6, ã.1 (1996)
Eleuterokok ostnitý Prof. ing. Pavel Valíček, DrSc. Doc. ing. Vladimír Horák, CSc.* Institut tropického a subtropického zemûdûlství, âeská zemûdûlská univerzita v Praze *Katedra chemie agronomické fakulty, âeská zemûdûlská univerzita v Praze
Původ a historie Eleuterokok ostnit˘ je roz‰ífien v rozsáhlé oblasti v˘chodní Asie. Na severu zasahuje stfiední tok Amuru. Dosahuje zde aÏ 52-53° severní ‰ífiky, vyskytuje se severnûji neÏ ostatní zástupci ãeledi aralkovit˘ch. Na v˘chodû se objevuje na Sachalinu a v Japonsku, na jihu v Korejské republice a v âínû v provinciích Shansi a Hopei. V Rusku jsou souvislé porosty v Pfiímofiském a Chabarovském kraji, Amurské oblasti a na jiÏním Sachalinu. Jen v Pfiímofiském kraji zaujímají plochy
58
Eleuterokok ostnit˘
okolo 6 milionÛ hektarÛ a celkové zásoby kofienÛ v suchém stavu se odhadují na 50-85 tisíc tun. Pfiitom roãní sklizeÀ z pfiirozen˘ch porostÛ ãiní 1000-2000 tun such˘ch kofienÛ. Kefi roste ve smí‰en˘ch, ale i jehliãnat˘ch lesích v nadmofiské v˘‰ce 800 metrÛ a v˘‰e, a to na vlhãích stanovi‰tích v dolinách i na svazích. Pfii jeho ‰ífiení na sever a západ se novû objevuje na proslunûn˘ch a vlhk˘ch svazích s jiÏní expozicí, hlavnû na zaplavovan˘ch územích. Z pûstitelského hlediska jde o pomûrnû nenároãn˘ druh, kter˘ lze s úspûchem pûstovat i u nás, pfiede-
v‰ím ve vy‰‰ích polohách na pÛdách s dostateãnou zásobou vody. Eleuterokok ostnit˘ nepatfií mezi tradiãní známé tonizující rostliny. Rozhodující krok v jeho vyuÏití byl uãinûn aÏ v 50. letech tohoto století, kdy se v tehdej‰ím SSSR hledala rovnocenná náhrada za obtíÏnû pûstovateln˘ Ïen‰en. Oproti nûmu je totiÏ eleuterokok daleko více roz‰ífien, navíc roste v souvisl˘ch porostech a jeho mnoÏení i pûstování jsou jednodu‰‰í. V místní medicínû byl v‰ak vyuÏíván jiÏ v minulosti, o ãemÏ svûdãí i názvy „sibifisk˘ Ïen‰en“ ãi „ãertÛv kofien“.
6, ã.1 (1996) Botanická charakteristika Eleutherococcus senticosus, eleuterokok ostnit˘ (Obr. 1), z ãeledi Araliaceae, aralkovit˘ch, je 1,5-3 m, v˘jimeãnû aÏ 6 m vysok˘ kefi. Má bohatû vyvinut˘ kofienov˘ systém, kter˘ je horizontálnû rozvûtven˘ ve svrchní vrstvû pÛdy. Tyto kofieny jsou pomûrnû tenké, (s prÛmûrem kolem 15 mm), cylindrické, s celkovou délkou aÏ 30 m. Nadzemní ãást tvofií velk˘ poãet (aÏ 25) vzpfiímen˘ch, svûtle ‰ed˘ch stonkÛ, které se v horní ãásti vûtví. Stonek a pfiedev‰ím mladé vûtve jsou pokryty velk˘m poãtem ‰tûtin kolmo odstál˘ch i natoãen˘ch ‰piãkou dolÛ. Listy jsou dlouze fiapíkaté s ãepelí sloÏenou, pûtiãetnou. Lístky jsou podlouhlé nebo eliptické, na okrajích dvojitû zubaté, s klínovitou bází a ostfie ‰piãat˘m vrcholem. Îilky jsou chlupaté nebo s fiídk˘mi ostny. Drobné kvûty vyrÛstají v terminálních kulovit˘ch okolících, kter˘ch b˘vá na rostlinû zpravidla 3-4 i