中国杜仲近代认识史上的四次飞跃

马希汉， 张康健

(1.西北农林科技大学理学院;2.中国林学会杜仲研究会，陕西杨凌 712100)

中国杜仲近代认识史上的四次飞跃

马希汉1， 张康健2*

(1.西北农林科技大学理学院;2.中国林学会杜仲研究会，陕西杨凌 712100)

根据作者与国内外专家研究资料，对中国杜仲近代认识史进行了评述。总结出中国杜仲近代认识史上的四次飞跃:杜仲调节血压功能的发现;杜仲叶药用功效的发现，杜仲叶载人《中国药典》(2005年版);杜仲次生代谢物对人类健康作用的发现;杜仲开发利用新资源与不同部位组合增效作用的发现。

杜仲;杜仲叶;杜仲籽油;近代认识

杜仲(Eucommia ulmoidesOliver)为杜仲科(Eucommiaceae)植物，本科仅1属1种，是仅存于我国的第三纪孑遗植物，属我国珍稀濒危第二类保护树种。

根据科学家对杜仲化石的考究［1-2］，在运古时代，也就是在6500万年前，杜仲选择了最简单的花式繁衍在中国浙江东部。5500万年前，远洋到达北美洲，2300万年前，遍布于欧亚大陆，茂盛生存，并形成十余个种类。例如，当时存在于美洲的杜仲有E.montanaBrown和E.browniBeckeri，日本有E.japonicaTanai，俄罗斯有E.palaeoulmoidesBaik，德国等欧洲地区有E.europaeaMadley，等。然而，中新世早期(即2300万年前)，由于环境的变化，杜仲先在北美消失。晚第三纪时(即3390万年前)，全球地质运动剧烈，世界各地高大的山脉相继升起，海陆发生强烈变化，对杜仲的分布影响较大，第四纪(即180万年前)冰期来临时，杜仲便在欧洲和亚洲部分地区消失，仅有一个品种E.ulmoidesOliv.最终战胜了大自然，情有独钟的留存到中国的中部［3］。

近代科学研究发现，留存下来的中国杜仲体内竞含有80多种次生代谢物［4-7］，也就是天然活性物质。科学家认为，这是杜仲在长期演化中与不良环境作斗争的产物，是其用来抵御严酷环境的“武器”，是对逆境的一种应答反应。也正因为如此，杜仲才战胜了严酷环境而生存下来，并炼就了能忍耐贫瘠、干旱、寒冷的特性。此后科学家发现，杜仲抵御严酷环境的“武器”正是人类治疗疾病的有力“武器”。也就是说，杜仲与不良环境斗争产生的多种次生代谢物，是人类健康长寿的天然食物［3，8-9］。

我国伟大医药学家李时珍的巨著《本草纲目》记载［10］:2000多年前，有一位名叫杜仲的人，他进山采药，偶尔看见了一株粗壮、挺拔的苍天大树，并无意发现其树皮里有像“筋”一样的多条白丝，他又撕开周围其它植物的皮部，却未见有这种现象。他认为该种植物不同寻常，树皮里竟有多条“筋骨”一样的白丝，人若服用了这树皮的“筋骨”，也会像这种树一样筋骨强健。于是，他就坚持服用。久而久之，奇迹出现了，他身轻体健，长寿不老。当人们知道这个秘密后，也开始服用这种植物的树皮，果真效果很好，出现了许多健康长寿老人。后来，杜仲竟因服此植物得道成仙而去。为了表达人们的崇敬、思念之情，后人便将这种植物定名为“杜仲”［3］。

1 杜仲认识史上的第一次飞跃——杜仲调节血压功能的发现

据古代医药典籍记载，杜仲的认识和利用至少已有2000多年的悠久历史，我国最早一部药书《神农本草经》记载:“杜仲，味辛平，主要脊痛，补中，益精气，坚筋骨，强志，除阴下痒湿，小便余沥。久服，轻身耐老，…”;《本草纲目》记载:“杜仲，辛，平，无毒。主治腰膝痛，补中益精气，坚筋骨，强志，除阴下痒湿，小便余沥。久服，轻身耐老。…润肝燥，补肝虚…故能入肝而补肾，…”［10］。

