藥用及保健植物：傳統與科技結合–藥用及保健植物新發展
92/04/17
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王升陽｜
中興大學森林學系
徐麗芬｜
中央研究院生物農業科學研究所
楊寧蓀｜
中央研究院生物農業科學研究所
天然的藥用及保健植物
《黃帝內經》是中國現存最早的一部醫學經典，它主要闡述陰陽五行、臟腑經絡、病因病機、養生保健等理論，為中醫發展奠定寶貴的理論基礎。《黃帝內經》的〈上古天真論篇〉認為，若能「法於陰陽，和以術數，食飲有節，起居有常，不妄作勞」，便能「形與神俱，而盡終其天年，度百歲乃去」。在類似這樣的「藥食同源」理念下，自古以來，華人不僅把食物視為生長所需的營養來源，也常把食物當作養生或醫療的主要部分。
事實上，人類對生活的要求，已不只是壽命的延長，更要求生活品質的提升。然而，隨著文明的進展，人類的生命品質，從某些方面來看，卻未見明顯提升，主要是因為環境污染及取用食物質量的下降。環境的改善需要長期的努力，且往往非一己的力量可以達成。但是，藉由適時、適量地補充優良的食物或保健食品，卻是絕大多數人可以自己獨力做到的，這也就是近年來，天然保健食品風行全球的主要原因。
何謂保健食品﹖根據民國九十一年修訂的健康食品管理法規定：「所謂健康食品，係指提供特殊營養素或具特定的保健功效，特別加以標示或廣告，而非以治療、矯正人類疾病為目的的食品。」這類保健食品可來自於植物、動物或礦物，其中尤以植物為最主要且被我們重視的藥用及保健資源，如能在保育及永續利用的條件下經營，藥用及保健植物或可成為「取之不盡、用之不竭」的天然保健資源。
具功效成分的分析與提煉
從原料的角度來看，每一種藥用植物均可將其視為一個「特殊天然化學品」工廠，它們善於製造使自身能適應生長環境的生物化合物，以應付逆境或對抗外來的侵襲。換言之，能夠存活至今的植物，均是經過嚴格的天擇或人擇篩選，許多植物體內的代謝產物，除與其生化、生理系統有關外，亦與外在環境的互動有密不可分的關係。
我們常聽說，不少的民俗偏方是利用民間祖傳草藥方劑來治療疾病。在過去，由於受到儀器設備的限制，無法對具有醫療或保健效果的植物成分，進行系統性的分離、鑑定，以逐步了解其作用機制。但隨著分離技術與分析儀器的進步，這些具有生物活性的植物成分，目前大都可以被分離、純化、收集以鑑定其結構，並驗證其生物活性或藥用作用機制。
近年來，科學家已從各類植物中找到不少抗病及防癌的天然物質，這些物質統稱為植物化學藥品，目前較著名的，是由太平洋紫杉中分離出來的紫杉醇。此外，已在臨床治療上使用的抗癌藥物依托泊草，則是由圓柏屬的沙地柏的葉和果實中分離出來的木酚素－鬼臼毒素加以半合成而得，具有抗腫瘤和抗細胞有絲分裂等藥理作用。
漸漸地，從天然物尋求新藥來防治人類的疾病，已成為現今醫藥界的研究主流之一。保守估計，地球上約有二十五萬到四十萬種開花植物，然而到目前為止，僅有五千種植物的可能藥用活性被研究過。另一方面，許多國家至今仍是以藥用植物作為主要的醫療資源，特別是在開發中國家。此外，德國與中國一樣，都有系統性使用藥用植物的傳統。根據世界衛生組織的資料指出，地球上約有三十四億的人口以植物為主要的藥物來源，由此可見研究天然藥用植物的重要性與迫切性。
研發團隊的合作
無論是植物性新藥或保健食品的研發，都應具備效用、品質、安全性等三大前提。因此，在產品研發初期即需結合植物分類學家、植物生理學家、天然物化學家（有機化學家）、藥理學家的專長；又由於近來生物科技的發達，更應結合分子生物學、生物化學領域的知識；當進入藥效活性的再確立時期，則更需要借助近代臨床醫學、統計學的專業知識；到了產品的製程期，尚需要化工或食品加工學方面的人才加入；為了產品的銷售，最後還需要將產品行銷管理的人才納入。由此可見在整個研發生產過程中，所涵蓋的專業非常的深廣，這也更凸顯出，未來以團隊合作進行整合型研發計畫來共同達成目標的重要性。
銀杏傳奇
如果以一個代表性的藥用及保健植物來說明產品的研發及應用，銀杏（白果）可說是最為人所熟知，與看來算是成功的例子。銀杏存活於地球上的時間已超過二億年，它見證了遠古至今地球物種及景物滄海桑田的變化，是當今世上最古老的樹種之一，是不折不扣的活化石。
