou Cong-Rong, so ogrožene divje vrste in so večinoma razširjene v sušnih deželah in toplih puščavah severozahodne Kitajske. V okviru tradicionalne kitajske medicine (TCM), HerbaCistanchese uporablja kot tonik in/ali v formuli za kronično ledvično bolezen, impotenco, žensko neplodnost, morbidno levkorejo, obilno metroragijo in senilno zaprtje. Kemične sestavineHerbaCistanche v glavnem sestoji iz hlapnih olj, nehlapnihfeniletanoidni glikozidi (PhG), iridoidi, lignani, alditoli, oligosaharidi in polisaharidi. Vse več študij se osredotoča na njegove biološke aktivnosti, vključno z antioksidacijo, nevroprotekcijo in preprečevanjem staranja. Cilj tega pregleda je predstaviti to zelišče svetu. V tem pregledu so obravnavane njegova taksonomija, porazdelitev ter ustrezne biološke funkcije in molekularni mehanizmi.

NARAVNA CISTANCHE TUBULOSA HERB CISTANCHE PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Cistanche Hoffmg. Et Link je rod v družini Orobanchaceae in vključuje 22 vrst po vsem svetu. Vrste cistanche vključujejo večletne zajedalske zelišča, ki se običajno pritrdijo na korenine rastlin, ki utrjujejo pesek, kot so Haloxylon ammodendron, H. persicum, Kalidium foliatum in rastline Tamarix (Li et al., 2013b). Na splošno so vrste cistanche razširjene v sušnih deželah in puščavah na severni polobli, kot so province Xinjiang, Notranja Mongolija, Gansu, Qinghai in avtonomna regija Ningxia na Kitajskem, poleg podobnih regij držav, kot so Iran, Indija, in Mongolija (Jiang in Tu, 2009). Rast in gojenje vrst cistanche zahteva težke okoljske pogoje: ekstremno sušno podnebje, osiromašena tla, velike temperaturne razlike, intenzivno sončno obsevanje in manj kot 250 mm letnih padavin (Qiao et al., 2007). Med 22 vrstami na svetu jih šest najdemo na Kitajskem po taksonomskem indeksu kitajskih višjih rastlin (Inštitut za rastline Kitajske akademije znanosti, 1994); vendar je nadaljnja študija pokazala, da na Kitajskem obstajajo samo 4 vrste in 1 različica cistanche, vključno s Cistanche deserticola YC Ma, C. tubulosa (Schenk) R. Wight, C. salsa (CA Mey.) G. Beck, C . salsa var. albiflora PF Tu et ZC Lou in C. sinensis G. Beck (Jiang in Tu, 2009).

Herba Cistanche (Rou Cong-Rong v kitajščini) je bila prvič zapisana v kitajski Materia Medica Shen Nonga, kjer je bila navedena kot posušena sočna stebla vrste cistanche (Karalliedde in Kappagoda, 2009). Med vsemi toniki v tradicionalni kitajski medicini (TCM) je Herba Cistanche splošno sprejeta kot vrhunska in so jo celo poimenovali "puščavski ginseng". V tradicionalni medicini se Herba Cistanche pogosto predpisuje za zdravljenje kronične ledvične bolezni, impotence, ženske neplodnosti, morbidne levkoreje, obilne metroragije in senilnega zaprtja (Zhang et al., 2005). Leta 2000 in 2005 sta bili C. tubulosa in C. deserticola indeksirani v kitajski farmakopeji (Pharmacopoeia, 2000) (slika 1). C. tubulosa se ponuja kot alternativa C. deserticola zaradi podobnih kemičnih sestavin in farmakoloških aktivnosti ter številčnosti (Pharmacopoeia, 2005). Druge vrste tega rodu, npr. C. salsa in C. sinensis, se na nekaterih območjih uporabljajo tudi kot alternativa. Cistanche velja za na novo gojeno rastlino v več regijah na severozahodu Kitajske, kjer je padavin malo in je dezertifikacija tal huda.

