Tulipanowiec amerykański
– dar od Nowego Świata
Tulipanowiec amerykański Liriodendron tulipifera
L. jest jednym z najwyższych i najbardziej
atrakcyjnych drzew liściastych Ameryki Północnej.
Nieodłącznie związany jest z krajobrazem wschodniej
części Stanów Zjednoczonych. Ze względu na swe
oryginalne liście i piękne kwiaty, jest też rozpowszechniany
w innych częściach świata, głównie w Chinach
i w Europie, również w Polsce.
Pierwszym Europejczykiem, który zachwycił się tulipanowcem
w Nowym Świecie, był angielski podróżnik
Tomasz Pakentham. Zobaczył tulipanowca wiosną, podczas
pełnego rozkwitu. Ten widok go zachwycił, pisał
swoim rodakom o olbrzymim, kilkudziesięciometrowym
drzewie, pokrytym mnóstwem żółtych tulipanów
i liśćmi o oryginalnych kształtach.
Pierwszym okazem tulipanowca w Europie była sadzonka
przywieziona w darze brytyjskiemu królowi
przez botanika Johna Tradescanta w roku 1663. Tradescant
uważał tulipanowca za swe największe odkrycie
w Nowym Świecie. Jego sadzonka rośnie do dziś
w londyńskim Kew Gardens jako olbrzymie, kilkusetletnie
drzewo [1, 2].
Tulipanowiec charakteryzuje się szybkim wzrostem
i długowiecznością. Osiąga nawet 300 lat życia na bogatych,
dobrze osuszonych glebach, na skrajach lasów
i stokach podgórskich. W Polsce, ze względu na piękne
kwiaty i liście, jest sadzony w parkach. Cenią go
urbaniści. Polskie okazy nie przekraczają wysokości
30 m, w swoim naturalnym środowisku tulipanowiec
dorasta do 60 m [3, 4, 5].
„Dziki tulipan”
Tulipanowiec jest drzewem z rodziny magnoliowatych
Magnoliaceae. Nazwa rodzajowa i gatunkowa nawiązuje
do niezwykłych kwiatów. Liriodendron wywodzi się
z greki, jest połączeniem słów lilia (Leirion)
i drzewo (dendron). Tulipifera ma związek
z podobieństwem kwiatów tulipanowca do kwiatów
tulipana, wywodzi się z tureckiego i z łaciny. Tureckie
tülbent oznacza turban i dało początek słowu tulipan
– z uwagi na zaokrąglony kształt tego azjatyckiego nakrycia
głowy. Łacińska końcówka fera znaczy dziki [6].
Nazwa jest w USA zróżnicowana, w zależności od regionu.
Najpopularniejsze stare nazwy to Tulip tree,
White wood, Canoe wood i Yellow Poplar. Nazwa Canoe
wood wynika stąd, że dawniej z pojedynczych pni
tulipanowca Indianie wycinali długie łodzie (nawet
20 m), które nazywali canoe.
W Europie przyjęły się nazwy od charakterystycznych
kwiatów. W USA zapożyczono słówko tulip do błędnej
nazwy Poplar (oznaczającej topolę) [6, 7].
Właściwości
Pierwsze próby analizy jakościowej surowców z tulipanowca
sięgają XVIII w. Do tej pory stwierdzono występowanie
związków należących do alkaloidów, laktonów
seskwiterpenowych, flawonoidów, cyklitoli, alditoli,
lignanów, steroli, związków fenolowych i cyjanogennych.
Alkaloidy stanowią największą i najważniejszą
frakcję związków czynnych tulipanowca. Zidentyfikowano
47 alkaloidów izochinolinowych, wśród których
dominują alkaloidy typu aporfiny (45 związków),
m.in. asimilobina, glaucyna, liriodenina i oksoglaucyna,
a także typu proaporfiny (N-metylokrotsparyna) i tetrahydroprotoberberyny
(izokoripalmina). Drugą ważną
grupą są laktony seskwiterpenowe, m.in. lipiferolid, epitulipinolid, peroksyferolid i kostunolid [5, 8, 9, 10, 11].
Całkowita zawartość olejku lotnego w korze, pozyskanej
z gałęzi, szacowana jest na 0,1%, ale zaobserwowano
sezonowe zmiany jakościowe i ilościowe [12].
W lecznictwie ludowym
jako surowiec stosuje się korę (preferowana kora korzenia)
i nalewkę z niej, choć u pierwotnych mieszkańców
Ameryki Północnej w użyciu były również liście i nasiona.
Najsilniejszy efekt daje wewnętrzna część kory,
pozyskiwana w okresie zimowym. Wśród wielu zastosowań
leczniczych tulipanowca medycyna ludowa
wymienia m.in. gorączkę, dolegliwości menstruacyjne,
bezsenność i malarię, przewlekły reumatyzm i dnę
oraz cholera infantum (niebezpieczna letnia choroba
niemowląt, objawiająca się zapaleniem żołądka i jelit,
o objawach imitujących cholerę).