銀杏原產於中國大陸，由於果實及葉子富有高度經濟及藥用價值，目前中國大陸正以嫁接或扦插方式加速銀杏的繁殖及生長，並提高果、葉的產量，產值已相當可觀，而歐美各國也正大量生產各式的產品。在《本草綱目》中李時珍曾提及：「銀杏原生江南……，葉似鴨掌，因名鴨腳。宋初始入貢，改呼銀杏。因其形似小杏而核色白也，今名白果。」為其得名由來。銀杏很早就被用做中藥，其種子、根、葉均可入藥，《本草綱目》中記載銀杏「其性味甘苦而澀，入肺、腎二經，有定喘止咳、止帶濁、縮小便之功效」。《本草品匯精要》中記載銀杏葉「味甘苦、澀、性平，歸肺經，能斂肺平喘、益心止痛、化濕止泄」。
然而，現今引起醫學界莫大興趣的，則是銀杏葉抽取物製劑，似乎對於心、腦、血管病變方面有一定的效用。在已知的藥理作用方面，銀杏葉可促進血流循環、防止血液凝集、增進神經細胞代謝功能及防止自由基所導致的細胞膜傷害；它在德、法等國，名列最常用草藥處方。
銀杏葉的主要成分為：內脂類，為強效血小板活性因數的拮抗劑；黃酮類化合物35種，其中雙黃酮有六種，但至今未見與其生物活性相關的報導；黃酮草元及黃酮草等共24種，此類化合物雖具有抗氧化及清除氧自由基的能力，但卻普遍存在於其他植物中，似乎並不是銀杏葉獨特功能或療效的關鍵成分；桂皮醯衍生物五種，有報導指出，其中一些成分對心血管系統有調節作用，但尚未經廣泛證實；多種有機酸，其中尿 酸類可能是廣泛的中樞神經胺基酸的拮抗劑，被認為能增強腦細胞耐缺氧能力與改善腦代謝，但也未經最後嚴謹證實。至於它含有的烷基酚和烷基酚酸類則被視為有害成分，可能有導致過敏、畸變等負面作用。
目前，仍有一些研究人員，特別是臨床醫師，對銀杏製品做為保健食品或其醫療效果抱持高度保留態度，但社會，尤其在西方國家，一般民眾卻對銀杏製品越用越多，如今銀杏的相關產品，每年已締造出上億美元的產值，堪稱為最成功的「草藥產品」。
在西方創造「銀杏傳奇」的過程中，值得我們觀察與學習的是，他們科學化的團隊合作研發精神；經由結合各專長領域的專家，從品系的收集、植物組織的萃取純化、活性及指標成分的解析與確認，再加上不同角度切入的藥理活性研究等，才創造出今日的明星保健植物產品。而我們也可以發現，就銀杏而言，歐洲的發展似乎居於先導地位，其主要的原因之一，是政府法規及政策的鼓勵，這一點也值得我們注意。
臺灣是天然藥用植物的寶庫
得天獨厚的氣候與多樣化的地理環境，使得臺灣孕育了豐富且多樣化的植物資源。根據中央研究院植物研究所彭鏡毅教授於一九九六年編著的《臺灣維管束植物編碼索引》統計，生長於臺灣地區的維管束植物多達6,868種。在這些植物中，已被研究初步證實或於民間流傳，具藥用或保健功能的，保守估計超過二千種，因此臺灣很可能是天然藥用植物的寶庫。
事實上，過去五年來行政院生物技術產業策略會議及生物科技產業發展策進會，對臺灣生物技術研發前景的評估也指出：許多中、西學者普遍認為，藥用及保健植物或中草藥是臺灣最具國際競爭力的生技產業之一。這除了是因為在文化、生活習慣上，華人社會對中草藥的依賴及使用習慣使然外，另一原因則是臺灣的寶貴地理環境，孕育了多樣性的藥用植物種原。但是，目前我國在藥用植物科學化的過程中，成績還是有限。我們雖有豐富的藥用植物資源，卻沒有現代化科學的研究數據支持這些具醫療潛力的藥用植物，顯然國內仍有相當大的努力空間，將它們推上國際舞臺。
金線連及山藥的研究
針對藥草進行系統性的研發，可考慮從本土植物做起，以下即以金線連及山藥為例做一說明。在過去的五年中，中研院生物農業科學研究所的研究團隊，參加了由前農試所蔡新聲教授（目前服務於朝陽科技大學）所召集、主持的農業生技國家型計畫「藥用及保健植物」研究組，針對臺灣有「藥王」之稱的–臺灣金線連及在中國醫藥古籍中被普遍認同的「補身上品」–山藥，開始進行系統化的研究，期能說明或佐證它們的某些功用。