翻阅历代医药典籍，未见杜仲有关调节血压功能的先例和记载。然而，1948—1951年俄罗斯学者用杜仲提取液作药理实验，证明其具有双向调节血压的功能，对高血压患者降血压作用显著，且具有持久性，而对低血压患者具有升高血压的功能，这种奇妙的血压调节方式，是世界上任何化学药品都不可替代的。俄罗斯学者对100多位高血压患者进行临床治疗，取得了满意的效果。1955年，在列宁格勒召开了首次国际杜仲药理学研究学术讨论会，这是杜仲研究史上最早的国际性杜仲学术研讨会，影响很大。在这次学术大会上，正式公布了杜仲降血压的研究成果。这对于高血压病成为当今人类第一大杀手的世界来说，无疑是一声让人欣喜若狂的惊雷。从而引起世界科学家的极大重视［3］。

1976年，美国威斯康辛大学教授在俄罗斯科学家研究的基础上，再次试验证实杜仲确有调节血压作用。于是，便从杜仲植物中寻找调节血压的天然活性物质，并研究杜仲降低血压的药理作用［11］。美国哈佛大学胡秀英教授研究认为“杜仲是目前世界上最高质量的无毒副作用的天然降压药物”［12］。美国夏威夷大学姚香雄教授认为“杜仲是最温和而安全的降血压药物”［13］。故杜仲调节血压功能的发现，是杜仲认识史上的第一次飞跃。

日本学者对杜仲的研究成绩也较为突出。他们利用先进的测试仪器和技术，对杜仲中所含的化学成分进行了全面的分析。并与美国航天局合作，对杜仲减缓动物在太空失重状态下加速肌体衰老的作用进行了实验，证实了杜仲能显著增强人体胶原蛋白质，具有抗衰老及减肥、美容等作用。于是，日本的杜仲产品远销东南亚及欧美各国。1994年的销售额达到500～700亿日元，成为日本的一个重要产业［3］。

由于美、俄、日热衷于研究中国杜仲，赋予了杜仲天然活性物质对人类健康的新概念，使杜仲名扬四海、风靡全球。

2 杜仲认识史上的第二次飞跃——杜仲叶药用功效的发现

从杜仲药用功效的发现至20世纪初，杜仲应用历史长达2000多年，其传统入药为杜仲皮(Cortex Eucommiae)。但是，近代科学研究证明，杜仲叶的药用有效成分与皮基本相同、药用功能基本一致［14-23］。所以，2005年，在众多科学家研究的基础上，我国将杜仲叶(Folium Eucommiae)正式列入《中华人民共和国药典》［24］。并确定绿原酸为杜仲叶药材的主要药用有效成分及其含量标准。这是我国第一次法定杜仲叶为中药材的权威性文献。这一权威性文献，是经第八届国家药典委员会执行委员会审议通过，并经国家食品药品监督管理局批准颁布实施，为建国以来的第八版药典。故杜仲叶药用功效的发现，是杜仲认识史上的第二次飞跃。

3 杜仲认识史上的第三次飞跃——杜仲次生代谢物对人类健康作用的发现

当古代人发现杜仲树皮里有像人筋骨一样的白丝时，以为服用了这种植物的“筋骨”才能强筋壮骨、健康长寿。误认为这种白丝就是杜仲的药用有效成分，因而确立了“折之多白丝为佳”的鉴别标准［3］。

近代科学研究证明，这种白丝，除树皮外，树叶中也含有，是杜仲在生长过程中所产生的一种不溶于水的天然高分子化合物——杜仲胶，并不是药用功效成分，而那些难以被古人发现的小分子次生代谢物，才是真正的药用功效成分。这些小分子次生代谢物，可以促进人体胶原蛋白质(筋的主要成分)的合成，抑制骨质疏松症的发生，使人体筋骨强健、健康长寿。有趣的是，这一科学研究结果，虽然药用功效成分所指与古人不同，但却与古人发现的杜仲功效不谋而合。如果没有古时候的这种误认，就难有现今这一贵重药材的发现。