O działaniu przeciwgorączkowym, przeciwzapalnym
i przeciwmalarycznym decydują alkaloidy, m.in. oksoglaucyna,
która jest też pomocna we wspomagającym
leczeniu dolegliwości stawów [5, 13, 14].
Po raz pierwszy tulipanowiec został zastosowany przez
medycynę konwencjonalną w 2. połowie XIX w., podczas
wojny domowej w Stanach Zjednoczonych, gdy
blokada morska unistów zmusiła konfederatów do alternatywnych
metod leczenia malarii, pustoszącej szeregi
wojsk Południa. Zastosowano korę tulipanowca.
Wprowadzono, w zastępstwie chininy, mieszankę kory
tulipanowca amerykańskiego (3 części), kory derenia
kwiecistego (3 części) i kory wierzby (4 części). Nalewkę
otrzymywano, zalewając 2 funty (około 0,91 kg) połączonych
kor 1 galonem whisky (4546 l) i pozostawiając
do maceracji na 2 tygodnie. Jedną uncję (28,35 g)
wyciągu dawkowano 3 razy dziennie jako stymulant
i środek przeciwgorączkowy [13].
Kora była wykorzystywana w medycynie ludowej
w leczeniu niestrawności, co wynika z występujących
w niej gorzkich substancji. W Wirginii stosowano nalewkę
poprawiającą trawienie. Równe części kory z korzeni
tulipanowca i pnia lub łodyg derenia kwiecistego
dodawano do brandy. Cierpiący z powodu kłopotów
z trawieniem zażywali po 2 kieliszki od wina dziennie,
przez 8 dni [5, 6, 15].
Rdzenni mieszkańcy Ameryki Północnej, głównie Indianie
Cherokee, wykorzystywali świeże liście na trudno
gojące się rany i wykonali z nich maści stosowane
w stanach zapalnych i zgorzeli (gangrenie). Wyciągu
z kory używali do leczenia zapalenia zatok przynosowych.
Medycyna ludowa Ameryki Północnej stosowała
tulipanowca w leczeniu czerwonki [14, 15, 16]. Znajdował
też zastosowanie jako środek przeciwrobaczy
u ludzi i zwierząt, był m.in. wykorzystywany w leczeniu
gzawicy u koni [15].
Aktywność biologiczna
W wyniku przeprowadzonych badań in vitro stwierdzono,
że aktywność przeciwzimniczą wykazuje
6 alkaloidów aporfinowych w korze L. tulipifera oraz
2 laktony seskwiterpenowe w liściach. Do alkaloidów
o potwierdzonym działaniu przeciwzimniczym zaliczamy
asimilobinę, noruszinsunsinę, norglaucynę, liriodeninę,
anonainę i oksoglaucynę. Do seskwiterpenów
o takim samym działaniu należy peroksyferolid i lipiferolid.
Określono stężenia hamujące rozwój
Plasmodium falciparum dla tych
związków, porównano ze stężeniem
hamującym chininy, dla
formy wrażliwej P. falciparum
(D10) oraz dla formy
opornej P. falciparum
(Dd2). Badania wskazywały
na obecność
w wyciągu jeszcze innych
związków
o działaniu przeciwmalarycznym.
Surowy
wyciąg
z liści charakteryzuje
się
niższym stężeniem hamującym (IC50) niż surowy wyciąg z kory.
Można to tłumaczyć obecnością w liściach laktonów
seskwiterpenowych, nieobecnych w korze, i występowaniem
synergizmu w działaniu przeciwmalarycznym.
Wyniki badań in vitro potwierdzają więc skuteczność
zastosowania kory L. tulipifera jako środka przeciwmalarycznego.
Wskazują na możliwość zastosowania
zamiast kory tulipanowca również liści, ze względu
na silną aktywność przeciwmalaryczną otrzymanych
z nich wyciągów [17].
Zastosowanie tulipanowca w medycynie ludowej, w celu zmniejszenia dolegliwości menstruacyjnych
u kobiet, można tłumaczyć występowaniem alkaloidów
o działaniu podobnym do chininy. Chinina wykazuje
działanie oksytotyczne, tzn. wpływa pobudzająco
na czynność skurczową macicy, stąd przypuszczenie,
że podobne działanie mają alkaloidy zawarte w korze
tulipanowca [5, 13]. Trudniej jest wytłumaczyć fakt,
że młoda kora L. tulipifera była dawniej powszechnie
uważana za afrodyzjak [2].
