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提炼抗癌药净化空气的红豆杉

2014-12-18 02:55 作者: 来源: 本站 浏览: 1,612 views 我要评论 字号:

摘要: 分享到:×分享到微信朋友圈:打开微信,点击右上角的十,使用扫一扫打开网页后,点击右上角···可分享到朋友圈。一直以为红豆杉和别的植物不同,能够在夜晚排出氧气。这个认知还是错误的,原来它夜里一样是排出二氧化碳的。只是在净化空气的过程中,它的效率确实是比较高的。因...

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一直以为红豆杉和别的植物不同,能够在夜晚排出氧气。这个认知还是错误的,原来它夜里一样是排出二氧化碳的。只是在净化空气的过程中,它的效率确实是比较高的。
因此,对于是否在卧房摆盆栽的做法,我还是以否定的态度来看待。毕竟,如果连一直被标榜在夜里可以释放氧气的红豆杉都做不到了,在卧房摆设太多盆栽的缺点就是严重破坏夜里的空气质量。偶尔的点缀还是无关紧要的。 
作者: 季天也    文章来源: 环境与生活    

红豆杉的叶片窄小而密集,“果实”其实就是种子外面套上一层厚厚的假种皮,看起来十分诱人。

6日,云南大理两名村民刘某、段某因非法收购、运输国家重点保护植物红豆杉,而被追究刑责。红豆杉是我国珍稀树种,由于其良好的木材和可提炼抗癌药的事实,近年来人气越来越旺。央视也曾以《与杉同寿》为题,形象地报道了红豆杉产地村民的长寿现象。红豆杉究竟是一种什么样的树?对人类有哪些特殊的贡献?《环境与生活》记者就此采访了中国医学科学院药用植物研究所植物园主任张本刚教授。

红豆杉是一类古老的常绿裸子植物,起源于地质年代中的新生代第三纪,已有万年历史,和银杏一样有着植物“活化石”之称。

中国医学科学院药用植物研究所植物园主任张本刚教授,从事药用植物资源及栽培研究有年了,他告诉《环境与生活》,红豆杉被定位为绿化树种,不属于中药材。它不仅木材品质好,还含有重要抗癌物质——紫杉醇,但生长缓慢、数量稀少,所以十分珍贵。

平时人们所说的红豆杉,指的是植物分类系统中红豆杉属种植物的总称。这个种类中我国有种,分别是中国红豆杉、云南红豆杉、东北红豆杉、西藏红豆杉和南方红豆杉,其中南方红豆杉的分布最广。

这棵红豆杉生长于陕西省商洛市山阳县葛条乡三合村,树龄约1000年,树高18米,胸径4.32米。

美国提炼出抗癌药

紫杉醇价比金子高

50年前,美国科学家从短叶红豆杉(又叫太平洋红豆杉)的树皮中,分离出一种具有出色抗癌功效的物质,后来将其命名为“紫杉醇”。它能抑制细胞有丝分裂中的一个重要阶段,使得细胞的复制“卡壳”,直到死亡。这招对大量迅速分裂的癌细胞来说,是毁灭性的打击,在抗癌药物中独树一帜。美国国家癌症研究所率先发现紫杉醇的功效之后,世界多国很快对紫杉醇开展了一揽子深入研究,并于批准上市,主要用于乳腺癌、卵巢癌的治疗,这一发现成为年代抗癌药三大成就之一,红豆杉也因此成了明星树种。此外,红豆杉木质纹理均匀、结构细致、硬度大、韧性强,防腐力也很好,是建筑、家具等的优质用材。

可惜的是,紫杉醇在红豆杉中的含量很小,只有万分之几甚至十万分之几的水平。只有根部和树皮中含量略高,达到0.08%左右。因此,早期的紫杉醇抗癌研究和开发,主要是靠剥树皮来获取该物质,效率很低。年美国国家癌症研究所《紫杉醇供应危机》论文中指出,平均每获得公斤紫杉醇大约需要吨树皮,治疗一个卵巢癌患者需要年的红豆杉!这使得紫杉醇的价格十分昂贵。四川省中药研究所一篇题为《论红豆杉资源保护和再生》的文献中介绍,刚上市时每瓶(毫克)的批发价高达美元。和不少值钱的资源一样,红豆杉也因此遭遇过被不法者剥皮、盗伐之灾。