近代研究认为，杜仲具有80多种天然活性物质，除具有抗衰老、调节血压功能外，还具有降血脂、降血糖、润肠通便、减肥、美容、增强免疫力、抗疲劳、补肾壮阳和护肝醒酒等作用［3，25-31］。

日本学者作了杜仲降低血脂的动物试验。给小鼠饲喂杜仲叶后，发现患肥胖症和高血脂症的小鼠，在35天后腹腔脂肪减少了35%，而且血清中总胆固醇约降低20%，中性脂肪降低70%，均恢复正常值。没有喂食杜仲叶提取物的小鼠，其内脏富含中性脂肪，相当肥胖。喂食杜仲叶提取物的小鼠，其内脏脂肪沉积较少;给鳗鱼饲喂杜仲叶提取物后，发现喂食杜仲叶提取物的鳗鱼体内的中性脂肪(皮下脂肪)减少了20%以上，胶原蛋白质比非杜仲饲料饲养的鳗鱼多出1.3倍，肌肉细胞成分多出1.6倍，新陈代谢更加良好，肥胖现象得以消除，其组织相当细密。而非“杜仲鳗鱼”者则组织相当粗糙且有裂痕。从而证实杜仲具有降血脂、减肥、美容作用［25］。

日本和德国科学家研究认为，杜仲还具有显著的降血糖作用［3］。第一军医大学药物研究所与军事科学院的孙燕荣等研究认为［32］，杜仲能显著增加脂肪细胞的葡萄糖转运和消耗，其作用并不需要胰岛素的存在。从而说明杜仲提取物具有降血糖作用。

张万宏等研究认为［33］，未服用杜仲水提取物的糖尿病大鼠，阴茎组织中有髓神经纤维髓鞘排布失序，板层分离形成透明空泡或网络状，而服用杜仲水提取物糖尿病大鼠，阴茎组织中有髓神经纤维髓鞘排布排列规整，板层结构清晰，从而说明杜仲天然活性物质具有维护糖尿病性阴茎组织有髓神经纤维损伤、改善糖尿病性阴茎勃起功能障碍的作用。

白立纬等研究认为［34］，杜仲叶次生代谢物能预防糖尿病性骨折疏松症。Jin Xin等发现［35］长期服用杜仲叶水提取物可有效防止胰岛素抗性的发展和改善异常动脉血管周围神经支配的发生，并认为活性成分是提取物中的酚类物质。

西北农林科技大学与西安医科大学临床药理研究所合作研究认为具有护肝醒酒作用［3，36-37］。研究表明酒精中毒后，汇管区下方的肝细胞浆内出现较多的大小不等的空泡，小肠绒毛固有膜内血管充血，有较多的嗜酸性粒细胞、淋巴细胞及一些单核细胞、浆细胞浸润;服了杜仲叶提取物后，喝同等酒量，肝细胞未见变性，小肠绒毛组织未见明显改变。

日本学者平田［38］对杜仲叶减肥作用中的有效成分进行了研究，作者以京尼平苷酸、绿原酸和车叶草苷为考察对象，发现含车叶草苷较高的30%甲醇杜仲叶提取物减肥效果明显，从而认为车叶草苷是杜仲叶减肥的主要成分。

上述杜仲天然活性物质对人类健康作用的发现，这是杜仲认识史上的第三次飞跃。

基于上述认识，国家卫生部2002年1月28日颁布的《卫生部关于进一步规范保健食品原料管理的通知》(卫法监发［2002］51号)的附件2中，将杜仲(皮)、杜仲叶列为可用于保健食品的物品名单。

4 杜仲认识史上的第四次飞跃——杜仲开发利用新资源与不同部位组合增效作用的发现

近几年来，学者们对杜仲皮、叶的次生代谢物及其功效研究较多，而对杜仲籽油、杜仲花粉等研究较少。张康健等对杜仲皮、叶、籽、雄花、花粉等天然活性物质进行了全面系统的研究［3，37］。

