Artemisia annua , также известная как сладкая полынь , [2] сладкая полынь , сладкая полынь , однолетняя полынь [3] или однолетняя полынь ( китайский :黄花蒿; пиньинь : huánghuāhāo ), является распространенным типом полыни , произрастающей в Азии с умеренным климатом , но натурализованной. во многих странах, включая отдельные части Северной Америки . [4] [5] [6] [7]
Экстракт A. annua , называемый артемизинином (или артесунатом ), представляет собой лекарство, используемое для лечения малярии . [8] Открытие китайским ученым Ту Юю артемизинина и его противомалярийных свойств привело к присуждению премии Ласкера 2011 года и Нобелевской премии по физиологии и медицине 2015 года . [9]
Artemisia annua принадлежит к семейству сложноцветных и является однолетним растением короткого дня. Его стебель прямостоячий коричневатый или фиолетово-коричневый. Само растение безволосое и в естественных условиях вырастает от 30 до 100 см в высоту, хотя при выращивании растения могут достигать высоты 200 см. Листья A. annua имеют длину 3–5 см и разделены глубокими разрезами на два-три небольших листочка. Характерен интенсивный ароматный запах листьев. [10] Содержание артемизинина в сушеных листьях составляет от 0% до 1,5%. [11] Новые гибриды Artemisia annua , выведенные в Швейцарии, могут достигать содержания артемизинина в листьях до 2%. [12] Мелкие цветки имеют диаметр 2–2,5 мм и собраны в рыхлые метелки. Их цвет зеленовато-желтый. Семена представляют собой коричневые семянки диаметром всего 0,6–0,8 мм. Их масса тысячи зерен (TKW) составляет в среднем около 0,03 г (для сравнения, у пшеницы TKW составляет около 45 г). [10] [13]
Вегетационный период Artemisia annua от посева до сбора урожая составляет 190–240 дней, в зависимости от климата и высоты района выращивания. Растение собирают в начале цветения, когда содержание артемизинина максимально. [11] Урожайность сухих листьев на плантациях Artemisia annua варьируется от 0,5 до 3 тонн с гектара . [12]
В климатических условиях A. annua предпочитает солнечные и теплые условия. Оптимальная температура роста составляет от 20 до 25 °C. Для обеспечения надлежащего созревания необходима годовая сумма температур 3500–5000 °C (сумма температур выше 10 °C за один год). Количество осадков за вегетационный период не должно быть менее 600 мм (годовое количество осадков более 1150 мм). Особенно сеянцы A. annua . подвержены засухе или заболачиванию. С другой стороны, зрелые растения весьма устойчивы к этим климатическим условиям. Тем не менее предпочтительными почвенными условиями для A. annua являются легкие почвы с глубоким верхним слоем и хорошими дренажными свойствами. [11] Но сообщается, что растение адаптируется к различным типам почв. В сочетании с относительно невысокой требовательностью к окружающей среде Artemisia annua может иметь характеристики неофитного растения . [14]
A. annua лучше всего сеять рядами, чтобы облегчить удаление сорняков, которое необходимо выполнять механически или вручную, поскольку гербициды обычно не используются. Рекомендуется сеять 1,4 – 2 семени на квадратный метр. [12] Потребность в удобрениях находится на низком уровне. Калий следует использовать в качестве основного удобрения. Он усваивается растением в течение всего вегетационного периода. [11] Азот необходим на ранних стадиях ветвления, для растения достаточно примерно 70 кг N/га. [15] Фосфат, с другой стороны, необходим на стадии цветения. Фосфатные удобрения могут привести к повышению содержания артемзинина в листьях. [16] Обработка листьев салициловой кислотой незадолго до сбора урожая растения также может повысить содержание в нем артемизинина. [17] Помимо некоторых вирусных заболеваний Artemisia a. не имеет серьезных заболеваний, которые необходимо контролировать.