více (Obr. 2). V kvûtenství se vytváfiejí jak kvûty oboupohlavné, tak i jednopohlavné. Oboupohlavné a samãí kvûty jsou zpravidla svûtle fialové, samiãí Ïlutavé. Tyãinek je 4-6, semeník je pûtipouzdr˘. Plod tvofií suchá bobule vejãitého tvaru, 7-10 mm dlouhá, s velk˘m poãtem ploch˘ch Ïlut˘ch semen ve tvaru pÛlmûsíce (Obr. 3). Eleuterokok ostnit˘ kvete v na‰ich klimatick˘ch podmínkách poãátkem ãervence, plody dozrávají v prÛbûhu záfií. Jako u v‰ech aralkovit˘ch, tak i u tohoto druhu mají semena nedostateãnû vyvinuté embryo a klíãí vût‰inou aÏ druh˘m rokem pfii specificky provedené stratifikaci. Kofieny se sklízejí v druhé polovinû záfií, kdy mají nejvy‰‰í mnoÏství obsahov˘ch látek. SklizeÀ se provádí ‰etrnû, aby bylo zaji‰tûno pfieÏití rostliny. Kofieny se po promytí v tekoucí vodû su‰í pfii teplotû do 70 °C v su‰árnû.
Obr. 1 Eleutherococcus senticosus, eleuterokok ostnitý 1
1 - list 2 - květ (zvětšeno) 3 - plody (zvětšeno) 4 - suchý plod (zvětšeno)
2
5 - semeno (silně zvětšeno)
3
5
Obr. 3 Eleuterokok ostnitý se zralými plody
Obr. 2 Kvetoucí eleuterokok ostnitý
a)
C2H5 CH3
H3C
Chemická část Kofieny a listy eleuterokoku ostnitého obsahují vedle lipidÛ a silic, rÛzn˘ch druhÛ pryskyfiic, flavonoidÛ, sacharidÛ, polysacharidÛ a glykosidÛ i relativnû velké mnoÏství minerálních látek (pfiedev‰ím K, P, Ca, ménû jiÏ Na). Rostlinám eleuterokoku byla zvlá‰tû v posledních desetiletích vûnována fiada zásadních prací. Jejich náplní bylo detailní studium obsahov˘ch látek, pfiedev‰ím studium struktury glykosidÛ i vzájemného vlivu aglykonu a cukerné sloÏky. Vedle sledování fyziologického pÛsobení obsahov˘ch látek byla vûnována pozornost i prognóze úãinku syntezovan˘ch analog pfiirozen˘ch glykosidÛ této rostliny.
4
CH3
CH3 CH3 H Glc
D
β
H
H H
O eleutherosid A (daukosterin)
b) H3CO Glc
D
β
CH2OH
O
eleutherosid B (syringin; β-D-glukopyranosid sinapylalkoholu)
Obr. 4 Strukturní chemické vzorce eleutherosidů
Eleuterokok ostnit˘
59
6, ã.1 (1996)
c)
d)
H3CO
HO Glc
D
O
β
O
CH2OH O OH
O
OC2H5
OCH3
OH eleutherosid B1 (kalikanthin; 7-O-α-D-glukopyranosid isofraxidinu)
e)
H3CO Glc
D
O
Glc
H
H3CO
H3CO
f)
H
O
β
eleutherosid C (galaktit; α-ethyl-D-galaktopyranosid)
H
OCH3 O
O
D
H3CO β
D
H
O
β
O
OCH3
g-j) H3C
CH3
R2OCO CH3
CH3
H R1O
R3
H
CH3
H CH3
H
H
Glc
eleutherosid D (diglukosid (-)-syringaresinolu)
O OCH3 O H
β
D
Glc
OCH3
eleutherosid E (akanthosid D; diglukosid (-)-syringaresinolu)
g) R1 = α-L-Rha-(1 4)-α-L-Ara-(1 R2 = R3 = H eleutherosid I (mubenin B)
)-
h) R1 = α-L-Rha-(1 R2 = R3 = H eleutherosid K
2)-α-L-Ara-(1
)-
i) R1 = α-L-Rha-(1 R2 = α-L-Rha-(1 R3 = H eleutherosid L
4)-α-L-Ara-(1 4)-β-D-Glc-(1
)6)-β-D-Glc-(1
)-
j) R1 = α-L-Rha-(1 2)-α-L-Ara-(1 R2 = α-L-Rha-(1 4)-α-D-Glc-(1 R3 = H eleutherosid M (hederasaponin B)
)6)-β-D-Glc-(1
)-
Obr. 4 - dokončení ze str. 59
