© Borgis - Postępy Fitoterapii 4/2014, s. 232-238
Justyna Kukuła, *Ewa Witkowska-Banaszczak
Rośliny lecznicze z rodziny Dipsacaceae
Medicinal plants of the dipsacaceae
Katedra i Zakład Farmakognozji, Uniwersytet Medyczny im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. Irena Matławska
Summary
Plants from the Dipsacaceae family have already been used in folk medicine since the Middle Ages, among other things, to treat diseases of the respiratory tract (for example, asthma, tuberculosis, pleurisy, cough), metabolic disorders (i.e. rheumatism, gout) as well as cutaneous conditions, such as ulcers or warts, as an agent with antiseptic properties and ones accelerating wound healing. They have also been used to fight toothache and rheumatic pain. They contain compounds from the groups of flavonoids, phenolic acids, triterpene saponosides and mono-, bis- and tetra-iridoids. So far, analgesic and anti-inflammatory properties of Pterocephalus hookei, connected with the presence of triterpene saponins, have been proven, along with analgesic and antiarthritic properties of Dipsacus asperoides, probably determined by the presence of asperosaponin VI. Also, neuroprotective properties related with the activity of saponin fractions in the extract of Dipsacus asperoides have been demonstrated, just as cardioprotective properties of asperosaponin X and VI from D. asperoides. The polysaccharide isolated from the roots of Dipsacus asperoides showed antioxidant and cytotoxic activity in relation to the cells of osteosarcoma. Antiproliferative activity of gigantoside D and E from Cephalaria gigantea against the cells of melanoma and human leukemia has been determined, as well as antimicrobial properties of Succisa pratensis, Succisella inflexa, Knautia arvensis, Scabiosa ochroleuca, and Dipsacus silvestris.
Wstęp
Szczeciowate (Dipsacaceae Juss.) to rodzina kwitnących roślin okrytonasiennych z rzędu Szczeciowców (Dipsacales) (1). W zależności od ujęcia systematycznego rodzina obejmuje około 270 gatunków, do których należą roczne rośliny zielne, byliny oraz półkrzewy. Większość występuje w Europie, Azji oraz Afryce. W Polsce występuje pięć rodzajów – czarcikęs (Succisa Haller), czarcikęsik (Succisella Beck), driakiew (Scabiosa L.), szczeć (Dipsacus L.) i świerzbnica (Knautia L.) (2, 3).
O zastosowaniu niektórych gatunków roślin z rodziny Dipsacaceae w medycynie ludowej dowiadujemy się z XVI-wiecznych zielników. Bogate opisy wskazują na wykorzystywanie Dipsacus silvestris (Szczeć pospolita) jako środka przeciwbólowego w leczeniu reumatyzmu oraz dny moczanowej. Knautia arvensis (Świerzbnica polna) stosowana była doustnie, m.in. w leczeniu kaszlu, astmy, zapalenia opłucnej, gruźlicy, biegunek, a także miejscowo, jako środek przyspieszający gojenie wrzodów i brodawek (4). Succisa pratensis (Czarcikęs łąkowy) została opisana przez papieża Jana XXI w średniowiecznym poradniku medycyny naturalnej pt. Thesaurus pauperum, jako lek łagodzący ból zębów (5). Zgnieciony korzeń Succisa pratensis, ze względu na właściwości ściągające i antyseptyczne, stosowano na stłuczenia oraz sączące się wypryski (4, 6). Wierzono, że zawieszony na szyi sznur z korzeniem Succisa pratensis będzie zapobiegał dolegliwościom oczu (4). Kwiatostany Dipsacus sativus (Szczeć sukiennicza) używane były do gręplowania wełny oraz czesania wełnianych tkanin. W dzisiejszych czasach suche i barwione kwiatostany znajdują zastosowanie jako składniki bukietów (7).
