中國杜仲近代認識史上的四次飛躍

馬希漢， 張康健

(1.西北農林科技大學理學院;2.中國林學會杜仲研究會，陜西楊凌 712100)

中國杜仲近代認識史上的四次飛躍

馬希漢1， 張康健2*

(1.西北農林科技大學理學院;2.中國林學會杜仲研究會，陜西楊凌 712100)

根據作者與國內外專家研究資料，對中國杜仲近代認識史進行了評述?？偨Y出中國杜仲近代認識史上的四次飛躍:杜仲調節血壓功能的發現;杜仲葉藥用功效的發現，杜仲葉載人《中國藥典》(2005年版);杜仲次生代謝物對人類健康作用的發現;杜仲開發利用新資源與不同部位組合增效作用的發現。

杜仲;杜仲葉;杜仲籽油;近代認識

杜仲(Eucommia ulmoidesOliver)為杜仲科(Eucommiaceae)植物，本科僅1屬1種，是僅存于我國的第三紀孑遺植物，屬我國珍稀瀕危第二類保護樹種。

根據科學家對杜仲化石的考究［1-2］，在運古時代，也就是在6500萬年前，杜仲選擇了最簡單的花式繁衍在中國浙江東部。5500萬年前，遠洋到達北美洲，2300萬年前，遍布于歐亞大陸，茂盛生存，并形成十余個種類。例如，當時存在于美洲的杜仲有E.montanaBrown和E.browniBeckeri，日本有E.japonicaTanai，俄羅斯有E.palaeoulmoidesBaik，德國等歐洲地區有E.europaeaMadley，等。然而，中新世早期(即2300萬年前)，由于環境的變化，杜仲先在北美消失。晚第三紀時(即3390萬年前)，全球地質運動劇烈，世界各地高大的山脈相繼升起，海陸發生強烈變化，對杜仲的分布影響較大，第四紀(即180萬年前)冰期來臨時，杜仲便在歐洲和亞洲部分地區消失，僅有一個品種E.ulmoidesOliv.最終戰勝了大自然，情有獨鐘的留存到中國的中部［3］。

近代科學研究發現，留存下來的中國杜仲體內競含有80多種次生代謝物［4-7］，也就是天然活性物質。科學家認為，這是杜仲在長期演化中與不良環境作斗爭的產物，是其用來抵御嚴酷環境的“武器”，是對逆境的一種應答反應。也正因為如此，杜仲才戰勝了嚴酷環境而生存下來，并煉就了能忍耐貧瘠、干旱、寒冷的特性。此后科學家發現，杜仲抵御嚴酷環境的“武器”正是人類治療疾病的有力“武器”。也就是說，杜仲與不良環境斗爭產生的多種次生代謝物，是人類健康長壽的天然食物［3，8-9］。

我國偉大醫藥學家李時珍的巨著《本草綱目》記載［10］:2000多年前，有一位名叫杜仲的人，他進山采藥，偶爾看見了一株粗壯、挺拔的蒼天大樹，并無意發現其樹皮里有像“筋”一樣的多條白絲，他又撕開周圍其它植物的皮部，卻未見有這種現象。他認為該種植物不同尋常，樹皮里竟有多條“筋骨”一樣的白絲，人若服用了這樹皮的“筋骨”，也會像這種樹一樣筋骨強健。于是，他就堅持服用。久而久之，奇跡出現了，他身輕體健，長壽不老。當人們知道這個秘密后，也開始服用這種植物的樹皮，果真效果很好，出現了許多健康長壽老人。后來，杜仲竟因服此植物得道成仙而去。為了表達人們的崇敬、思念之情，后人便將這種植物定名為“杜仲”［3］。

1 杜仲認識史上的第一次飛躍——杜仲調節血壓功能的發現

據古代醫藥典籍記載，杜仲的認識和利用至少已有2000多年的悠久歷史，我國最早一部藥書《神農本草經》記載:“杜仲，味辛平，主要脊痛，補中，益精氣，堅筋骨，強志，除陰下癢濕，小便余瀝。久服，輕身耐老，…”;《本草綱目》記載:“杜仲，辛，平，無毒。主治腰膝痛，補中益精氣，堅筋骨，強志，除陰下癢濕，小便余瀝。久服，輕身耐老?！瓭櫢卧?，補肝虛…故能入肝而補腎，…”［10］。

