Indisk lotus (Nelumbo nucifera) Av Therese Hansson, Farmakognosi 5p, Apotekarprogrammet A5, Höstterminen 2005 Handledare: Anders Backlund Avdelning för Farmakognosi, Institutionen för läkemedelskemi Uppsala Universitet
Indisk lotus (Nelumbo nucifera) Odysseus drabbades av en mycket besvärlig hemfärd från Troja. Han irrade omkring ute till havs i tio år och upplevde många händelserika äventyr. Efter att en gång ha varit ute på havet i stormbyar under nio dagar i streck kunde han den tionde dagen äntligen nå land. Besättningen steg i land i lotofagernas, lotusätarnas land. Eftersom befolkningen här var vegetarianer bjöds Odysseus och hans män på lotus, en frukt så söt och ljuv som honung. Efter denna smakupplevelse ville ingen av besättningen återvända till fäderneslandet. Under stora protester fick dock Odysseus till slut med sig sina män och de kunde under stor sorg segla vidare (Engstrand och Widén, 2002). Den indiska lotusen är en ört och har flera olika användningsområden. Nästan hela växten är ätbar, den förekommer ofta som dekorativa motiv inom konsten samt att den eventuellt innehåller potentiella framtida läkemäldssubstanser. Jag valde att skriva om lotusen på grund av dess olika egenskaper samt att de olika växtdelarna innehåller många olika spännande ämnen. Den indiska lotusen, vilken vi kan se på framsidan (publiceras med tillstånd av Cambridge 2000 Gallery, 2005) är en mycket intressant och vacker ört. Genom att studera böcker och vetenskapliga artiklar kan jag få en bild över hur den en gång i tiden utnyttjades samt om det finns några nutida förbrukningar. Namn Nelumbo nucifera Gaertn., indisk lotus är en av arterna i familjen lotusväxter (Nelumbonaceae). Den indiska lotusen är buddismens heliga blomma och symboliserar Buddhas öga (Engstrand och Widén, 2002). Nelumbo nucifera upptäcktes av Joseph Gaertner som levde mellan 1732 och 1791. Moderorganismen Indisk lotus är en vattenlevande, flerårig ört med en jordstam begravd under slammet på botten av sjöar och dammar. Den har stora sköldformiga blad (50-90 cm i bredd), belägna vid vattenytan. Bladen sitter på ett 1-2 m högt skaft och är beklädda med ett vaxlager, vilket ger en hydrofob och därmed vattenavstötande yta (Peplow, 2004). De mycket attraktiva blommorna (15-25 cm i diameter) som är belägna ovanför vattenytan är spiralställda med rosenröda kronblad. Blommorna öppnar sig vid gryning och sluts vid skymning. I blommans mitt finns något som ser ut som en upp och nedvänd kon. På toppen av denna skapelse finns det som sedan kommer att utvecklas till frön och runt denna finns ett antal gula ståndare. Fröna är fig 1: Nelumbo nucifera (Publiceras med tillstånd av Gerald D. Carr, 2005) fig 2: Den indiska lotusen frukt (Publiceras med tillstånd av Gerald D. Carr, 2005) grobara i flera hundra år. Den mogna frukten utvecklas sedan från den upp och nedvända konliknande figur. Frukten tillsammans med fröet är svart, benig och ca 13 millimeter långt. (Klein, 1979; Quisumbing, 1951). Den indiska lotusen hör hemma i tropiska och subtropiska Asien och även i norra Australien. - 1 -
Historisk användning Inom indisk och östasiatisk konst har lotusblomman under en lång tid förekommit som ett vanligt dekorativt element. Den odlas fortfarande som prydnadsväxt och blommans mitt kan användas till olika blomsterarrangemang. Som tidigare nämnt är den indiska lotusen buddismens heliga blomma och den utgör en symbol för Buddhas tro, vilket ofta har setts i den indiska konsten. Inom östasiatisk konst symboliserar istället lotusblomman renheten, sommaren och månaden juli och har förekommit mycket som dekor på keramik. Lotusen är en välkänd föda. Fröna och jordstammarna är mycket stärkelserika, men även blad och blommor kan ätas. Lotusens omogna frö har sedan länge ätits färska, kokta eller rostade, medan det mogna fröet ätits kokta eller rostade. Fröna har varit användbara vid spetälska och andra hudsjukdomar. Pollen och ståndarna används i Indo- China för att bland annat smaksätta te. Ståndarna har även använts mot blödande hemorrojder. Jordstammarna säljs ofta täckta