Charakterystyka botaniczna
Rodzina Dipsacaceae wykazuje podobieństwo do rodziny Asteraceae (Compositae – złożone), z którą nie jest jednak spokrewniona (8). Rośliny z rodziny Szczeciowatych mają pojedyncze, często szorstkie liście, ułożone naprzeciwlegle lub okółkowo. Kwiaty są zazwyczaj drobne, grzbieciste, zebrane w kwiatostany zwane koszyczkiem, otoczone wielolistnymi okrywami. Kielich jest słabo rozwinięty, często otoczony błoniastym kieliszkiem. Korona powstaje poprzez zrośnięcie 4-5 płatków. Rodzinę tę charakteryzują zwykle 4 pręciki, jak również słupek dolny. Jej owoc stanowi zaś niełupka (2).
Poszczególne gatunki z rodziny Dipsacaceae można spotkać na różnych siedliskach – w zależności od stopnia wilgotności podłoża i odczynu gleby. Succisa pratenis występuje pospolicie na wilgotnych łąkach torfowiskowych, łąkach górskich oraz na brzegach lasów. Dogodne podłoże do jej wzrostu stanowią słabo kwaśne i wilgotne gleby. Przeciwnie zaś, Knautia arvensis preferuje suche łąki, przydroża, wzgórza, a także gleby gliniaste z wysoką zawartością wapnia (9). Z kolei Dipsacus sativus i Scabiosa caucasica rosną na glebach umiarkowanie wilgotnych, o odczynie obojętnym lub zasadowym (10).
Skład chemiczny
Skład chemiczny jest stosunkowo słabo poznany. Dotychczas w roślinach z rodziny Dipsacaceae zidentyfikowano związki z grupy flawonoidów, kwasy fenolowe, saponozydy i irydoidy. W pięciu krajowych gatunkach: Dipsacus silvestris L., Knautia arvensis Coult., Scabiosa ochroleuca L., Succisa pratensis Moench. oraz Succisella inflexa Beck. zidentyfikowano związki polifenolowe z przewagą kompleksu flawonoidów, w tym luteoliny i jej 7-glukozydu, apigeniny, kwercetyny, kemferolu. Fenolokwasy, takie jak kwas chlorogenowy, protokatechowy, p-kumarowy i p-hydroksybenzoesowy, wyizolowano z surowców w dominującej ilości (11, 12).
Saponozydy triterpenowe, charakterystyczne dla rodzaju Dipsacus, występują w formie wolnego kwasu oleanowego i ursolowego lub aglikonów hederageniny oraz kwasu oleanowego (13, 14). Monoirydoidy, zidentyfikowane do tej pory w Dipsacus asper Wall., to loganina, kwas loganinowy oraz swerozyd (13, 15). Obecność swerozydu potwierdzono również w Dipsacus lacinatus L. i Dipsacus silvestris L. (13). Zidentyfikowano bisirydoidy: kanteiozyd, lacinatozyd, sylwesterozyd w Dipsacus asper Wall., Dipsacus japonicus Miq., Dipsacus lacinatus L. i Dipsacus silvestris L. Ponadto z Dipsacus asper Wall. wyizolowano również tetrairydoidy – dipsanozyd A i B (13).
Właściwości biologiczne
Działanie antyoksydacyjne
Przeciwutleniacze to grupa związków chemicznych, które usuwają nadmiar wolnych rodników. Antyoksydanty zapobiegają rozwojowi chorób cywilizacyjnych, takich jak miażdżyca, cukrzyca, choroby serca, czy nowotwory, ponieważ wspierają naturalne mechanizmy obronne komórek człowieka. Rośliny stanowią bogate źródło przeciwutleniaczy, ze względu na zawartość polifenoli, karotenoidów, witamin A, C, E oraz biopierwiastków, np. selenu, które nie są syntetyzowane w organizmie człowieka (16).
Główną przyczyną ostrej niewydolności nerek jest uszkodzenie niedokrwienno-reperfuzyjne, które pojawia się podczas zawału mięśnia sercowego, udaru mózgu, czy zamknięcia naczyń krwionośnych kończyn dolnych. Dziś wiadomo, że jest to proces zapalny wywoływany przez reaktywne formy tlenu (ROS). Podczas niedokrwienia może dojść do nieodwracalnej dysfunkcji tkanek, w zależności od stopnia ciężkości i czasu trwania zaburzeń przepływu krwi. Szczególnie narażone są nerki, ze względu na zmniejszoną obronę antyoksydacyjną z powodu niskiego stężenia zredukowanego glutationu (GSH) i dysmutazy ponadtlenowej (SOD) (17). Prawdopodobnie oprócz kwasów fenolowych i flawonoidów, także polisacharydy roślinne wykazują silne właściwości przeciwutleniające, prowadząc w ten sposób do ochrony komórek i tkanek przed wolnymi rodnikami.