翻閱歷代醫藥典籍，未見杜仲有關調節血壓功能的先例和記載。然而，1948—1951年俄羅斯學者用杜仲提取液作藥理實驗，證明其具有雙向調節血壓的功能，對高血壓患者降血壓作用顯著，且具有持久性，而對低血壓患者具有升高血壓的功能，這種奇妙的血壓調節方式，是世界上任何化學藥品都不可替代的。俄羅斯學者對100多位高血壓患者進行臨床治療，取得了滿意的效果。1955年，在列寧格勒召開了首次國際杜仲藥理學研究學術討論會，這是杜仲研究史上最早的國際性杜仲學術研討會，影響很大。在這次學術大會上，正式公布了杜仲降血壓的研究成果。這對于高血壓病成為當今人類第一大殺手的世界來說，無疑是一聲讓人欣喜若狂的驚雷。從而引起世界科學家的極大重視［3］。

1976年，美國威斯康辛大學教授在俄羅斯科學家研究的基礎上，再次試驗證實杜仲確有調節血壓作用。于是，便從杜仲植物中尋找調節血壓的天然活性物質，并研究杜仲降低血壓的藥理作用［11］。美國哈佛大學胡秀英教授研究認為“杜仲是目前世界上最高質量的無毒副作用的天然降壓藥物”［12］。美國夏威夷大學姚香雄教授認為“杜仲是最溫和而安全的降血壓藥物”［13］。故杜仲調節血壓功能的發現，是杜仲認識史上的第一次飛躍。

日本學者對杜仲的研究成績也較為突出。他們利用先進的測試儀器和技術，對杜仲中所含的化學成分進行了全面的分析。并與美國航天局合作，對杜仲減緩動物在太空失重狀態下加速肌體衰老的作用進行了實驗，證實了杜仲能顯著增強人體膠原蛋白質，具有抗衰老及減肥、美容等作用。于是，日本的杜仲產品遠銷東南亞及歐美各國。1994年的銷售額達到500～700億日元，成為日本的一個重要產業［3］。

由于美、俄、日熱衷于研究中國杜仲，賦予了杜仲天然活性物質對人類健康的新概念，使杜仲名揚四海、風靡全球。

2 杜仲認識史上的第二次飛躍——杜仲葉藥用功效的發現

從杜仲藥用功效的發現至20世紀初，杜仲應用歷史長達2000多年，其傳統入藥為杜仲皮(Cortex Eucommiae)。但是，近代科學研究證明，杜仲葉的藥用有效成分與皮基本相同、藥用功能基本一致［14-23］。所以，2005年，在眾多科學家研究的基礎上，我國將杜仲葉(Folium Eucommiae)正式列入《中華人民共和國藥典》［24］。并確定綠原酸為杜仲葉藥材的主要藥用有效成分及其含量標準。這是我國第一次法定杜仲葉為中藥材的權威性文獻。這一權威性文獻，是經第八屆國家藥典委員會執行委員會審議通過，并經國家食品藥品監督管理局批準頒布實施，為建國以來的第八版藥典。故杜仲葉藥用功效的發現，是杜仲認識史上的第二次飛躍。

3 杜仲認識史上的第三次飛躍——杜仲次生代謝物對人類健康作用的發現

當古代人發現杜仲樹皮里有像人筋骨一樣的白絲時，以為服用了這種植物的“筋骨”才能強筋壯骨、健康長壽。誤認為這種白絲就是杜仲的藥用有效成分，因而確立了“折之多白絲為佳”的鑒別標準［3］。

近代科學研究證明，這種白絲，除樹皮外，樹葉中也含有，是杜仲在生長過程中所產生的一種不溶于水的天然高分子化合物——杜仲膠，并不是藥用功效成分，而那些難以被古人發現的小分子次生代謝物，才是真正的藥用功效成分。這些小分子次生代謝物，可以促進人體膠原蛋白質(筋的主要成分)的合成，抑制骨質疏松癥的發生，使人體筋骨強健、健康長壽。有趣的是，這一科學研究結果，雖然藥用功效成分所指與古人不同，但卻與古人發現的杜仲功效不謀而合。如果沒有古時候的這種誤認，就難有現今這一貴重藥材的發現。