av gyttja från sjöbotten. Efter att ha rengjort jordstammen snittas den upp och äts rå eller kokt med kött. Bladen kan bland annat ätas friterade och den mjölkiga fig 3: Lotusens ätbara jordstam (Publiceras med tillstånd av Martin Heil, Botanical Garden, 2005) juicen som utvinns har använts mot diarré. I Kina har även bladen använts mot feber och hemorrojder och har ansetts som ett effektivt medel mot hudsjukdomar. Lotusens Blomma har under lång tid ansetts vara en bra avkylningsprodukt, sedativ och bitter. Tidigare har blommorna använts mot diarré, kolera, leveråkommor och feber (Quisumbing, 1951). Drogen Genom åren har många örter varit rekommenderade mot diabetes. För att undersöka detta undersöktes jordstammen från lotusen. Jordstammar samlades in från Indien, vilka sedan fick soltorka. Den fullständigt torkade jordstammen pulveriserades och utifrån detta utfördes en extraktion med hjälp av etanol (Mukherjee et al., 1997). Orientalisk medicin har även haft en unik roll vid behandling av mänskliga sjukdomar orsakade av fria radikaler. Fria radikaler resulterar ofta i cell- och vävnadsskador och kan ge upphov till ett flertal sjukdomar (Cho et al., 2003). Frön från den indiska lotusen samlades in och ämnen extraherades ut med hjälp av etanol. Efter ett antal försök visade sig lotusen ha antioxidativa effekter (Sohn et al., 2003). Även ett metanolextrakt från bladen har påvisats ha en antioxidativ samt antiradikal effekt (Cho et al., 2003). - 2 -
Kemi Liriodenin (C 17 H 9 NO 3, CAS nr. 475-75-2), pronuciferin (C 19 H 21 NO 3, CAS nr. 2128-60-1), asimilobin (C 17 H 17 NO 2, CAS nr. 6871-21-21) samt en R- form variant av roemerin (C 18 H 17 NO 2, CAS nr. 548-08-3) är fyra alkaloider som finns i Nelumbo nucifera. Det finns även en kvartenär alkaloid med namnet lotusin (C 19 H 19 NO 3 (+), CAS nr. 6871-67-6) (The combined chemical Dictionary, 2004) Alkaloider kännetecknas av en eller flera basiska kväveatomer, vilka ofta är inbyggda i heterocykliska ringsystem. Det framkommer inte från vilken del av plantan som alkaloider utvinns ifrån. fig 4: Molekylformel för Liriodenin (Combined chemical Dictionary, 2004) fig. 5: Molekylformel för neferin (Combined chemical Dictionary, 2004). fig. 6: Molekylformel för dehydronuciferin (Combined chemical Dictionary, 2004) Från enbart frön har man lyckats extraherat ut alkaloiden neferin (C 38 H 44 N 2 O 6, CAS nr. 2292-16-2) samt en R- form variant av higenamin (C 16 H 17 NO 3, CAS nr. 106032-53-5). Från bladen har två alkaloider extraherats. I ett av fallen utvanns dehydronuciferin (C 19 H 19 NO 2, CAS nr. 7630-74-2) och i ett annat fall ett derivat av dehydroroemerin (C 17 H 13 NO 2, CAS nr. 41679-82-7) (The combined chemical Dictionary, 2004). Farmakologi Liriodenin som finns i lotusen har en förmåga att döda Leishmannia samt vara ett antineoplastiskt medel. Den är även cytotoxiskt mot mänskliga cancerceller. Liriodenin har även en god effekt mot Trichophyton mentagraphytes och Syncephalestrum racemosum. Pronuciferin är ett starkt lokalbedövande medel och asilombin som också utvanns från lotusen är en serotonin receptor antagonist (The combined chemical Dictionary, 2004). Det är oklart om vad som finns i jordstammen, men det etanolextrakt som utvanns ansågs vara näringsrikt, urindrivande och ha en förmåga att stoppa blödningar. Detta gör att jordstammen används för att behandla hemorrojder och diarré. Det har även rapporterats att etanolextraktet från jordstammen har effekt mot feber, bakterier, svamp och till och med diabetes (Mukherjee et al., 1997). Fröna innehåller som tidigare nämnt neferin, vilket är en tumörpromotor (The combined chemical Dictionary, 2004). - 3 -
