Artemisia однолетний , также известная как сладкие полыни , [2] сладкий Анни , сладкий sagewort , годовая полынь [3] или годовая полынь ( китайский :黄花蒿; пиньинь : huánghuāhāo ), является распространенным типом полыни произрастающего в умеренных Азии , но натурализованная во многих странах, включая разбросанные части Северной Америки . [4] [5] [6] [7]
Полынь однолетняя | |
---|---|
Научная классификация | |
Королевство: | Plantae |
Клэйд : | Трахеофиты |
Клэйд : | Покрытосеменные |
Клэйд : | Eudicots |
Клэйд : | Астериды |
Заказ: | Asterales |
Семья: | Сложноцветные |
Род: | Полынь |
Разновидность: | A. annua |
Биномиальное имя | |
Полынь однолетняя | |
Синонимы [1] | |
Artemisia chamomilla C.Winkl. |
Экстракт из А. однолетнего , называется артемизинина (или артесунат ), это лекарство используется для лечения малярии . [8] Открытие артемизинина и его противомалярийных свойств китайским ученым Ту Юю привело к присуждению премии Ласкера 2011 года и Нобелевской премии 2015 года по физиологии и медицине . [9]
Описание
Artemisia annua принадлежит к семейству сложноцветных и является однолетним растением короткого дня. Стебель прямостоячий, коричневатый или фиолетово-коричневый. Само растение голое и естественно вырастает от 30 до 100 см в высоту, хотя при выращивании растения могут достигать высоты 200 см. Листья A. annua имеют длину 3–5 см и разделены глубокими разрезами на два-три небольших листочка. Характерен интенсивный ароматный запах листьев. [10] Содержание артемизинина в сушеных листьях составляет от 0% до 1,5%. [11] Новые гибриды Artemisia annua, выведенные в Швейцарии, могут достигать содержания артемизинина в листьях до 2%. [12] Мелкие цветки диаметром 2–2,5 мм расположены в рыхлых метелках. Цвет их зеленовато-желтоватый. Семена - коричневые семянки диаметром всего 0,6–0,8 мм. Их масса тысячи зерен (TKW) в среднем составляет около 0,03 г (для сравнения, TKW пшеницы составляет около 45 г). [10] [13]
Сельскохозяйственная практика
Вегетационный период Artemisia annua от посева до сбора урожая составляет 190–240 дней, в зависимости от климата и высоты производственной зоны. Урожай собирают в начале цветения, когда содержание артемизинина самое высокое. [11] Урожайность сухих листьев на плантациях Artemisia annua колеблется от 0,5 до 3 тонн с гектара . [12]
Фазы роста [11] | Дни после посева |
---|---|
Прорастание семян | 4–10 |
Внешний вид 1-й пары листьев | 15–30 |
Внешний вид 2-й пары листьев | 21–50 |
Разветвление | 60–90 |
Прекращение роста в высоту | 170–200 |
Цветение | 190–240 |
Полный результат | 230–280 |
Увядание | 260–310 |
В климатическом отношении A. annua предпочитает солнечные и теплые условия. Оптимальная температура роста находится в пределах от 20 до 25 ° C. Годовые суммы температур 3500–5000 ° C (сумма температур выше 10 ° C за один год) необходимы для гарантии надлежащего созревания. Количество осадков за вегетационный период не должно быть менее 600 мм (годовое количество осадков превышает 1150 мм). Особенно сеянцы A. annua . подвержены засухе или полеганию. С другой стороны, зрелые растения довольно устойчивы к этим климатическим условиям. Тем не менее, предпочтительными почвенными условиями для A. annua являются легкие почвы с глубоким верхним слоем почвы и хорошими дренажными свойствами. [11] Но сообщается, что растение приспосабливается к разным типам почв. В сочетании с относительно низкой потребностью в окружающей среде Artemisia annua может иметь характеристики неофитного растения . [14]
A. annua лучше всего сеять рядами, чтобы облегчить удаление сорняков, что необходимо делать механически или вручную, поскольку гербициды обычно не используются. Рекомендуется высевать 1,4 - 2 семян на квадратный метр. [12] Потребность в удобрениях находится на низком уровне. Калий следует использовать в качестве основного удобрения. Он поглощается растением в течение всего вегетационного периода. [11] Азот требуется на ранних стадиях ветвления, для растения достаточно примерно 70 кг N / га. [15] Фосфат, с другой стороны, необходим на стадии цветения. Фосфорные удобрения могут привести к повышению содержания артемсинина в листьях. [16] Нанесение салициловой кислоты на листья незадолго до сбора урожая также может повысить содержание в нем артемизинина. [17] Помимо нескольких вирусных заболеваний Artemisia a. не имеет серьезных заболеваний, которые необходимо контролировать.