Сбор растения лучше всего проводить в состоянии бутонизации цветков. Все растение собирают и разрезают на ветки, которые сушат на солнце или в духовке. Температура сушки не должна превышать 40°C. Сухие ветки трясут или отбивают, чтобы отделить листья от стебля. Затем листья упаковывают в тканевые мешки и отправляют на дальнейшую переработку. [11] Важно, чтобы температура во время транспортировки и хранения не превышала 40 °C, поскольку артемизинин летуч и теряется в воздухе. Листья не следует измельчать перед длительным хранением (один год). Оптимальные условия хранения — 20 °C с относительной влажностью 85 % или 30 °C с относительной влажностью 30–40 %. [11]
В 1971 году ученые продемонстрировали, что растительные экстракты обладают противомалярийной активностью на моделях приматов, а в 1972 году был выделен активный ингредиент артемизинин (ранее известный как артеаннуин) и описана его химическая структура. [8] [18] Артемизинин можно экстрагировать с помощью растворителя с низкой температурой кипения , такого как диэтиловый эфир , он содержится в железистых трихомах листьев, стеблей и соцветий и концентрируется в верхних частях растения в пределах нового роста. . [8] [19]
Первое выделение артемизинина из растения произошло в ходе военного проекта, известного как Проект 523 , после изучения фармакопеи традиционной медицины, проведенного Ту Юю и другими исследователями в рамках проекта. [20] A. annua содержит разнообразные фитохимические вещества , в том числе полифенолы , такие как кумарины , флавоны , флавонолы и фенольные кислоты , которые обладают неизвестными биологическими свойствами in vivo . [21] [22] Другие фитохимические вещества включают 38 сесквитерпенов . [8] Дигидроартемизинин является активным метаболитом артемизинина, а артесунат — водорастворимым производным артемизинина. [8]
Исследования по разработке противомалярийных препаратов привели к открытию артемизинина в 1970-х годах китайским ученым Ту Юю, лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине 2015 года . [9] [18] [23] Улучшенный экстракт был получен с использованием метода низкотемпературной экстракции на основе эфира , что дополнительно показало, что производное артемизинина артеметер является эффективным противомалярийным препаратом. [8] [18]
Артемизинин представляет собой сесквитерпеновый лактон с эндопероксидным мостиком и производится как противомалярийный препарат. [8] Эффективность чая, приготовленного из воды или мочи и A. annua , для лечения малярии сомнительна и не одобряется Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). [11] [24] Исследования показали, что артемизинин не растворяется в воде, и его концентрация в этих настоях считается недостаточной для лечения малярии. [25] [26] [27] Обзор 2012 года показал, что средства на основе артемизинина являются наиболее эффективными препаратами для лечения малярии . [28] Обзор 2013 года показал, что, хотя Artemisia annua не может вызывать гепатотоксичность , гематотоксичность или гиперлипидемию , ее следует использовать с осторожностью во время беременности из-за потенциального риска эмбриотоксичности при высоких дозах. [29]
ВОЗ одобрила риамет (Коартем), комбинацию люмефантрина (120 мг) и артеметера (производное артемизинина, экстрагированное эфиром, 20 мг) для повторного лечения в течение двух дней, обеспечивающего эффективность против малярии до 98%. [8]
Предполагаемый механизм действия артемизинина включает расщепление эндопероксидных мостиков железом с образованием свободных радикалов ( гипервалентные оксо-виды железа, эпоксиды , альдегиды и дикарбонильные соединения), которые повреждают биологические макромолекулы, вызывая окислительный стресс в клетках малярийного паразита. [8] [30] Малярию вызывают апикомплексы , в первую очередь Plasmodium falciparum , которые в основном обитают в эритроцитах и содержат богатые железом гем -группы (в форме гемозоина ). [8] [31] В 2015 году было показано, что артемизинин связывается с большим количеством клеточных мишеней, что указывает на его потенциал для разнообразных эффектов. [32]
Несмотря на глобальные усилия по борьбе с малярией, она остается тяжелым бременем для населения, особенно в тропических и субтропических регионах. [8] [33] По состоянию на 2013 год кажется, что возбудитель малярии становится устойчивым к препаратам на основе артемизинина. [34] [35] Появление резистентности к артемизинину было выявлено в Камбодже и на границе с Таиландом. [36] Хотя ВОЗ рекомендует средства на основе артемизинина для лечения неосложненной малярии, резистентность к артемизинину стала проблемой. [33] К причинам, повлиявшим на возникновение резистентности к артемизинину, относится применение препаратов на основе артемизинина. [33] В разработке находятся обнадеживающие альтернативы травам, но более надежным решением для искоренения малярии было бы создание эффективной вакцинации . [33] Сопротивление, вероятно, распространится на другие эндемичные районы мира. [36]
В традиционной китайской медицине (ТКМ) A. annua готовят с горячей водой для лечения лихорадки . [8] [23] Из-за дублирования в древних источниках традиционной китайской медицины A. annua чаще называют цинхао ( китайский :青蒿; пиньинь : qīnghāo ), современное китайское название Artemisia carvifolia , в отличие от ее нынешнего китайского названия. хуанхуахао . [37]
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )