红豆杉为何越来越“红”

提炼抗癌药 净化空气
作者:季天也    文章来源:环境与生活    点击数:    更新时间:2014/6/24

 

 

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,1993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。1994年,美国佛罗里达州立大学霍尔顿教授的研究组通过30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

20131214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80岁以上的高龄老人在总人口中的比例却很高,2012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1.5万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HSDB)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6起人吃红豆杉针叶中毒致死的案例,其中3起源自欧洲红豆杉。早在2002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24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,CAM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24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CAM植物。

张本刚教授强调,光——是植物光合作用生成氧气的前提,要想24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24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24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1330/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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