Урожай растения лучше всего проводить в состоянии бутонизации. Все растение собирают и разрезают на ветки, которые сушат на солнце или в духовке. Температура сушки не должна превышать 40 ° C. Сухие ветки встряхивают или взбивают, чтобы отделить листья от стебля. Затем листья упаковываются в тканевые мешки и отправляются на дальнейшую переработку. [11] Важно, чтобы температура во время транспортировки и хранения не превышала 40 ° C, в противном случае артемизинин становится летучим и теряется в воздухе. Перед длительным хранением (1 год) листья нельзя измельчать. Оптимальные условия хранения: 20 ° C при относительной влажности 85% или 30 ° C при относительной влажности 30–40%. [11]
Артемизинин и другие фитохимические вещества
В 1971 году ученые продемонстрировали, что экстракты растений обладают противомалярийным действием на моделях приматов, а в 1972 году был выделен активный ингредиент артемизинин (ранее называвшийся артеаннуином) и описана его химическая структура. [8] [18] Артемизинин может быть извлечен с использованием растворителя с низкой температурой кипения , такого как диэтиловый эфир , он обнаружен в железистых трихомах листьев, стеблей и соцветий , а также сконцентрирован в верхних частях растения в пределах нового роста. [8] [19]
Первое выделение артемизинина из травы произошло в ходе военного проекта, известного как Проект 523 , после изучения фармакопей традиционной медицины, проведенного Ту Юю и другими исследователями в рамках проекта. [20] A. annua содержит различные фитохимические вещества , включая полифенолы, такие как кумарины , флавоны , флавонолы и фенольные кислоты , биологические свойства которых in vivo неизвестны . [21] [22] Другие фитохимические вещества включают 38 сесквитерпенов . [8] Дигидроартемизинин является активным метаболитом артемизинина, а артесунат - водорастворимым производным артемизинина. [8]
Лечение малярии
Исследования по разработке противомалярийных препаратов привели к открытию артемизинина в 1970-х годах китайским ученым Ту Юю, лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине 2015 года . [9] [18] [23] Улучшенный экстракт был получен с помощью низкотемпературного метода экстракции на основе эфира , что также показало, что производное артемизинина, артеметер , является эффективным противомалярийным препаратом. [8] [18]
Артемизинин - это сесквитерпеновый лактон с эндопероксидным мостиком, который производился как противомалярийный препарат. [8] Эффективность чая, приготовленного из воды или мочи и A. annua , для лечения малярии сомнительна и не одобряется Всемирной организацией здравоохранения . [11] [24] Исследования показали, что артемизинин не растворяется в воде, и его концентрации в этих настоях считаются недостаточными для лечения малярии. [25] [26] [27] В обзоре 2012 г. говорится, что препараты на основе артемизинина являются наиболее эффективными лекарствами для лечения малярии . [28] В обзоре 2013 г. было высказано предположение, что, хотя Artemisia annua не может вызывать гепатотоксичность , гематотоксичность или гиперлипидемию , ее следует использовать с осторожностью во время беременности из-за потенциального риска эмбриотоксичности при высоких дозах. [29]
Всемирная организация здравоохранения одобрила риамет (Коартем), комбинацию люмефантрина (120 мг) и артеметера (производное артемизинина, экстрагированного эфиром, 20 мг) для повторных курсов лечения в течение двух дней, обеспечивающих эффективность против малярии до 98%. [8]
Механизм