Od leta 1980 se raziskovalci zanimajo za Herba Cistanche. Kemična analiza Herba Cistanche je pokazala, da so glavne sestavine eterična olja, feniletanoidni glikozidi (PhG), iridoidi, lignani, alditoli, oligosaharidi, cistanozidi in polisaharidi (Jin in Zhang, 1994). Izvlečki Herba Cistanche so farmakološko aktivni z vrsto funkcij, ki vključujejo izboljšanje kronične ledvične bolezni in senilnega zaprtja, povečanje sposobnosti učenja/pomnjenja, zdravljenje Alzheimerjeve bolezni (AD) in izboljšanje imunosti (Snytnikova et al., 2012; Zhang et al. , 2012; Guo et al., 2013; Li et al., 2013a; Večina farmacevtskih podjetij upa, da bo našla naslednje "čudežno" zdravilo, kot je artemisinin (qinghaosu), zdravilo proti malariji, ki ga pridobivajo iz zdravilne rastline sladki pelin in je rešilo milijone življenj. Drugi klasični primer sodobnega zdravila, ki izvira iz tradicionalne kitajske medicine, je arzenov trioksid, ki ga je leta 2000 odobrila ameriška uprava za hrano in zdravila (FDA) za zdravljenje levkemije. Ta pregled se osredotoča na napredek študije kemičnih sestavin zdravila Herba Cistanche in nekatere njene pomembne farmakološke dejavnosti.

KEMIJSKE SESTAVINE

Hlapne spojine

V eteričnem olju Herba Cistanche so odkrili alkane, alkohole, aldehide in heterociklike ter identificirali palmitinsko kislino, linolno kislino, 14-metilpentadekanoat, etil palmitat in 2,5,6-trimetiloktan. Celotna olja C. tubulosa so sestavljena predvsem iz palmitinske in linolne kisline, medtem ko eterično olje C. salsa vključuje alkane, alkohole, aldehide in nekatere heterociklične spojine (Jiang in Tu, 2009). Hlapne spojine Herba Cistanche, tako kot eterična olja, je običajno mogoče ekstrahirati s parno destilacijo ali lipofilnim organskim topilom. Z ekstrakcijo C. deserticola s petroletrom in nato analizo vzorca na GC-MS smo identificirali 25 hlapnih spojin, 3 najbogatejše sestavine v ekstraktu petroletra so metil 14-metilpentadekanoat (13,61 %), etil palmitat (12,39 %) in 2,5,6-trimetiloktan (7,60 %) (Jiang in Tu, 2009).

NARAVNA CISTANCHE TUBULOSA ZA IZBOLJŠANJE SPOLNE FUNKCIJE PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Nehlapne spojine

Med nehlapnimi spojinami Herba Cistanche je trenutno izoliranih in identificiranih več kot 100. Te spojine so večinoma PhG, iridoidi, lignani, alditoli, oligosaharidi in polisaharidi. Kot pomemben razred spojin, ki sestavljajo Herba Cistanche, so bili PhG dobro raziskani (tabela 1). Do danes je bilo iz Herba Cistanche uspešno izoliranih 34 PhG spojin, vključno z 22 disaharidnimi glikozidi, 10 trisaharidnimi glikozidi in 2 monosaharidnima glikozidoma. Empirične strukturne značilnosti PhG so naslednje. (1) Za disaharidne glikozide je sladkorni del sestavljen iz glukoze in ramnoze, povezanih z vezjo Glc (3 → 1) Rha; glukoza se običajno veže neposredno na aglikon, kumaroil ali kafeoil pa se običajno nahaja na položaju C4 ali C6. (2) Za trisaharidne glikozide je druga glukoza ali ramnoza na položaju C6 notranje glukoze. Pred kratkim sta Li et al. (2015) je dokončal prvo globoko sekvenciranje transkriptoma mesnatega stebla C. deserticola z RNA-seq in identificiral nekatere ključne encimske gene in poti, ki so vključeni v biosintezo lignina in PhG, kar zagotavlja dragocene informacije za to zdravilno rastlino.