Glykosidy, jimÏ je pfiiãítána dominantní role v tonizujících úãincích eleuterokoku, jsou reprezentovány poãetnou skupinou strukturnû rÛznorod˘ch látek, soubornû naz˘van˘ch eleutherosidy (Obr. 4). Obsah tûchto eleutherosidÛ je, jak uvádí literatura, zhruba 2,5x vût‰í v nadzemních ãástech rostlin (vûtvích a listech) neÏ v kofienech. Spojení cukerné sloÏky s aglykonem je zprostfiedkováno O-glykosidovou vazbou, na které se podílí u vût‰iny glykosidÛ eleuterokoku glukosa nebo arabinosa, u eleutherosidÛ L a M je druhá cukerná sloÏka vázána téÏ formou esteru mezi poloacetalov˘m hydroxylem glukosy a karboxylem aglykonu. DÛleÏitou skupinu obsahov˘ch látek eleuterokoku tvofií téÏ polysacharidy ‰krobového typu a pektiny. Tyto polysacharidy poskytují po hydrol˘ze poãet-
60
Eleuterokok ostnit˘
nou smûs hexos, pentos a galakturonové kyseliny. V˘znamn˘mi zástupci polysacharidové frakce, izolované z rostlin eleuterokoku, jsou heteroxylan (oznaãovan˘ jako polysacharid AS III-1 B (Obr. 5) a glukan (polysacharid AS II) (Obr. 6). Farmakologická část Extrakty kofienÛ, pfiípadnû listÛ, pokr˘vají ‰iroké spektrum rozdíln˘ch úãinkÛ. Tyto extrakty se uplatÀují pfiedev‰ím díky tonizujícím vlivÛm na organismus, aniÏ by vykazovaly závaÏnûj‰í neÏádoucí úãinky nebo návykovost. Literární údaje o úãinku obsahov˘ch látek eleuterokoku ostnitého pfiiná‰ejí mnoÏství zajímav˘ch informací o úspû‰n˘ch aplikacích tûchto látek v fiadû pfiípadÛ, pfiedev‰ím v terapii nûkter˘ch ãasto se vyskytujících chorob.
Vlivy extraktÛ kofiene ãi listÛ eleuterokoku ostnitého na organismus lze rozdûlit podle následujících hledisek: Hormony a hladina cholesterolu Bylo zji‰tûno, Ïe extrakt z kofienÛ stimuluje ãinnost nûkter˘ch Ïláz s vnitfiní sekrecí. Pokusy na zvífiatech s navozenou hypercholesterolémií prokázaly hypocholesterolemick˘ úãinek extraktu. Ke sníÏení obsahu cholesterolu do‰lo v krvi hladov˘ch krys i po pfiímé aplikaci listÛ eleuterokoku. Vitaminy, enzymy a nukleové kyseliny Polyvitaminov˘ komplex, aplikovan˘ spolu s extraktem kofienu, vedl ke zv˘‰ení urinární exkrece thiaminu a riboflavinu, ale nikoli askorbátu. Bylo zji‰tûno, Ïe extrakt zvy‰oval saturaci organismu
6, ã.1 (1996)
4)-β-D-Xyl-(1
[
4)-β-D-Xyl-1
] n 4)-β-D-Xyl-(1 2
6)-α-D-Glc-(1 2
[
6)-α-D-Glc-(1
]n
n = 2-3 1 β-4-O-Me-GlcA α-Ara-(
Obr. 5 Schematický strukturní chemický vzorec heteroxylanu (označovaný jako polysacharid AS III-1 B)
vitaminy pfii souãasné stimulaci anaerobní glykol˘zy. Experimenty s extrakty kofienÛ potvrdily rovnûÏ vliv této drogy na zv˘‰ení obsahu bunûãn˘ch proteinÛ a zv˘‰ení aktivity metabolicky v˘znamn˘ch aminotransferáz (AST, ALT). Premedikace sumární smûsí glykosidÛ eleuterokoku vedla u pokusn˘ch zvífiat (krys) téÏ ke zv˘‰ení dynamiky nukleov˘ch kyselin a proteinÛ v mozku.