Przy użyciu chromatografii jonowymiennej, chińscy naukowcy wyizolowali z korzeni Dipsacus asperoides polisacharyd – WRDAP-1, zbudowany z glukozy, mannozy, galaktozy, ramnozy i arabinozy, a jego ciężar oszacowano, za pomocą wysokosprawnej chromatografii żelowej, na 61 kDa. Badanie obejmowało oznaczenie aktywności antyoksydajacej w celu ustalenia, czy polisacharyd może skutecznie zabezpieczyć uszkodzone nerki przed stresem oksydacyjnym. Liczne badania potwierdziły, że enzymy przeciwutleniające, do których należy katalaza, glutation i peroksydaza odgrywają ważną rolę w systemie endogennej obrony przed wolnymi rodnikami, takimi jak O2-, H2O2, OH•. Uszkodzenie niedokrwienno-reperfuzyjne powoduje znaczący spadek wymienionych enzymów, jednak WRDAP-1 w ilości 50, 100 i 200 mg/kg masy ciała, podawany doustnie samcom szczurów Wistar codziennie przez okres 14 dni, wywierał korzystny wpływ na odbudowę powyższych zmiataczy reaktywnych form tlenu. Dodatkowo sprawność czynności nerek oceniono za pomocą markerów biochemicznych, takich jak kreatynina i azot mocznika. W surowicy krwi zwierząt z niewydolnymi nerkami, którym nie podawano polisacharydu, stężenie kreatyniny wynosiło 1,34 mg/dl,
a azot mocznika wynosił 112,5 mg/dl. Podawanie WRDAP-1 obniżyło wartości biomarkerów we wszystkich trzech testowanych dawkach, zwłaszcza w najwyższej dawce 200 mg/kg. Stężenie kreatyniny spadło do wartości 0,74 mg/dl, a azot mocznika został zredukowany do wartości 48,3 mg/dl. Na podstawie uzyskanych wyników autorzy wnioskują, że polisacharyd wyizolowany z korzeni Dipsacus asperoides może być obiecującym środkiem chroniącym przed stresem oksydacyjnym oraz poprawiającym czynność nerek po uszkodzeniu niedokrwienno-reperfuzyjnym (18).
Działanie przeciwbólowe i przeciwzapalne
Reumatoidalne zapalenie stawów (RZS) jest chorobą autoimmunologiczną, która charakteryzuje się przewlekłym zapaleniem błony maziowej stawów. Stopniowe niszczenie tkanki łącznej może doprowadzić do unieruchomienia, a następnie całkowitego usztywnienia stawów. Choroba ta dotyka około 1% populacji dorosłych i ma znaczący wpływ na funkcjonowanie fizyczne, emocjonalne i społeczne pacjentów. W RZS najpowszechniej stosowane są niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ), których działanie polega na hamowaniu mediatorów zapalnych COX-1 i COX-2. Niestety leki te obarczone są wieloma działaniami niepożądanymi, dlatego konieczne jest opracowanie bezpiecznych środków terapeutycznych (19).