Za druge nehlapne spojine Herba Cistanche so trenutno iz vrst cistanche izolirani 3 iridoidni aglikoni in 14 iridoidnih glikozidov (Xie et al., 2006); Iz C. deserticola in C. tubulosa so izolirali 1 oziroma 5 lignanskih glikozidov. Samo 2 alkaloida, betain in N, N-dimetil glicin metil ester, sta bila izolirana iz Herba Cistanche (Jiang in Tu, 2009). V Herba Cistanche so prisotne tudi majhne količine drugih spojin, kot so fenolni glikozidi, steroli ali njihovi glikozidi, maščobne kisline, aminokisline in elementi v sledovih (Snytnikova et al., 2012).

FARMAKOLOŠKE DEJAVNOSTI

Na podlagi nevroprotekcije, krepitve imunskega sistema in lastnosti Herba Cistanche smo obravnavali v članku (dodatna slika S1).

Izboljšanje delovanja možganov

Pri učenju in spominu so vključeni trije nivoji mehanizmov: (1) sposobnost pridobivanja spomina, tj. sposobnost učenja; (2) sposobnost shranjevanja spomina, tj. konsolidacije; in (3) sposobnost priklica zapomnilnih informacij (Choi et al., 2011). Potrjeno je bilo, da izvleček C. tubulosa bistveno izboljša te mehanizme s preprečevanjem apoptoze možganskih nevronov z izražanjem dejavnikov, povezanih z apoptozo, in nevrotrofičnih dejavnikov v celicah MES23.5 (Lin et al., 2013).Izvleček C. tubulosa, ki vsebuje bogat ehinakozid in akteozid, lahko ublažijo kognitivno disfunkcijo, ki jo povzroča A 1-42, z blokiranjem odlaganja amiloida, obračanjem holinergične in hipokampalne dopaminergične nevronske funkcije v modelu podgan, podobnem AD (Wu et al., 2014). Eden od PhG, ehinakozid, je tipično znan kot glavna fenolna komponenta v koreninah Echinacea Angustifolia, ki se pogosto uporablja v Evropi in Severni Ameriki zaradi svojih imunoregulacijskih lastnosti. Nedavna študija je pokazala, da lahko ehinakozid reši človeške fibroblaste (SHSY5Y) pred apoptozo, ki jo povzroči TNF. Rezultati so to pokazaliehinakozid ščiti poškodovane fibroblastez uravnavanjem ravni reaktivnih kisikovih vrst v fibroblastih in aktivacijo kaspaze-3 (Zhao et al., 2010). Poskusi in vitro in in vivo so potrdili, da lahko posamezni PhG zavirajo apoptozo nevronskih celic, ki jo povzročajo različne kemikalije (Tian in Pu, 2005; Geng et al., 2007). Zato so lahko posamezni PhG privlačni kandidati proti nekaterim tipičnim nevrodegenerativnim motnjam, kot sta demenca ali Parkinsonova bolezen (PD). Poleg tega odprta, s placebom nadzorovana študija glikozidnih kapsul C. tubulosa (Memoregain R ) dokazuje, da ima zdravilo potencial kot možna možnost zdravljenja blage do zmerne AD, vsi neželeni učinki pa so bili blagi. (Guo et al., 2013).

Podobno lahko ekstrakt C. salsa pospeši proliferacijo fibroblastov in spodbuja proizvodnjo nevronov s pospeševanjem rasti nevritov. Ima tudi nekatere lastnosti, kot sledi: preprečuje škodo, ki jo povzroči cerebralna ishemija-reperfuzija; ščitijo pred apoptozo CA1 regijo hipokampusa (Wang et al., 2004); in povečati količino nevrotransmiterjev, kot so dopamin (DA), noradrenalin (NA) in serotonin (5-HT), v možganih podgan (Chen et al., 2007; Choi et al., 2011; Zhong et al., 2012). Acteosiderich frakcija izvlečka C. salsa lahko zavira reaktivne kisikove vrste, prepreči poškodbe DNA, poveča aktivnost superoksid dismutaze (SOD) in prepreči peroksidacijo lipidov (Lin et al., 2002; Deng et al., 2004b; He et al., 2009a). Ker ima akteozid izjemno močan antioksidativni učinek, ki je 15-krat močnejši od resveratrola in petkrat močnejši od vitamina C (Chiou et al., 2004).