另一方面,红豆杉虽有千岁之寿,但生长极为缓慢——野生红豆杉至少年才能成材。中国林业科学研究院以云南红豆杉为对象的一篇研究数据显示,年树龄时,云南红豆杉的胸径(主干离地表米处的直径)也只有厘米,比成年人的大腿还要细。野生的红豆杉在树林中的分布比较零散,又是雌雄异株、异花授粉,传粉受精基本上靠撞大运,所以种子产量十分有限。好不容易形成的种子又处于深度休眠状态,自然状态下要经过两冬一夏才能萌发。而萌发之后,幼芽的“吃苦”能力又很差,即使人工种植,成活率也很低。本来红豆杉的自然成活率和繁殖率就差,再被人类盘剥索取,红豆杉家族的规模每况愈下。国家林业局颁布的《国家重点保护野生植物名录》,将国内的种红豆杉都列为国家一类重点保护植物,严禁非法采伐红豆杉。

红豆杉的传粉受精多靠撞大运,因而种子产量少得可怜,这也是它珍稀的原因之一。

科技实现紫杉醇量产

不必再粗暴砍树剥皮

红豆杉资源珍贵,但治病救人又离不开它,怎么兼顾保护与开发呢?张本刚教授告诉记者,现在生产紫杉醇的主流方法是化学半合成法,是指从树叶和小枝等可再生且不影响树木存活的部分,提取具有紫杉醇基本骨架或结构雏形的前体物质——“浆果赤霉素Ⅲ”,然后通过有机合成将这种半成品转化为紫杉醇。半合成法是目前最具有商业应用价值的技术。

“温和”地获取紫杉醇的方法不止这一种。

细胞培养法——利用植物细胞全能性的特点,将红豆杉的幼茎、针叶、假种皮等组织或器官进行“离体”培养,培育和筛选出紫杉醇含量最高的细胞株。这样培养出来的红豆杉组织的紫杉醇含量比例,通常高于自然种植的“完整版”。

真菌培养法——美国化学家斯蒂尔勒和植物生理学家施特罗贝尔,年从短叶红豆杉的树皮中,发现了一种自身就能稳定制造紫杉醇的内生真菌,取名安德烈紫杉菌。用真菌作“生产车间”制取紫杉醇是个很有潜能的路子,它的生产周期短,具有重复性,良种的选育速度也比植物细胞快。

目前已经发现好几十种能合成紫杉醇的真菌。不过,现有技术和原料依然有局限,这种方法没能应用到大规模工业化生产。

化学全合成法——比起半合成法,全合成法不从动植物体内提取“半成品”,而是自行选取原料物质一步步合成想要的产物。年,美国佛罗里达州立大学霍尔顿教授的研究组通过多步化学反应,终于把樟脑改造成了紫杉醇。

全合成能够摆脱原料和工艺对树木的依赖,在业内算得上是里程碑式的成功。但由于紫杉醇的化学结构复杂,这种方法的技术难度大、步骤繁琐、高投入低产出,工业化生产是吃不消的。

总之,技术的发展让人们不必再用砍树剥皮这样的粗暴手段获取紫杉醇,大大减少了红豆杉资源的消耗。

因为紫杉醇有效的抗癌作用和物以稀为贵的因素,红豆杉没少遭到剥皮之灾。在管理不到位的地方,生存能力本就不强的红豆杉很难混得下去。

红豆杉抗癌要科学

盲目食用会有风险

2013日,央视“走遍中国”栏目播出了题为《与杉同寿》的专题片,讲述了江西宜春的铜鼓县,没有大城市先进的医疗卫生条件,但岁以上的高龄老人在总人口中的比例却很高,年被中国老年学学会评为“中国长寿之乡”。该县的茶山林场,是万余株南方红豆杉的生长地。这里的村民用红豆杉果泡酒或直接吃、用红豆杉叶沏茶、把红豆杉木材制成各种器皿和家具,躺在红豆杉树下休息吸收新鲜空气,村民认为是这些生活方式促进了老人的长寿。

张本刚教授解释说,红豆杉不等同于紫杉醇。“首先,紫杉醇不溶于水,用红豆杉泡水基本上喝不到。再者,红豆杉的化学成分很复杂,有的成分是有毒的,特别是欧洲红豆杉,还有过吃死人畜的记录。”他指出,红豆杉除了红色的肉质假种皮(就是人们常说的红豆杉果)外,有毒物质遍布全身。紫杉碱是其中比较重要的一类。美国有害物质数据库(简称)显示,人吃下紫杉碱,会造成头晕、呕吐、恶心、瞳孔放大、肌无力、抽搐等中毒反应。而且,干枯和死亡的红豆杉依然能保持几个月毒性。这个数据库中还收录了起人吃红豆杉针叶中毒致死的案例,其中起源自欧洲红豆杉。早在年,国家卫生部就已将红豆杉列入《保健食品禁用物品名单》,禁止生产企业将红豆杉作为保健食品和食品原料来使用。

张本刚还强调,紫杉醇和很多药物一样,有着不容忽视的毒性作用和不良反应。比如呕吐、脱发、食欲不振、指甲变色。作为一种“高端”药物,紫杉醇的摄入离不开科学、系统的临床治疗。人们对待用药安全的态度,应该比对食品安全更谨慎才对。即便是紫杉醇,也要在医生指导下服用,不是随随便便吃了就能抗癌那么简单。

红豆杉是一类古老的常绿裸子植物,和银杏一样有着植物“活化石”之称。

净化空气效率高

天然氧吧益长寿

植物学资料显示,植物一般通过两种原理起到空气净化效果。一是白天的光合作用,通过吸收二氧化碳、放出氧气维持或提升附近空气中氧气的浓度,起到更新空气成分的作用;二是随着叶片上气孔的张开,周围的硫化氢、二氧化硫和氮氧化物等气体污染物能进入植物组织中被固定和利用。

从实际情况来看,家庭、办公室等室内场所的植物密度远比不上花房,几个盆景的换气量对于整个房屋的空气体积而言杯水车薪,但是植物周围的空气质量的确会有所改善。同样道理,也不用担心晚上放在卧室的植物消耗的氧气会威胁人的舒适和健康。

红豆杉对于净化空气有什么样的作用呢?

 有报道甚至是专业研究文章称,红豆杉属于景天酸代谢(CAM)植物,这类植物可小时吸收二氧化碳,释放氧气。但记者请教专家和查阅相关资料发现,这个说法是不对的。
自然界的植物按光合作用途径的不同,分为碳三(C3)植物(如小麦、水稻、大豆、棉花等)、碳四(C4)植物(如玉米、高粱、苋菜等)和景天酸代谢(CAM)植物。《被子植物分类导论》一书指出,植物以仙人掌、龙舌兰、芦荟为代表的多肉植物为主,红豆杉的生存环境和生理结构与这些多肉植物大不相同,属于碳三植物。

CAM植物的光合作用途径,是为了适应沙漠等炎热干旱的生存环境而演化出的活命策略。这类植物只是把释放氧气和吸收二氧化碳的时间从白天挪到晚上,并非小时进行。它们净化空气的能力并不佳,我们倒是应该庆幸红豆杉不是

张本刚教授强调,光——是植物光合作用生成氧气的前提,要想小时产生氧气必须有足够的光照持续照明(比如提供人工光)。植物的光合特性中,有一项名为“净光合速率”的参数,如果这个值是正数,就表示植物氧气的产生量大于消耗量,二氧化碳的吸收量大于释放量,反之亦然。红豆杉到了夜晚,其净光合速率跟其他植物一样是负数,自然光条件下根本做不到小时释放氧气。张本刚还补充道,如果真有这样的植物,那可是震惊全球学术界的重大发现,传言的红豆杉小时产氧显然是不科学的。

但是,红豆杉净化空气的效率高于许多植物,张本刚是持肯定态度的。这是因为“红豆杉叶片比较多,这样的植物对周围空气质量的改良会比较明显,而多肉植物这方面就差一些”。在《与杉同寿》电视节目中,铜鼓县气象局工作人员在红豆杉聚集的茶山林场测试发现,这里的平均负氧离子浓度高达立方厘米,数倍于江西省会城市南昌。张本刚认为,铜鼓县人的健康长寿,应该给这里红豆杉造就的高森林覆盖率形成的天然氧吧记一大功。

以仙人掌为代表的景天酸代谢(CAM)植物只在晚上释放氧气和吸收二氧化碳,白天为了防止水分流失会关闭气体出入的通道。它们并非24小时释放氧气,红豆杉跟它们也不是“一家人

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