1 α-D-Glc
Obr. 6 Schematický strukturní chemický vzorec glukanu (označovaný jako polysacharid AS II)
z kofienÛ eleuterokoku bylo pozorováno zintenzivnûní regenerace subcelulárních struktur v ischemické oblasti a urychlení procesu uzdravení. Vlivem extraktu byl pfiíznivû regulován i arteriální krevní tlak, obsah hemoglobinu a poãet erytrocytÛ, které doprovázejí kompenzaãní odpovûdi na experimentálnû navozenou akutní mozkovou ischémii. Imunitní systém
Hladina cukrů Za urãit˘ch podmínek pracovní zátûÏe se po aplikaci extraktu kofiene eleuterokoku zv˘‰il obsah glykogenu v játrech krys v dÛsledku probíhající glukoneogeneze, u b˘kÛ to bylo provázeno i zv˘‰en˘m metabolismem draslíku a vápníku. U pokusn˘ch zvífiat s experimentálnû vyvolan˘m (alloxanov˘m) diabetem prokázal extrakt jak profylaktick˘, tak i terapeutick˘ antidiabetick˘ úãinek. SníÏení hladiny glukózy v krvi bylo pozorováno i u intaktních zvífiat. Mechanismus úãinku, kter˘ nebyl dosud uspokojivû objasnûn, je s nejvût‰í pravdûpodobností zcela jin˘ neÏ u inzulinu. Centrální nervový systém Po aplikaci extraktu eleuterokoku i pfiípravkÛ obsahujících ãisté eleuterokokové glykosidy byl pozorován stimulaãní vliv na CNS. Lze oprávnûnû pfiedpokládat, Ïe tento úãinek je spojen s „ekonomizací” metabolismu sacharidÛ a makroergních fosfátÛ v CNS. Bylo rovnûÏ zji‰tûno, Ïe extrakt sniÏuje inhibiãní úãinky nûkter˘ch sedativ a hypnotik a u pokusn˘ch zvífiat vykazuje i antidepresivní úãinek.
n = 7-8
Je známo, a údaje získané in vivo i in vitro to potvrzují, Ïe polysacharidy typu kysel˘ch heteroglykanÛ jsou nositeli imunostimulaãní aktivity. Také extrakt eleuterokoku po intraperitoneální aplikaci prokázal podobné úãinky díky indukci interferonové aktivity. Organismem syntezovan˘ interferon γ, jako regulátor imunitní odezvy, vykazoval u pokusn˘ch zvífiat v˘raznou protivirovou aktivitu. Pohlavní orgány a sexuální aktivita Byl popsán stimulaãní vliv eleuterokokov˘ch glykosidÛ na endokrinní funkce pohlavních Ïláz. Nûkteré eleutherosidy (B, B1, E) zvy‰ovaly hmotnost a obsah RNA v semenn˘ch váãcích a prostatû, extrakty z kofienÛ nûkter˘ch taxonÛ eleuterokoku v˘raznû ovlivÀovaly aktivitu samãích pohlavních orgánÛ.