NARAVNA CISTANCHE TUBULOSA ZA KREPANJE IMUNNOSTI PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Učinek afrodiziaka

Nedavna študija je pokazala, da lahko etanolni izvleček C. tubulosa poveča raven spolnih hormonov z indukcijo steroidogenih encimov v testisih (npr. CYP11A1, CYP17A1, CYP3A4) (Wang et al., 2015). Poleg tega se genska ekspresija 3 -hidroksisteroid dehidrogenaze (3 -HSD), ki je odgovorna za sintezo testosterona, 5 -reduktaze{{10}} in aldo- keto reduktazo (encime, ki so odgovorni za sintezo dihidrotestosterona), lahko inducira izvleček C. tubulosa, kar kaže na pozitiven učinek izvlečka C. tubulosa na proizvodnjo moških hormonov (Shimoda et al., 2009). Akteozid, destiliran iz C. tubulosa, je znatno skrajšal latentno obdobje erekcije penisa (p < 0,01), povečal število zarodnih celic (p < 0,01) in izboljšal patološke spremembe v testisih (Ma et al., 2009). Ehinakozid, ki je še en na novo identificiran PhG in je tipično znan kot glavna sestavina ehinaceje, je v C. tubulosa obilen in ima vazo-relaksacijsko aktivnost (Yoshikawa et al., 2006). Mehanizmi afrodiziaka C. tubulosa lahko vključujejo pot prenosa signala NO-cGMP s povečanjem ravni cGMP v gladki mišici kavernoznega telesa (He et al., 2009b). Pan in Min (2004) sta navedla, da bi kombinirana uporaba izvlečka Herba Cistanche lahko preprečila atrofijo skorje nadledvične žleze, ki jo običajno povzroči samo uporaba kortikosteroidov. Poleg tega bi ekstrakt C. deserticola lahko obrnil reproduktivno toksičnost pri miših, ki jo povzročata hidroksiurea (Gu et al., 2013) in glikozid Leigongteng (Radix et Rhizoma Tripterygii) (Li et al., 2014).

Po TKM je Yang-Qi Kidney-Yang sindrom pomanjkanja (KDS-Yang) posledica nezadostnega "Yang-Qi" v ledvicah. Na kratko, Yang-Qi je izraz TCM in verjetno kaže na biološke aktivnosti človeškega telesa, ki jih poganjajo mitohondrije, z vidika biomedicinskih raziskav (Leong et al., 2015). V kardiomiocitih H9c2 je bilo dokazano, da Herba Cistanche izboljša mitohondrijsko dihanje in status antioksidanta glutationa (Wong in Ko, 2013). Pomanjkljivosti Yang-Qi v TKM so podobne tistim pri sindromu kronične utrujenosti v zahodni medicini. Simptomi KDS-Yang vključujejo bolečino in šibkost pasu in kolen, mrzlico, gluhost in tinitus. Sodobne študije so pokazale, da so poškodbe in funkcionalne motnje osi hipotalamus-hipofiza-tarčna žleza, vključno z nadledvično žlezo, ščitnico in spolnimi žlezami, glavni patološki mehanizmi KDS-Yang (Zhao et al., 2013). Gong et al. (2008) so raziskali intervencijski učinek C. deserticola (prevretek, 10 g/kg·d) pri podganah modela KDS-Yang, povzročenih s hidrokortizonom, in ugotovili, da lahko ekstrakt C. deserticola poveča telesno težo, avtonomno aktivnost in čas plavanja, hkrati pa zmanjša mlečna kislina v krvi po vadbi (LAC) in dušik sečnine v krvi (BUN). Kot je opisano v Compendium of Materia Medica, je Herba Cistanche blaga in ne bi bila izjemno nenadna ali ostra pri zdravljenju KDS-Yang. Zanimivo je, da KDS-Yang vodi tudi do nizke in neurejene imunske funkcije, zato obstaja tesna povezava med zdravljenjem KDS-Yang in izboljšanjem imunske funkcije (Yim in Ko, 2002).