Предлагаемый механизм действия артемизинина включает расщепление эндопероксидных мостиков железом с образованием свободных радикалов ( гипервалентное железо-оксо, эпоксиды , альдегиды и дикарбонильные соединения), которые повреждают биологические макромолекулы, вызывая окислительный стресс в клетках паразита малярии. [8] [30] малярия вызывается apicomplexans , в первую очередь плазмодий фальципарум , которые в значительной степени находятся в красных клетках крови и содержат богатые железом гема -группы (в виде hemozoin ). [8] [31] В 2015 году было показано, что артемизинин связывается с большим количеством клеток-мишеней, что указывает на его потенциал для различных эффектов. [32]
Устойчивость к артемизинину
Несмотря на глобальные усилия по борьбе с малярией, она остается тяжелым бременем для населения, особенно в тропических и субтропических регионах. [8] [33] По состоянию на 2013 год, патогенный агент малярии становится устойчивым к препаратам на основе артемизинина. [34] [35] Возникновение устойчивости к артемизинину было выявлено в Камбодже и на границе с Таиландом. [36] Хотя ВОЗ рекомендует средства на основе артемизинина для лечения неосложненной малярии, резистентность к артемизинину стала серьезной проблемой. [33] Причины, повлиявшие на появление устойчивости к артемизинину, включают использование препаратов на основе артемизинина. [33] Поощряющие травяные альтернативы находятся в стадии разработки, но более надежным решением для искоренения малярии было бы создание эффективной вакцинации . [33] Устойчивость, вероятно, распространится на другие эндемичные районы по всему миру. [36]
Традиционная медицина
В традиционной китайской медицине (ТКМ) A. annua готовят с горячей водой для лечения лихорадки . [8] [23] Из-за дублирования в древних источниках TCM, A. annua чаще упоминается как qinghao ( китайский :青蒿; пиньинь : qīnghāo ), современное китайское название Artemisia carvifolia , в отличие от нынешнего китайского названия. huanghuahao . [37]
Рекомендации
- ^ Список растений Artemisia annua L.
- ^ Английские названия корейских местных растений (PDF) . Почхон: Корейский национальный дендрарий . 2015. с. 359. ISBN. 978-89-97450-98-5. Архивировано из оригинального (PDF) 25 мая 2017 года . Проверено 25 января 2016 г. - через Корейскую лесную службу .
- ^ Список BSBI 2007 (xls) . Ботаническое общество Великобритании и Ирландии . Архивировано из оригинала (xls) 26 июня 2015 года . Проверено 17 октября 2014 .
- ^ Флора Китая Vol. 19, 20 и 21 Page 523 Sweet Annie, полынь сладкая, armoise annuelle Artemisia annua Linnaeus, Sp. Pl. 2: 847.1753.
- ^ Флора Китая Vol. 20–21 Page 691 黄花 蒿 huang hua hao Artemisia annua Linnaeus, Sp. Pl. 2: 847,1753
- ^ Флора Пакистана
- ^ Altervista Flora Italiana, Assenzio annuale Artemisia annua L. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Б с д е е г ч я J K L «Полынь сладкая ( Artemisia annua L.)» . Drugs.com. 23 марта 2020 . Проверено 20 декабря 2020 года .
- ^ а б «Youyou Tu - Факты и биография: Нобелевская премия по физиологии и медицине 2015 г.» . Нобелевский фонд. 2015 . Проверено 20 декабря 2020 года .
- ^ а б « Artemisia annua (полынь сладкая)» . Королевский ботанический сад. Архивировано из оригинала 6 октября 2015 года . Проверено 25 ноября 2015 года .
- ^ Б с д е е г ч Монография ВОЗ по надлежащей практике ведения сельского хозяйства и сбора (GACP) Artemisia annua L. (PDF) . Всемирная организация здоровья. 2006 г.
- ^ а б в Simonnet, X .; Quennoz, M .; Карлен, К. (2006). «Новые гибриды Artemisia annua с высоким содержанием артемизинина». XXVII Международный садоводческий конгресс-IHC2006: Международный симпозиум по азиатским растениям с уникальными садовыми культурами 769 : 371–373.
- ^ Лесное хозяйство, Правительство Альберты, Сельское хозяйство Альберты и (1993-09-01). «Использование веса 1000 ядер для расчета нормы высева и потерь урожая» . www1.agric.gov.ab.ca . Проверено 15 ноября 2015 .
- ^ Мюллер, Майке; Брандес, Дитмар (1997). «Рост и развитие Artemisia annua L. на разных типах почв». Verhandlungen-Gesellschaft für Ökologie . 27 : 453–460.