Antibakteriální aktivita Po injekãní aplikaci kofienového extraktu byl u my‰í pozorován protiotokov˘ a protizánûtliv˘ úãinek. U stejn˘ch pokusn˘ch zvífiat byla zaznamenána i zv˘‰ená rezistence vÛãi salmonelóze. Protinádorová aktivita Bylo zji‰tûno, Ïe extrakt kofienÛ eleuterokoku má retardaãní úãinek na benigní i maligní nádory. Byl pozorován i pfiím˘ depresivní vliv na rÛst Ehrlichova karcinomu. Zatímco tlumící vliv na metastázy nádorÛ a schopnost zabraÀovat tvorbû metastáz byl prokázán u nûkolika typÛ transplantovan˘ch nádorÛ, nádory mléãn˘ch Ïláz nebyly v rÛstu ani v tvorbû metastáz eleuterokokem ovlivÀovány. Extrakt eleuterokoku má v kombinaci s nûkter˘mi syntetick˘mi farmaky potenciaãní vliv na retardaci rÛstu experimentálních novotvarÛ, ãehoÏ bylo jiÏ také úspû‰nû terapeuticky vyuÏito. Radioprotektivní a farmakoprotektivní účinek ¤adu let je u zvífiat znám radioprotektivní úãinek termostabilní frakce extraktu eleuterokoku po intraperitoneální aplikaci. Byla rovnûÏ experimentálnû prokázána schopnost extraktu sniÏovat
Obr. 7 Některé výrobky z eleuterokoku ostnitého
Kardiovaskulární a hemopoetický systém Spolu s klasick˘mi antirevmatiky mûl eleuterokok pozitivní vliv na nûkteré biochemické ukazatele stavu krve pfii léãbû srdeãních komplikací vze‰l˘ch z revmatické horeãky. Urychloval mj. normalizaci hladiny plazmatick˘ch proteinÛ a koagulaci krve. Po experimentálnû vyvolaném infarktu myokardu u krys a po aplikaci extraktu
Eleuterokok ostnit˘
61
6, ã.1 (1996)
Adaptogenní aktivita, jako jedna z nejdÛleÏitûj‰ích aktivit eleuterokokov˘ch glykosidÛ, byla pfiedmûtem intenzivního sledování u zvífiat i lidí. Extrakty eleuterokoku vykazovaly v˘razné zvy‰ování odolnosti organismu vÛãi nepfiízniv˘m vlivÛm prostfiedí, jak˘mi jsou napfiíklad tûÏké klimatické podmínky, práce v toxickém nebo infekãním prostfiedí apod. Droga je témûfi ideálním povzbuzujícím prostfiedkem zlep‰ujícím kondici a v˘konnost organismu. Zmínûné úãinky eleutherosidÛ jsou, podle údajÛ literatury, vy‰‰í neÏ u glykosidÛ Ïen‰enu.
tivy pfii vyuÏití v medicínû. Extrakt z rostlin eleuterokoku je v souãasné dobû klinicky vyuÏíván pfiedev‰ím v zemích b˘valého Sovûtského svazu, jednak jako hlavní terapeutick˘ prostfiedek, jednak jako adjuvans ve spojení s dal‰ími farmaky. Spolu s tonizujícím a adaptogenním vlivem vykazuje extrakt eleuterokoku velmi dobr˘ efekt pfii léãbû neuróz a rÛzn˘ch psychick˘ch poruch, pfii onemocnûní kardiovaskulárního systému, diabetu i jako profylaktick˘ prostfiedek pfii infekãních chorobách respiraãního systému. V kombinaci s radioterapií a syntetick˘mi farmaky se bûÏnû uplatÀuje i pfii léãbû rakoviny moãového mûch˘fie. Extrakt z rostlin eleuterokoku je vhodn˘ také pfii rekonvalescenci po nemoci z ozáfiení a v pooperaãních stavech. Díky minimálním neÏádoucím vedlej‰ím úãinkÛm eleuterokoku (krátkodobá hypoglykémie, zv˘‰ení krevního tlaku u hypertonikÛ), lze v budoucnu oãekávat je‰tû ‰ir‰í terapeutické vyuÏití této drogy.