Učinek krepitve imunskega sistema

Poleg tradicionalne uporabe velja, da je dnevno uživanje Herba Cistanche ključ do dolgoživosti ljudi v nekaterih regijah Kitajske in Japonske, ki so znane po oazah dolgoživosti. Študije so pokazale, da lahko izvleček C. salsa in C. tubulosa aktivirata limfoidne celice in povečata stopnjo uničenja rakavih celic (Maruyama et al., 2009). Izvleček C. deserticola lahko aktivira fagocitno funkcijo makrofagov pri miših in poveča telesno odpornost (Li et al., 2009). Ogljikovi hidrati predstavljajo velik delež suhe mase Herba Cistanche. Polisaharidi C. deserticola so tesno povezani s funkcijami krepitve imunosti in delovanja proti raku (Xu et al., 2011). Galaktitol je eden od monosaharidov v Herba Cistanche z odvajalnim delovanjem (Baishun et al., 2003). Posamezne spojine, kot so oligosaharidi, odlično vplivajo na aktivnost vranice miši, povečajo fagocitotično aktivnost makrofagov in spodbujajo proliferacijo celic, ki proizvajajo protitelesa (Maruyama et al., 2008). Akteozid (10 ali 50 mg/kg subkutano) pomembno zavira jetrno apoptozo, hepatitis in smrtnost pri miših z jetrno apoptozo in odpovedjo jeter, ki ju povzročata D-galaktozamin (DGalN) in lipopolisaharid (LPS) (Xiong et al., 1999). Izvleček C. tubulosa, obogaten z ehinakozidi, je učinkovit pripreprečevanje kolitisa, ki ga povzroča natrijev dekstran sulfat (DSS).pri miših (Jia et al., 2014). Pred kratkim sta Zhang et al. (2014) so ​​odkrili, da lahko izvleček C. deserticola prepreči imunsko pogojeno staranje in podaljša življenjsko dobo pri miših SAM-P8. V Zhang's et al. (2014) lahko prehransko dopolnilo z izvlečkom C. deserticola zmanjša raven celic T perifernega spomina in poveča raven naivnih celic T. Poleg tega je bilo dokazano, da vodni izvleček Herba Cistanche preprečuje izgubo kostne mase zaradi pomanjkanja jajčnikovega hormona z uravnavanjem nekaterih genov, povezanih s presnovo kosti (npr. Smad1, Smad5, TGF-b1 in TIEG1) (Liang et al., 2011, 2013), in monoterpen iz C. salsa je bil identificiran kot spojina proti osteoporozi (Yamaguchi et al., 1999). Herba Cistanche pomaga ljudem bolje razumeti mehanizme sinergističnega učinka učinkovitih komponent v TKM.

ZAKLJUČEK

Herba Cistanche se tradicionalno uporablja zakrepitev imunosti, spolno zdravje, antioksidacija, nevroprotekcija in tonik. Različni izdelki Herba Cistanche in njihovi derivati ​​se pogosto uporabljajo v sodobni Kitajski. Uporaba tega zdravila se je razvijala v skoraj 2,000 letih, povpraševanje po Herba Cistanche pa je v zadnjih letih hitro naraslo. Po dolgotrajni uporabi si tiste spojine z dokazano farmakološko aktivnostjo, kot sta akteozid in ehinakozid, zaslužijo bolj poglobljeno študijo, preden bi lahko resnično izboljšale kakovost življenja bolnikov. Z nadaljnjo študijo se domneva, da ta pomemben TCMimajo velike obete.

NARAVNA CISTANCHE TUBULOSA ZA KREPITEV IMUNNOSTI SPOLNO ZDRAVJE PHGS75% ECH 30% ACT 12%