Однолетняя полынь

Artemisia annua, также известная как однолетняя полынь, является распространенным типом полыни, произрастающим в Азии, но натурализованным во многих странах, включая отдельные части Северной Америки. ¹⁾ Artemisia annua принадлежит к семейству сложноцветных и является однолетним растением короткого дня. Стебель прямой, коричневатый или фиолетовый. Само растение без волосков, в естественных условиях вырастает от 30 до 100 см в высоту, хотя в искусственных условиях выращивании растения могут достигать высоты 200 см. Листья A. annua имеют длину 3–5 см и делятся глубокими разрезами на два или три маленьких листочка. Характерен интенсивный ароматический запах листьев. Содержание артемизинина в высушенных листьях составляет от 0% до 1,5%. Содержание артемизинина в листьях новых гибридов Artemisia annua, разработанных в Швейцарии, может достигать 2%. Маленькие цветки имеют диаметр 2–2,5 мм и расположены в виде метелок зелено-желтоватого цвета. Семена - коричневые семенники диаметром всего 0,6–0,8 мм. Их масса на тысячу ядер (TKW) составляет в среднем около 0,03 г (для сравнения, TKW пшеницы около 45 г). ²⁾

Период вегетации Artemisia annua от посева до сбора урожая составляет 190–240 дней, в зависимости от климата и высоты произрастания. Растение следует собирать в начале цветения. В это время содержание артемизинина самое высокое. Урожайность высушенных растений Artemisia annua на плантациях варьируется от 0,5 до 3 т / га. С точки зрения климата, A. annua предпочитает солнечные и теплые условия. Оптимальная температура роста находится в пределах 20 и 25 °C. Для обеспечения правильного созревания необходимы годовые суммы температур 3500–5000 °C (сумма температур выше 10 °C в течение одного года). Количество осадков в течение вегетационного периода должно быть не менее 600 мм (годовое количество осадков выше 1150 мм). Саженцы A. annua особенно подвержены засухе или полеганию. С другой стороны, зрелые растения достаточно устойчивы к этим климатическим условиям. Тем не менее, предпочтительными почвенными условиями для A. annua являются легкие почвы с глубокими верхними слоями почвы и хорошими дренажными свойствами. Но сообщается, что растение адаптируется к различным типам почв. В сочетании с относительно низкими потребностями, Artemisia annua может иметь характеристики неофитового растения. ³⁾ Artemisia annua лучше всего высевать в ряды. Это облегчает прополку, которая должна проводиться механическим или ручным способом, поскольку химические средства использовать не допускается. Рекомендуется сеять 1,4 - 2 семян на квадратный метр. Не требуется хороших удобрений. В качестве основного удобрения следует использовать калий. Он поглощается растением в течение всего вегетационного периода. Азот необходим на ранних стадиях ветвления, для растения достаточно количества около 70 кг азота / га. Фосфат, с другой стороны, требуется на стадии цветения. Удобрение фосфатом может привести к более высокому содержанию артемизинина в листьях. Нанесение салициловой кислоты на листья незадолго до сбора урожая также может повысить содержание артемизинина. ⁴⁾ Помимо нескольких вирусных заболеваний, Artemisia a. не имеет серьезных заболеваний, которые необходимо контролировать. Сбор урожая лучше всего проводить в состоянии цветения. Целое растение собирают и режут на ветви, которые сушат на солнце или в духовке. Температура сушки не должна превышать 40 °С. Сухие ветви встряхивают или взбивают, чтобы отделить листья от стебля. Затем листья упаковывают в тканевые пакеты и отправляют для дальнейшей обработки. Важно, чтобы температура при транспортировке и хранении не превышала 40 °C, в противном случае артемизинин становится летучим и теряется в воздухе. Листья не следует измельчать перед длительным хранением (1 год). Оптимальные условия хранения: 20 °С с относительной влажностью 85% или 30 ° С с относительной влажностью 30–40%. ⁵⁾

В традиционной китайской медицине, A. annua традиционно используется для лечения лихорадки. Из-за дублирования в древних священных писаниях TCM, A. annua чаще упоминается как qinghao (китайский язык: 青蒿; pinyin: qīnghāo), современное китайское название Artemisia carvifolia, в отличие от его нынешнего китайского названия huanghuahao. Фармакопея Китайской Народной Республики определяет «Цинхао» в TCM как «высушенные надземные части A. annua». ⁶⁾

Предполагаемый механизм действия артемизинина включает расщепление эндопероксидных мостиков железом с образованием свободных радикалов (гипервалентных железо-кислородных видов, эпоксидов, альдегидов и дикарбонильных соединений), которые повреждают биологические макромолекулы, вызывающие окислительный стресс в клетках паразита. Малярия вызвана апикомплексанами, прежде всего, Plasmodium falciparum, которые, в основном, обитают в красных кровяных клетках и содержит богатые железом гем-группы (в форме гемозоина). В 2015 году было показано, что артемизинин связывается с большим количеством мишеней, что говорит о его разнообразных действиях. ⁷⁾