Toxicita extraktu
Způsoby užití
toxicitu nûkter˘ch syntetick˘ch látek, coÏ bylo i prakticky vyuÏito pfii farmakoterapii nûkter˘ch onemocnûní, jmenovitû pfii léãbû zhoubného nádorového bujení. Také sníÏení toxicity alkylaãních látek, derivátÛ nukleosidÛ, protinádorov˘ch antibiotik, ale i sedativ nebo celkov˘ch anestetik bylo pozorováno po aplikaci extraktu eleuterokoku. Extrakt z kofiene eleuterokoku se uplatnil i pfii léãbû otrav olovem. Adaptogenní aktivita
Testování eleutherosidÛ ve formû such˘ch kofienÛ, vodn˘ch a ethanolov˘ch extraktÛ kofienÛ a listÛ neprokázalo na pokusn˘ch zvífiatech ani po dlouhodobé aplikaci Ïádné patologické zmûny v krvi, moãi a Ïivotnû dÛleÏit˘ch orgánech. Nebyla prokázána ani mutagenita látek obsaÏen˘ch v extraktech eleuterokoku. Terapeutické využití Ve srovnání s extrakty získan˘mi z Ïen‰enu, vykazuje eleuterokok v fiadû pfiípadÛ lep‰í v˘sledky i slibnûj‰í perspek-
62
Eleuterokok ostnit˘
Od roku 1962 je lihov˘ extrakt z kofienÛ eleuterokoku ostnitého zafiazen do seznamu tonizujících lékÛ v zemích b˘valého Sovûtského svazu a je zde bûÏnû volnû v prodeji v lékárenské síti. U nás je registrován pod ãíslem 06/166/83-C pfiípravek Eleutherococcus extract sol 50 ml, v˘robce Medexport Moskva. V registraãním fiízení je dal‰í pfiípravek, a sice Eleutherosan gtt 100 ml, v˘robce Coopharma Praha, âR (Obr. 7). V lidovém léãitelství se pfiipravuje nejãastûji 20% lihov˘ extrakt z kofienÛ, listÛ nebo plodÛ eleuterokoku. UÏívá se
5 ml 3x dennû pfied jídlem po dobu jednoho mûsíce podle typu diagnózy. Jinou formou aplikace je odvar, získan˘ pûtiminutov˘m varem jedné lÏíce su‰en˘ch kofienÛ v 0,5 litru vody. Doporuãuje se uÏívat 15-30 ml tohoto odvaru 3x dennû rovnûÏ pfied jídlem. Pfiipravuje se téÏ 20% mast z prá‰ku z kofiene nebo 20 ml extraktu, které se rozmíchají ve 100 g tuku nebo masÈového základu. Mast se pouÏívá pfii ekzémech, psoriáze a dal‰ích po‰kozeních kÛÏe. V Rusku se vyrábí i tonizující nealkoholick˘ nápoj „Eleuterokok“, coÏ je mandarinková limonáda doplnûná v˘taÏkem z eleuterokoku a lékofiice. Zajímavé bylo zji‰tûní, Ïe aplikace eleuterokoku u hospodáfisk˘ch zvífiat vykazuje signifikantní zv˘‰ení pfiírÛstkÛ hmotnosti i uÏitkovosti. Napfiíklad u slepic se po pfiidávání 1 ml extraktu z kofienÛ do 1 kg krmiva zv˘‰ila sná‰ka vajec o 17,2 % a jejich hmotnost o 13,5 %. U prasat se zv˘‰ily pfiírÛstky aÏ o 24 %. Obdobné pozoruhodné v˘sledky byly získány i u pfiírÛstkÛ hmotnosti a plodnosti skotu a ve snÛ‰ce vãel. Literatura [1] Brechman, I. I.: Eleuterokok. Leningrad, Nauka 1968. [2] Červinka, O., Dědek, V., Ferles, M.: Organická chemie. Praha, SNTL 1969. [3] Dardymov, I. V., Chasina, E. I.: Eleuterokok. Sankt Peterburg, Nauka 1993. [4] Hlava, B., Valíček, P.: Rostliny proti únavû a stresu. Praha, Zemûdûl. nakl. Brázda 1992. [5] Opletal, I., Opletalová, V.: Adaptogeny rostlinného pÛvodu. Pokroky ve farmacii, 10. Praha, Avicenum 1990.