- ^ Саймон, Джеймс Э; и другие. (1990). « Artemisia annua L .: Перспективное ароматическое и лекарственное средство». Успехи в новых культурах : 522–526.
- ^ Капур, Рупам; Чаудхари, Видхи; Бхатнагар, АК (2007). «Влияние арбускулярной микоризы и фосфора на концентрацию артемизинина в Artemisia annua L». Микориза . 17 (7): 581–587. DOI : 10.1007 / s00572-007-0135-4 . PMID 17578608 . S2CID 13498398 .
- ^ Пу, Гао-Бинь; и другие. (2009). «Салициловая кислота активирует биосинтез артемизинина в Artemisia annua L». Отчеты о растительных клетках . 28 (7): 1127–1135. DOI : 10.1007 / s00299-009-0713-3 . PMID 19521701 . S2CID 29237295 .
- ^ а б в Миллер, Луи Х .; Су, Синьчжуань (2011). «Артемизинин: открытие из китайского травяного сада» . Cell . 146 (6): 855–8. DOI : 10.1016 / j.cell.2011.08.024 . PMC 3414217 . PMID 21907397 .
- ^ Герцог С.О., Пол Р.Н. (1993). «Развитие и тонкая структура железистых трихом Artemisia annua L. » . Int. J. Plant Sci . 154 (1): 107–18. DOI : 10.1086 / 297096 . JSTOR 2995610 . S2CID 86584892 .
Феррейра Дж. Ф., Яник Дж. (1995). «Цветочная морфология Artemisia annua с особым упором на трихомы». Int. J. Plant Sci . 156 (6): 807. DOI : 10,1086 / 297304 . S2CID 84594350 . - ^ Том Филлипс (6 октября 2015 г.). «Ту Юю: как вызов Мао первопроходцу малярии привел к Нобелевской премии» . Хранитель .
- ^ Феррейра, Хорхе Ф.С. Luthria, Devanand L .; Сасаки, Томиказу; Хейерик, Арне (29 апреля 2010 г.). «Флавоноиды из Artemisia annua L. в качестве антиоксидантов и их потенциальный синергизм с артемизинином против малярии и рака» . Молекулы . 15 (5): 3135–3170. DOI : 10,3390 / молекулы15053135 . PMC 6263261 . PMID 20657468 .
- ^ Нахар, Лутфун; Го, Минцюань; Саркер, Сатьяджит Д. (2019). «Обзор последних достижений в области экстракции и анализа артемизинина (Обзор)». Фитохимический анализ . 31 (1): 5–14. DOI : 10.1002 / pca.2873 . ISSN 0958-0344 . PMID 31370102 .
- ^ а б «Трудно проглотить» . Природа . 448 (7150): 105–6. 2007. Bibcode : 2007Natur.448S.105. . DOI : 10.1038 / 448106a . PMID 17625521 .
- ^ ван дер Кой Ф, Салливан С.Е. (2013). «Сложность лекарственных растений: традиционная рецептура Artemisia annua , текущее состояние и перспективы на будущее». J Ethnopharmacol (Обзор). 150 (1): 1–13. DOI : 10.1016 / j.jep.2013.08.021 . PMID 23973523 .
- ^ Мюллер, Маркус С; Руньямбо, Ньябуханга; Вагнер, Ирмела; Боррманн, Штеффен; Диц, Клаус; Хайде, Лутц (2004). «Рандомизированное контролируемое испытание традиционного препарата Artemisia annua L. (однолетняя полынь) для лечения малярии». Trans R Soc Trop Med Hyg . 98 (5): 318–21. DOI : 10.1016 / j.trstmh.2003.09.001 . PMID 15109558 .
- ^ Räth, K; Такси, К; Walz, G; Gleiter, CH; Ли, С.М.; Хайде, Л. (1 февраля 2004 г.). «Фармакокинетическое исследование артемизинина после перорального приема традиционного препарата Artemisia annua L. (полынь однолетняя)» . Am J Trop Med Hyg . 70 (2): 128–32. DOI : 10,4269 / ajtmh.2004.70.128 . PMID 14993622 .