經這幾年研究後，一共完成了四個階段性的任務，包括：建立並標準化了一套萃取、分離不同藥用植物的方法，更針對其主要成分或可能的活性成分，進行系統性純化及鑑定的工作，藉此建立了金線連指標成分的分析圖譜；建立了幾種在體內及體外的評估系統，以分析臺灣金線連可能的抗癌及防癌活性；建立了分離及培養人類抗原表達細胞，亦即樹突狀細胞的系統，並利用流式細胞儀偵測細胞表面特定的抗原分子，以探討它對樹突狀細胞分化及成熟生化過程的影響，同時以吞噬外來抗原的能力及刺激Ｔ細胞的生長程度，來觀測成熟或未成熟細胞，於加入山藥萃取物時的反應及功能變化；進行山藥萃取物對老鼠脾細胞、血球幹細胞及白血球激素效應的活性分析。希望此一系列的研究，可提供未來類似平臺系統的研發，有效評估及研發中草藥的防癌及調節免疫等生物活性，並進一步發展為新型中、西植物藥物或「另類醫藥」的研發系統。
藥用及保健植物產業的研發
臺灣藥用及保健植物產業的發展，的確具有某些特殊的利基，再加上產、官、學、研對積極發展中草藥產業具有高度共識下，如能結合不同專長的科研專家，在正確的方向指引下，相信必有機會把臺灣藥用及保健植物的研發成果推向國際舞臺。在這些背景與前提下，我們要發展藥用及保健植物產業之前，必先建立對藥用及保健植物產業研發的共識與認知。
保健及藥用植物的開發，是生技產業中受人注目的明星之一，但是我們觀察發現，目前國內許多生技產業，似乎不敢大規模投入中、長期的研發規畫；也有不少投資生技產業者，希望能在極短的時間內就能看到獲利。這些極端性的期望似乎像「博弈」。因此，我們的第一個呼籲，即是投入生技產業絕不應靠賭博或運氣，應是一種靠規畫、延攬多方人才、運用高度智慧，按部就班，辛勤耕耘，才得以發展的知識型和創意型的科技、經濟產業。
在可預見的未來，多樣性的生技技術平臺，以及五花八門的生技應用商品，會在醫、藥、農、工、商、環保、食品、生物等各領域出現，著實令臺灣的業界心動不已，並且後悔現在投入已經遲了二、三年。其實，正確的方向與遠見才是最重要的。當務之急是要思考「我們要做什麼東西？」、「產學研中有那些人正在做？」及「如何具體地去做創新性的研發？」等問題，再將這些問題的答案，整合規劃出可行的藥用植物科研計畫，並在專業團隊的推動下執行。
在過去的十多年裡，歐、美、日已經取得不少生技專利，從產品概念–變成了使用權及應用程式的專利，顯然這是未來產學界努力的大方向。光靠去氧核醣核酸（DNA）或蛋白質序列的結構性研究，已不易發展新產品及專利了，但在「功能性基因組、蛋白組及代謝組」的研發方面，目前正風靡了無數的科學家、資訊家、統計學家、醫生、農學家及投資者。因此需要高度重視這一大批專家、學者所熱中的新型醫藥基因組學及營養基因組學等技術系統的發展潛能，並且逐步建立研究技術平臺，以便與其他基礎研發相互結合。
無可諱言，臺灣本地消費市場小，如同積體電路（IC）產業一樣，須以國際及大陸市場的廣大需求為考量；至於小型代工，如IC代工，在生物技術領域來說，目前極少或幾乎沒有，因此「代工」的模式並不適宜，仍應以發展中、長程國際產品為主。小型本土性產業也有相當的市場需求，這類商品可以靠下游的研發技術來開發，以及透過小型產學研短期的個別研究主題加以解決，不宜定位成「國家級」研發計畫，但政府仍應大量投資這類以研發本土性商品為主的生技公司，藉以建立研發基礎及機制。
透過開放式討論，訂定中、長程的國家級研究計畫，以國內生技公司略具雛形的生技研發團隊為基礎，綜合國內相關領域的專業人才，在制度化的監督、考評、修正等管理機制下，依規畫時程，逐步完成技術平臺的開發、產品的測試、量產及專利的取得。
藥用及保健植物開發的方向
在前述共識下，發展藥用及保健植物產業應把握三個方向。
首先，應開發國際性或亞洲區常用及愛用的藥用植物系統；發展結合中、西醫學與生技技術，合乎衛生、具公信力的新型草藥（如中西藥草在局部萃取後混方），及健康、保養食品或補品，推入國際市場。
其次，應以如何促進針對如肝功能保健、協助化療、增強免疫體質、防（抗）癌、調整血壓等世界性疾病的需求或保健為目標，發展出幾種中草藥的特殊方劑，成為世界型防癌及抗癌的健康食品或抗老化補品。
最後，應開創多種生物技術專利及中型生技系統平臺，再結合蛋白質組、草藥代謝物組進行長期且系統性的研發，生產新型單一植物提煉或複方藥物，以通過西方醫學及營養學界的認證或許可為目標；綜合中、西藥的優點，研發「創新型的通用保健植物產品」，進而將中草藥推向臨床用藥，發展新型中、西草藥，為全民健康作出貢獻。