Klinisk erfarenhet Under ett fältarbete kom en del forskare i kontakt med människor från Indien. Enligt dem användes lotusens jordstam för att behandla diabetes. Utifrån den här informationen utfördes förberedande antidiabetes studier på ett etanolextrakt från jordstammen. För att stärka att extraktet hade en hypoglukemisk aktivitet utfördes ytterligare studier på normala samt hyperglukemiska råttor. Det visade sig att extraktet reducerade blodsockernivåerna på streptomycininducerade diabetes råttor. Resultatet visade att extraktet förbättrade glukostoleransen och potentierade effekten av injicerat insulin. Enbart extraktet gav en reduktion av blodsocker på 28 %, enbart insulin en reduktion på 51 % och när båda tillsattes samtidigt sjönk blodsockret med 56 %. Extraktet och den hypoglukemiska effekten är beroende av en glukosabsorption samt en insulinsekretion. Mer omfattade kemiska och farmakologiska studier är nödvändiga för att kunna förklara extraktets exakta mekanism (Pulok et al., 1997). Levern är det organ som först tar emot gifter från miljön. Koltetraklorid (CCl 4 ) och aflatoxin B1 (AFB1) är två av de gifterna som når levern. Koltetraklorid omvandlas till en peroxidradial (CCl3OO ) av cytokrom P450 enzym. Dessa radikaler orsakar leverskador. Aflatoxin B1 omvandlas till en elektrofil epoxid, vilket attackerar DNA och är likt koltetraklorid levertoxiskt, men även levercarcinogen. Ett forskningsprojekt inleddes där man sökte efter antioxidanter som innehåller hepatocytskyddande egenskaper. Ett etanolextrakt från frön från den indiska lotusen visade sig med hjälp av tetraklorid- och aflatoxininducerade hepatocytmodeller ha en skyddande effekt. Både den cytotoxiska effekten av klortetraklorid samt den genotoxiska och cytotoxiska effekten från aflatoxin B1 hämmades (Sohn et al., 2003). I och med denna studie kan man konstatera att forskare är oense. Neferin var som tidigare nämnt en tumörpromotor enligt vissa forskare och kan alltså inte stå för den ovan nämnda effekten. Metanolextraktet från lotusbladen visade sig ha effekt mot radikaler både in vitro och in vivo och kan komma att användas i framtiden mot sjukdomar med ett överskott av fria radikaler (Cho et al., 2003) Biverkningar och toxikologi Enligt vissa forskare innehåller den indiska lotusen tumörpromotorn neferin, vilket innebär att försiktighet bör vidtas (The combined chemical Dictionary, 2004). Medicinsk användning Indisk lotus har idag ingen känd medicinsk användning vare sig vid behandling av människor samt inom veterinärmedicinen i Sverige. Referenser Cambridge 2000 Gallery gav tillstånd att publicera bilden på framsidan http://www.cambridge2000.com/gallery/images/p6027018.jpg 20051020 Carr Gerald D., Department of Botany & Plant Pathology, Oregon State University, gav tillstånd att publicera fig 1,2. gdcarr@comcast.net http://www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/nelumbon.htm 20051020 CCD, 2004. Combined chemical Dictionary. Web-version 2004(2) Chapman & Hall/CRC. Press:URL: http://www.chemnetbase.com/scripts/ccdweb.exe 20051014 Cho, E.J., Yokozawa, T., Rhyu, D.Y., Kim, S.C., Shibahara, N., and Park, J.C. Study on the inhibitory effects of Korean medicinal plants and their main compounds on the - 4 -
1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl radical. Phytomedicine International Journal of phytotherapy and Phytopharmacology 2003, 10/2-3,165-169 Engstrand, Lennart., och Widén, Marie., Frukter från främmande länder, formas, Stockholm, Sweden 2002 Heil Martin, Botanical Garden gav tillstånd att publicera fig 3. martin.heil@uniduisburg-essen.de http://www.uni-essen.de/botanik/exkursionen/nelumbo_nucifera.jpg- Botanical garden 20051020 Klein, Richard.M. The green world- An introduction to Plants and People, department of Botany, University of Vermont, Burlington 1979 Mukherjee, Pulok.K., Saha, Kakali., Pal, M., Saha, B.P. Effect of Nelumbo nucifera rhizome extract om blood sugar level in rats. Journal of ETHNOPHARMACOLOGY 1997, 58, 207-213 Peplow, Mark. How leaves stay dry. Nature 18 mars 2004, vol. 428, 273 Sohn, D.-H., Kim, Y.-C., Oh, S.-H., Park, E.-J., Li, X., Lee, B.-H. Hepatoprotective and free radical scavenging effects of Nelumbo nucifera. Phytomedicine International Journal of phytotherapy and Phytopharmacology 2003, 10/2-3, 165-169 Quisumbing, Eduardo. Medicinal plants of the Philippines by Eduardo Quisumbing, department of agriculture and natural resources, republic of the Philippines, Manila 1951-5 -