近代研究認為，杜仲具有80多種天然活性物質，除具有抗衰老、調節血壓功能外，還具有降血脂、降血糖、潤腸通便、減肥、美容、增強免疫力、抗疲勞、補腎壯陽和護肝醒酒等作用［3，25-31］。

日本學者作了杜仲降低血脂的動物試驗。給小鼠飼喂杜仲葉后，發現患肥胖癥和高血脂癥的小鼠，在35天后腹腔脂肪減少了35%，而且血清中總膽固醇約降低20%，中性脂肪降低70%，均恢復正常值。沒有喂食杜仲葉提取物的小鼠，其內臟富含中性脂肪，相當肥胖。喂食杜仲葉提取物的小鼠，其內臟脂肪沉積較少;給鰻魚飼喂杜仲葉提取物后，發現喂食杜仲葉提取物的鰻魚體內的中性脂肪(皮下脂肪)減少了20%以上，膠原蛋白質比非杜仲飼料飼養的鰻魚多出1.3倍，肌肉細胞成分多出1.6倍，新陳代謝更加良好，肥胖現象得以消除，其組織相當細密。而非“杜仲鰻魚”者則組織相當粗糙且有裂痕。從而證實杜仲具有降血脂、減肥、美容作用［25］。

日本和德國科學家研究認為，杜仲還具有顯著的降血糖作用［3］。第一軍醫大學藥物研究所與軍事科學院的孫燕榮等研究認為［32］，杜仲能顯著增加脂肪細胞的葡萄糖轉運和消耗，其作用并不需要胰島素的存在。從而說明杜仲提取物具有降血糖作用。

張萬宏等研究認為［33］，未服用杜仲水提取物的糖尿病大鼠，陰莖組織中有髓神經纖維髓鞘排布失序，板層分離形成透明空泡或網絡狀，而服用杜仲水提取物糖尿病大鼠，陰莖組織中有髓神經纖維髓鞘排布排列規整，板層結構清晰，從而說明杜仲天然活性物質具有維護糖尿病性陰莖組織有髓神經纖維損傷、改善糖尿病性陰莖勃起功能障礙的作用。

白立緯等研究認為［34］，杜仲葉次生代謝物能預防糖尿病性骨折疏松癥。Jin Xin等發現［35］長期服用杜仲葉水提取物可有效防止胰島素抗性的發展和改善異常動脈血管周圍神經支配的發生，并認為活性成分是提取物中的酚類物質。

西北農林科技大學與西安醫科大學臨床藥理研究所合作研究認為具有護肝醒酒作用［3，36-37］。研究表明酒精中毒后，匯管區下方的肝細胞漿內出現較多的大小不等的空泡，小腸絨毛固有膜內血管充血，有較多的嗜酸性粒細胞、淋巴細胞及一些單核細胞、漿細胞浸潤;服了杜仲葉提取物后，喝同等酒量，肝細胞未見變性，小腸絨毛組織未見明顯改變。

日本學者平田［38］對杜仲葉減肥作用中的有效成分進行了研究，作者以京尼平苷酸、綠原酸和車葉草苷為考察對象，發現含車葉草苷較高的30%甲醇杜仲葉提取物減肥效果明顯，從而認為車葉草苷是杜仲葉減肥的主要成分。

上述杜仲天然活性物質對人類健康作用的發現，這是杜仲認識史上的第三次飛躍。

基于上述認識，國家衛生部2002年1月28日頒布的《衛生部關于進一步規范保健食品原料管理的通知》(衛法監發［2002］51號)的附件2中，將杜仲(皮)、杜仲葉列為可用于保健食品的物品名單。

4 杜仲認識史上的第四次飛躍——杜仲開發利用新資源與不同部位組合增效作用的發現

近幾年來，學者們對杜仲皮、葉的次生代謝物及其功效研究較多，而對杜仲籽油、杜仲花粉等研究較少。張康健等對杜仲皮、葉、籽、雄花、花粉等天然活性物質進行了全面系統的研究［3，37］。