4.1 杜仲籽油与紫苏籽油理化特性的相似性 赵德义等发现杜仲籽油与紫苏籽油在指纹图谱(图1，图2)、脂肪酸组成、含量(表1)等理化指标上基本相同［39-40］，无毒副作用，与紫苏籽油具有相同的保健功能［41-44］，是杜仲产业化开发的新资源。张良晓等［45］利用气质联用法对杜仲籽油的化学成分进行了研究，发现α-亚麻酸、反亚油酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸分别占整个脂肪酸含量的56.51%、12.66%、15.8%、9.82%和 2.59%。

图1 杜仲籽油GC指纹图谱

图2 紫苏籽油GC指纹图谱

表1 杜仲籽油与紫苏籽油脂肪酸含量的比较

基于上述认识，王蓝等研制出杜仲籽剥壳机，解决了把杜仲籽仁从籽壳中剥离出来的难题，并获国家专利［46］。该专利技术已在陕西、河南、湖北等地进行了推广应用，冷榨出α-亚麻酸含量达62%的杜仲籽油。2006年，国家卫生部批准杜仲籽油为新资源食品(卫食新试字(2006)第0003号)。

4.2 杜仲花粉富含黄酮类化合物，且营养物质丰富 赵德义等对杜仲花粉进行了系统研究［47-48］，发现杜仲花粉的营养全面且丰富，维生素种类齐全，含量较丰富，总黄酮含量亦较高(3 190 mg/100 g)。所以，杜仲花粉无论在保健食品的开发利用方面还是在药用方面都有很高的利用价值。因此，资源丰富且富含黄酮类物质的杜仲花粉是亟待开发的宝贵新资源。杜红岩等［49］研究发现，杜仲雄花的水提取物能显著提高小鼠血清和肝脏组织的SOD和GSH-Px活性，降低MDA含量，说明其具有一定的抗氧活性。

4.3 杜仲不同部位天然活性物质组合的增效作用 张康健等对杜仲次生代谢物的部位差异性进行了研究，发现杜仲具有不同部位次生代谢物质种类上的相似性和含量上的差异性(表2)［36-37］。故将其叶、籽、花粉等不同部位天然活性物质进行相互组合，具有复方增效作用。研究显示，杜仲叶、籽中天然活性物质的有机组合，主要是杜仲叶中天然活性物质与籽中α-亚麻酸等天然活性物质的有效汇集。其降血压、降血脂、抗衰老、增强免疫力等功能得到了叠加，具有显著的复方增效作用［3］。

表2 杜仲不同部位次生代谢物含量比较

上述杜仲开发利用新资源与不同部位组合的增效作用的发现，是杜仲认识史上的第四次飞跃。

5 结语

人们对杜仲的认识就是这样，在前人对杜仲认识的基础上，后人借助于现代科学技术，发现了杜仲双向调节血压的功能，为天然降血压药物增添了新成员;发现了杜仲叶的药用功效，使人类对杜仲的利用走上了再生资源的可持续发展道路;发现了杜仲次生代谢物质对人类健康的作用，以及杜仲开发利用新资源与不同部位组合增效作用，为杜仲新药和保健食品的研发开辟了新的途径。所以，对杜仲有效部位和功效的再认识过程，实际上是杜仲不间断研究的深化过程，也使人们对远古植物——杜仲认识的渐进过程。也正因为如此，杜仲才得以充分发挥其对人类健康的作用。这也许是杜仲历经几千万年与恶劣环境斗争，并得以生存而留给人类的最好礼物。

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R284.1

A

1001-1528(2011)08-1393-04

2011-01-15

陕西省科技攻关项目(2003K11－G7(13))

马希汉(1958—)，男，教授，主要从事植物资源化学研究。Tel:13909222910，Email:maxihan@hotmail.com

*通信作者:张康健(1939—)，男，教授，主要从事杜仲植物资源培育与开发利用研究。Tel:029-87082342，Email:ylzkj888@163.com