Pterocephalus hookeri jest stosowany w tradycyjnej medycynie chińskiej w leczeniu grypy, reumatoidalnego zapalenia stawów i chorób jelit. Aby potwierdzić skuteczność jego działania zbadano wodne i etanolowe wyciągi z liści pod kątem aktywności przeciwbólowej i przeciwzapalnej. Badanie przeprowadzono na samicach i samcach myszy oraz samcach szczurów typu Sprague-Dawley, u których przy użyciu karageniny i ksylenu wywołano obrzęki, natomiast podawanie kwasu octowego powodowało wzrost przepuszczalności naczyń krwionośnych. Wyciąg wodny stosowano w dawkach 2 g/kg i 4 g/kg, natomiast etanolowy w dawkach 1 g/kg i 2 g/kg. Spośród badanych wyciągów tylko wyższe stężenia łagodziły obrzęk ucha indukowany przez ksylen oraz w znaczący sposób hamowały wzrost przepuszczalności naczyń krwionośnych. Ponadto za pomocą testu gorącej płyty grzejnej (55 ± 0,5oC) analizowano działanie przeciwbólowe wyżej wymienionych wyciągów. Badanie polegało na obserwacji reakcji bólowych myszy po 30, 60 i 90 sekundach od podania testowanych wyciągów oraz indometacyny jako próby kontrolnej. Zauważono, że już po 60 s oba wyciągi podniosły próg bólowy szczurów. Podobny efekt uzyskano po 90 s, jednak efekt nie był zależny od dawki. Aktywność tego surowca może być związana z hamowaniem uwalniania lub syntezy endogennych mediatorów zapalnych, takich jak histamina, serotonina, prostaglandyny i bradykininy (20). Z analiz fitochemicznych wynika, że P. hookeri zwiera saponiny triterpenowe, które prawdopodobnie są odpowiedzialne za działanie przeciwzapalne i przeciwbólowe. Powyższe badanie sugeruje, że surowiec może być stosowany w leczeniu chorób o podłożu zapalnym.
Dipsaci radix znalazł zastosowanie w medycynie orientalnej jako środek wzmacniający kości. Przeprowadzono badania mające na celu sprawdzenie, czy surowiec może być również wykorzystany w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów. Stan chorobowy został wywołany u samców myszy DBA/1 za pomocą kolagenu typu II (CII), po czym monitorowano w surowicy krwi tych zwierząt stężenie mediatorów zapalnych IgG2a, prostaglandydny E, cytokinin zapalnych (TNF-α, IL-1β, IL-6) oraz przeciwciał anty-CII. Myszom podawano doustnie wodny ekstrakt z Dipsaci radix codziennie przez okres 21 dni, w dawce 50 mg/kg lub 100 mg/kg. Po tym czasie zaobserwowano zmniejszenie poziomu przeciwciał i mediatorów zapalnych u zwierząt leczonych tym wyciągiem, w porównaniu do myszy, którym podawano placebo (woda). Co istotne, ekstrakt hamował proces chorobowy w podobnym stopniu jak indometacyna – skuteczny inhibitor COX-2, stosowany w celu złagodzenia dolegliwości bólowych związanych z artretyzmem. Na drodze analizy HPLC zidentyfikowany został główny związek znajdujący się w badanym wyciągu – asperosaponina VI, która prawdopodobnie odpowiada za korzystne właściwości Dipsaci radix. Wyniki jednoznacznie wskazują, iż ekstrakt z korzeni Dipsacus asperoides wykazywał właściwości przeciwzapalne i przeciwartretyczne (19).
Działanie neuroochronne
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. http://crescentbloom.com. 2. Broda B, Mowszowicz J. Systematyka roślin leczniczych. Wyd II poprawione. PZWL, Warszawa 1972. 3. Broda B, Mowszowicz J. Przewodnik do oznaczania roślin leczniczych, trujących i użytkowych. Wyd V. PZWL, Warszawa 1966. 4. Madaus G. Lehrbuch der Biologischen Heilmitten. Georg Thieme Verlag, Leipzig 1938. 5. Czekański M. Papież Jan XXI. Kompendium medycyny naturalnej: Wyd M, Kraków 2004. 6. Henel A: Czarcie rośliny – czarcikęs i czarcikęsik. Czas Biebrzańsk Parku Narod 2008; 25:7. 7. Jura C (red). Encyklopedia biologiczna, t II. Opres, Kraków 1998. 