4.1 杜仲籽油與紫蘇籽油理化特性的相似性 趙德義等發現杜仲籽油與紫蘇籽油在指紋圖譜(圖1，圖2)、脂肪酸組成、含量(表1)等理化指標上基本相同［39-40］，無毒副作用，與紫蘇籽油具有相同的保健功能［41-44］，是杜仲產業化開發的新資源。張良曉等［45］利用氣質聯用法對杜仲籽油的化學成分進行了研究，發現α-亞麻酸、反亞油酸、油酸、棕櫚酸和硬脂酸分別占整個脂肪酸含量的56.51%、12.66%、15.8%、9.82%和 2.59%。

圖1 杜仲籽油GC指紋圖譜

圖2 紫蘇籽油GC指紋圖譜

表1 杜仲籽油與紫蘇籽油脂肪酸含量的比較

基于上述認識，王藍等研制出杜仲籽剝殼機，解決了把杜仲籽仁從籽殼中剝離出來的難題，并獲國家專利［46］。該專利技術已在陜西、河南、湖北等地進行了推廣應用，冷榨出α-亞麻酸含量達62%的杜仲籽油。2006年，國家衛生部批準杜仲籽油為新資源食品(衛食新試字(2006)第0003號)。

4.2 杜仲花粉富含黃酮類化合物，且營養物質豐富 趙德義等對杜仲花粉進行了系統研究［47-48］，發現杜仲花粉的營養全面且豐富，維生素種類齊全，含量較豐富，總黃酮含量亦較高(3 190 mg/100 g)。所以，杜仲花粉無論在保健食品的開發利用方面還是在藥用方面都有很高的利用價值。因此，資源豐富且富含黃酮類物質的杜仲花粉是亟待開發的寶貴新資源。杜紅巖等［49］研究發現，杜仲雄花的水提取物能顯著提高小鼠血清和肝臟組織的SOD和GSH-Px活性，降低MDA含量，說明其具有一定的抗氧活性。

4.3 杜仲不同部位天然活性物質組合的增效作用 張康健等對杜仲次生代謝物的部位差異性進行了研究，發現杜仲具有不同部位次生代謝物質種類上的相似性和含量上的差異性(表2)［36-37］。故將其葉、籽、花粉等不同部位天然活性物質進行相互組合，具有復方增效作用。研究顯示，杜仲葉、籽中天然活性物質的有機組合，主要是杜仲葉中天然活性物質與籽中α-亞麻酸等天然活性物質的有效匯集。其降血壓、降血脂、抗衰老、增強免疫力等功能得到了疊加，具有顯著的復方增效作用［3］。

表2 杜仲不同部位次生代謝物含量比較

上述杜仲開發利用新資源與不同部位組合的增效作用的發現，是杜仲認識史上的第四次飛躍。

5 結語

人們對杜仲的認識就是這樣，在前人對杜仲認識的基礎上，后人借助于現代科學技術，發現了杜仲雙向調節血壓的功能，為天然降血壓藥物增添了新成員;發現了杜仲葉的藥用功效，使人類對杜仲的利用走上了再生資源的可持續發展道路;發現了杜仲次生代謝物質對人類健康的作用，以及杜仲開發利用新資源與不同部位組合增效作用，為杜仲新藥和保健食品的研發開辟了新的途徑。所以，對杜仲有效部位和功效的再認識過程，實際上是杜仲不間斷研究的深化過程，也使人們對遠古植物——杜仲認識的漸進過程。也正因為如此，杜仲才得以充分發揮其對人類健康的作用。這也許是杜仲歷經幾千萬年與惡劣環境斗爭，并得以生存而留給人類的最好禮物。

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R284.1

A

1001-1528(2011)08-1393-04

2011-01-15

陜西省科技攻關項目(2003K11－G7(13))

馬希漢(1958—)，男，教授，主要從事植物資源化學研究。Tel:13909222910，Email:maxihan@hotmail.com

*通信作者:張康健(1939—)，男，教授，主要從事杜仲植物資源培育與開發利用研究。Tel:029-87082342，Email:ylzkj888@163.com