- ^ Янсен Ф.Х. (2006). «Травяной чай подходит для артемезинина в качестве лечения малярии?». Trans R Soc Trop Med Hyg . 100 (3): 285–6. DOI : 10.1016 / j.trstmh.2005.08.004 . PMID 16274712 .
- ^ Fairhurst, RM; Найяр, GM; Бреман, JG; Hallett, R; Vennerstrom, JL; Дуонг, S; Ringwald, P; Wellems, TE; Плау, CV; Дондорп AM (2012). «Малярия, устойчивая к артемизинину: исследовательские задачи, возможности и значение для общественного здравоохранения» . Американский журнал тропической медицины и гигиены . 87 (2): 231–41. DOI : 10.4269 / ajtmh.2012.12-0025 . PMC 3414557 . PMID 22855752 .
- ^ Аболаджи, АО; Eteng, MU; Эбонг, ЧП; Brisibe, EA; Дар, А; Кабир, Н; Чоудхари, Мичиган (2013). «Оценка безопасности противомалярийного растения Artemisia annua во время беременности у крыс Wistar». Фитотерапевтические исследования . 27 (5): 647–54. DOI : 10.1002 / ptr.4760 . PMID 22736625 . S2CID 22650085 .
- ^ Камминг Дж. Н.; Ploypradith P; Познер GH (1997). Противомалярийная активность артемизинина (qinghaosu) и родственных триоксанов: механизм (ы) действия . Adv. Pharmacol . Успехи фармакологии. 37 . С. 253–97. DOI : 10.1016 / S1054-3589 (08) 60952-7 . ISBN 9780120329380. PMID 8891104 .
- ^ Гэри Х. Познер и Пол М. О'Нил (2004). «Знание предлагаемого химического механизма действия и метаболизма цитохрома P450 противомалярийных триоксанов, таких как артемизинин, позволяет рационально разработать новые противомалярийные пероксиды». В соотв. Chem. Res . 37 (6): 397–404. DOI : 10.1021 / ar020227u . PMID 15196049 .
- ^ Wang J, Zhang CJ, Chia WN, Loh CC, Li Z, Lee YM, He Y, Yuan LX, Lim TK, Liu M, Liew CX, Lee YQ, Zhang J, Lu N, Lim CT, Hua ZC, Лю Б. , Шен Х.М., Тан К.С., Линь Кью (2015). «Активированное гемом беспорядочное нацеливание артемизинина в Plasmodium falciparum » . Nature Communications . 6 : 10111. Bibcode : 2015NatCo ... 610111W . DOI : 10.1038 / ncomms10111 . PMC 4703832 . PMID 26694030 .
- ^ а б в г Хрубасик, Ц; Якобсон, Р.Л. (2010). «Развитие устойчивости к артемизинину при малярии: причины и решения». Фитотерапевтические исследования . 24 (7): 1104–6. DOI : 10.1002 / ptr.3133 . PMID 20578122 . S2CID 37901416 .
- ^ Новости опубликованы на сайте Центра стратегических и международных исследований (7 ноября 2013 г.)
- ^ Таллох, Джим; Давид, Бенедикт; Ньюман, Роберт Д; Кроткий, Сильвия (2013). «Малярия, устойчивая к артемизинину в Азиатско-Тихоокеанском регионе». Ланцет . 381 (9881): e16–7. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (12) 61820-0 . PMID 23122219 . S2CID 1814045 .
- ^ а б Na-Bangchang, K; Карбванг, Дж (2013). «Возникающая резистентность к артемизинину в приграничных районах Таиланда». Обзор клинической фармакологии . 6 (3): 307–22. DOI : 10.1586 / ecp.13.17 . PMID 23656342 . S2CID 207210000 .
- ^ Лю, Артемизия (09.10.2015). «【2015 诺贝尔奖】 青蒿素 、 青蒿 、 黄花 , 究竟 什么 关系?» [Нобелевская премия 2015 года: Артемисинин, цинхао и хуанхуахао , как они связаны?] (На китайском). гукр . Проверено 19 января 2017 года .
Внешние ссылки
- Распределение артемизинина в Artemisia annua
- Проект по увеличению выхода артемезинина в Йоркском университете (Великобритания)
- Информационный бюллетень об Artemisia annua от Университета Пердью