В 1971 году ученые продемонстрировали, что экстракты растений обладают противомалярийной активностью на моделях приматов, а в 1972 году был выделен активный ингредиент артемизинин (ранее называвшийся артеаннуином) и была описана его химическая структура. Артемизинин может быть извлечен с использованием растворителя с низкой температурой кипения, такого как диэтиловый эфир, и обнаруживается в железистых трихомах листьев, стеблей и соцветий, и концентрируется в верхних частях растения в течение нового периода роста. Первая изоляция артемизинина из травы произошла во время военного проекта, известного как Проект 523, после исследования фармакопеи традиционной медицины, выполненного Ту Юйоу и другими исследователями в рамках проекта. ⁸⁾

Последние исследования показывают, что A. annua является одним из четырех лекарственных растений с самым высоким уровнем поглощения радикалов кислорода (ORAC). Artemisia annua обладает способностью продуцировать соединения с высоким содержанием фенолов, что приводит к высокой антиоксидантной активности. При анализе A. annua были идентифицированы пять основных групп (кумарины, флавоны, флавонолы, фенольные кислоты и прочие), содержащих более 50 различных фенольных соединений. Флавоноиды обычно известны своими окислительно-восстановительными свойствами, связанными с задержкой или ингибированием инициации или распространения в окислительных цепных реакциях. ⁹⁾ Несмотря на то, что часто обсуждается положительное влияние этих фенольных соединений на большое количество заболеваний, различные исследования показывают положительное влияние флавоноидов, продуцируемых A. annua. Было заявлено, что существует отрицательная корреляция между наличием упомянутых компонентов и сердечно-сосудистыми заболеваниями, раком и паразитарными болезнями, такими как малярия.

В последние 20 лет исследователи сосредоточились на активности артемизинина против малярии. Поэтому было проведено меньше исследований о связи между флавоноидами и раком. Несмотря на это, недавние исследования показывают, что флавоноиды, присутствующие в листе A. annua, связаны с подавлением ферментов CYP450, ответственных за изменение всасывания и метаболизма артемизинина в организме. Необходимы дальнейшие исследования синергетического эффекта артемизинина и флавоноидов и их биологического взаимодействия между малярией и раком.

Исследования по разработке противомалярийных препаратов привели к открытию артемизинина, соединения, которое извлек из Artemisia annua в 1970-х годах китайский ученый Ту Юйоу, за что она разделила Нобелевскую премию 2015 года по физиологии и медицине. В то время как большинство трав TCM варят при высокой температуре, которая может повредить активный ингредиент в Artemisia annua, ¹⁰⁾ один традиционный источник говорит, что эту траву следует погружать в холодную воду; [28] зная это, ученые обнаружили, что лучший экстракт был получен с использованием низкотемпературного метода экстракции на основе простого эфира. Для выделения активной молекулы были использованы процессы очистки, и клинические испытания показали, что активный ингредиент является эффективным лекарственным средством. Артемизинин представляет собой сесквитерпеновый лактон с эндопероксидным мостиком, который был получен полусинтетически в качестве противомалярийного препарата. Эффективность чая, приготовленного либо с водой, либо с мочой и A. annua, для лечения малярии, сомнительна и не одобряется ВОЗ. Исследования показали, что артемезинин не растворяется в воде, и концентрации в этих настойках считаются недостаточными для лечения малярии. В 2004 году министерство здравоохранения Эфиопии заменило первый противомалярийный препарат Эфиопии с сульфадоксина / пириметамина (фансидар), который в среднем на 36% неэффективен, на артеметер / люмефантрин (коартем), лекарственную терапию, содержащую артемезинин, который эффективен на 100% при правильном использовании, несмотря на всемирную нехватку в то время необходимого производного A. annua. В обзоре за 2012 год говорилось, что препараты на основе артемизинина являются наиболее эффективными препаратами для лечения малярии. ¹¹⁾ Обзор 2013 года показал, что, хотя Artemisia annua может не вызывать гепатотоксичность, гематотоксичность или гиперлипидемию, его следует использовать с осторожностью во время беременности из-за потенциального риска развития эмбриотоксичности в высоких дозах. Несмотря на глобальные усилия по борьбе с малярией, она остается серьезным бременем для населения, особенно в тропических и субтропических регионах. Хотя ВОЗ рекомендует препараты на основе артемизинина для лечения неосложненной малярии, резистентность к артемизинину больше нельзя игнорировать. Причины, которые повлияли на возникновение резистентности к артемизинину, включают, например, использование препаратов на основе артемизинина. Обнадеживающие травяные альтернативы находятся в стадии разработки, но единственным верным решением для ликвидации малярии было бы создание эффективной вакцинации. Возникновение устойчивости к артемизинину было выявлено в Камбодже и на границе Таиланда. ¹²⁾ В ближайшем будущем она, вероятно, распространится на другие эндемичные районы мира. По состоянию на 2013 год, похоже, что возбудитель малярии становится устойчивым к лекарствам на основе артемизинина.

:Tags