8. Mowszowicz J. Zarys systematyki roślin. PWN, Warszawa 1986. 9. Mowszowicz J. Flora jesienna. WSiP, Warszawa 1986. 10. www.atlas-roslin.pl 11. Kowalczyk A, Rządkowska-Bodalska H. Nauka i praktyka farmaceutyczna w ochronie zdrowia. Mat Zjazdowe.: Pol Tow Farm,Warszawa 1995: 110. 12. Kowalczyk A, Krzyżanowska J. Preliminary antifungal activity of some Dipsacaceae family plants. Herba Pol 1999; 2:101-7. 13. Zhao YM, Shi YP. Phytochemical and biological activities of Dipsacus Species. Chem Biodiv 2011; 8:414-30. 14. De J, Yue W, Bin Z i wsp. Triterpene saponins from the roots of Dipsacus asper and their protective effects agains the Aβ25-35 induced cytotoxicity in PC12 cells. Fitoter 2012; 83:834-48. 15. Song JS, Lim KM, Kang S i wsp. Procoagulant and prothrombotic effects of herbal medicine, Dipsacus asper and its active ingredient, dipsacus saponin C, on human platelets. J Thromb Haemost 2012; 10:895-906. 16. Modzelewska M. Antyoksydacyjne właściwości roślin. Aptekarz Pol 2009; (38):16. 17. Boratyńska M, Kamińska D, Mazanowska O. Patofizjologia uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego w przeszczepieniu nerek. Post Hig Med Dośw 2004; 58:1-8. 18. Cong G, Cui L, Zang M i wsp. Attention of renal ischemia/reperfusion injury by a polysaccharide from the roots of Dipsacus asperoides. Inter J Biol Macromolec 2013; 56:14-9. 19. Jung HW, Jung JK, Syn KH i wsp. Inhibitory effects of the root extract of Dipsacus asperoides C.Y. Cheng et al T.M.Ai on collagen-induced arthritis in mice. J Ethnopharmacol 2012; 139(1):98-103. 20. Zhang L, Hu JJ, Lin JW i wsp. Anti-inflammatory and analgesic effects of ethanol and aqueous extracts of Pterocephalus hookeri (C.B. Clarke) Höeck. Ethnopharmacol 2009; 123(3). 21. Zając M, Pawełczyk E, Jelińska A. Chemia leków. Wyd AM, Poznań 2006. 22. Zhou YQ, Yang ZL, Xu L i wsp. Akebia saponin D, a saponin component from Dipsacus asper Wall., protects PC 12 cells against amyloid-beta induced cytotoxicity. Cell Biol Inter 2009; 33:1102-10. 23. Jiang WL, Zhang SP, Zhu HB i wsp. Cardioprotection of asperosaponin X on experimental myocardial ischemia injury. Intern J Cardiol 2012; 155(3). 24. Li C, Liu Z, Tian J i wsp. Protective roles of asperosaponin VI, a triterpene saponin isolated from Dipsacus asper Wall. on acute myocardial infarction in rats. Eur J Pharmacol 2010; 235-41. 25. Radziwon P, Kłoczko J, Kiss B.: Współczesna teoria aktywacji i kontroli krzepnięcia krwi. Przew Lek 2004; 11:50-6. 26. Chen J, Yao D, Yuan H i wsp. Dipsacus asperoides polysaccharide induces apoptosis in osteosarcoma cells by modulating the PI3K/Akt pathway. Carbohyd Polym 2013; 95(2). 27. Tabatadze N, Elias R, Faure R i wsp. Cytotoxic triterpenoid saponins from the roots of Cephalaria gigantea. Chem Pharm Bull 2007; 55(1):102-5. 28. Liebold T, Straunbinger RK, Rauwald HW. Growth inhibiting activity of lipophilic extracts from Dipsacus silvestris Huds. roots against Borrelia burgdorferi s. in vitro. Pharmazie 2011; 66(8):628-30. 29. Besbes M, Omri A, Cheraif I i wsp. Chemical composition and antimicrobial activity of essential oils from Scabiosa arenaria Forssk. growing wild in Tunisia. Chem Biodiv 2012; 9:829-39. 30. Niu YB, Li YH, Kong XH i wsp. The beneficial effect of Radix Dipsaci total saponins on bone metabolism in vitro and in vivo and the possible mechanisms of action. Osteopor Inter 2012. 31. Liu M, Xiao GG, Rong P i wsp. Therapeutic effects of radix Dipsaci, Pyrola herb, and Cynomorium songaricum on bone metabolism of ovariectomized rats. BMC Complement Alternat Med 2012; 12:67.