W wyniku badań (1975) stwierdzono aktywność przeciwdrobnoustrojową
wyciągu z drewna na 4 wzorcowych
szczepach. Do badań zastosowano Staphylococcus
aureus, Mycobacterium smegmatis, Candida albicans
i Aspergillus niger. Za to działanie okazały się współodpowiedzialne
alkaloidy, m.in. liriodeina i oksoglaucyna.
Działanie przeciwwirusowe tulipanowca przypisuje
się alkaloidowi o nazwie liriodeina, występującemu
w drewnie L. tulipifera [11].
Stwierdzono, że olejek z liści tulipanowca cechuje się
działaniem bakteriobójczym wobec Bacillus cereus
i Staphylococcus aureus [12].
Ciekawym zastosowaniem było wykorzystanie kory
tulipanowca w medycynie ludowej, w leczeniu bezsenności
i histerii. Potwierdzeniem właściwości nasennych
i wynikającego z nich zastosowania w leczeniu histerii,
jest wynik eksperymentu na zwierzętach, u których
podanie surowca prowadziło do wystąpienia śpiączki.
Działanie usypiające może mieć też związek z zastosowaniem
tulipanowca w leczeniu ataków histerii [5, 15].
W ostatnich czasach odkryto, że tulipanowiec charakteryzuje
się działaniem przeciwnowotworowym, za które
odpowiadają alkaloidy występujące w drewnie, w korze
i w liściach oraz laktony seskwiterpenowe w liściach.
Cytotoksyczność wymienionych grup związków potwierdzają
badania na linii komórek jajowych chomika
chińskiego. Chodzi o działanie cytotoksyczne dwóch
laktonów seskwiterpenowych – peroksyferolidu i lipiferolidu.
Wśród alkaloidów zwraca uwagę liriodenina.
Inne badania wyróżniają oksoglaucynę, także jako
związek o silnym działaniu cytotoksycznym. Działanie
przeciwnowotworowe laktonów seskwiterpenowych
stwierdzono na liniach ludzkich komórek
nowotworowych raka piersi (linie MDA-MB-231 i HS
578T) i raka nosogardzieli w hodowli (KB). Na podstawie
wyników badań in vitro stwierdzono hamowanie
namnażania się komórek raka nosogardzieli
przez lipiferolid (ED50=0,16 µg/ml), diepoksyd epitulipinolidu
(ED50=0,34 µg/ml) oraz kostunolidu i tulipinolidu.
Liriodenina została również wyizolowana
z klasycznych ziół medycyny chińskiej Zanthoxylum
nitidum var. fastuosum, znanych z właściwości przeciwnowotworowych.
Trwają badania nad właściwościami
przeciwnowotworowymi kompleksów liriodeniny z metalami: Pt (II), Mn (II), Fe (II), Zn (II) oraz szeregiem
lantanowców. Podobne próby przeprowadzono
dla oksoglaucyny, będącej również alkaloidem występującym
w L. tulipifera. Wykazano jej silną aktywność
przeciwnowotworową m.in. na linii komórek HCT-8
(ED50 = 1,00 µg/ml) i KB (ED50 = 2,00 µg/ml). Badania
wykryły działanie immunomodulujące oksoglaucyny
[11, 12, 17, 18].
Najnowsze badania wykazały, że 17 związków wyodrębnionych
z łodyg tulipanowca ma silną zdolność antyoksydacyjną,
na co wskazują pozytywne wyniki testów
DPPH, ABTS i FRAP. Stwierdzono działanie hamujące
tyrozynazę, które oznaczone zostało w teście
hydroksylacji tyrozyny do L-dopa i utleniania lewodopy
do dopachinonu. Na podstawie badań na linii komórek
B16F10 wykazano, że 5 związków wyizolowanych
z L. tulipifera hamuje aktywność tyrozynazy i powoduje
zmniejszenie zawartości melaniny w komórkach
zwierzęcych. Może to być wykorzystane przez przemysł
kosmetyczny [9].
Współczesne zastosowania lecznicze
Mimo tak wielu historycznych zastosowań i badań,
zastosowanie lecznicze tulipanowca jest ograniczone
w praktyce do leczenia infekcji w obrębie jamy ustnej.
Zalecane jest płukanie ciepłym odwarem z 30 g kory
korzenia tulipanowca na 500 g wody. Takie zastosowanie
może mieć związek z przeciwdrobnoustrojowym
działaniem surowca i obecnością alkaloidów, które
mogą działać podobnie do chininy: przeciwbólowo,
przeciwgorączkowo i znieczulająco. Określono dawkę
dobową dla sproszkowanej kory: 4-8 g dziennie i odwaru
z kory (30:500): 60 g na dobę [5, 14].
Spożywczo, gospodarczo, przemysłowo
Tulipanowiec jest chętnie odwiedzany przez pszczoły
podczas kwitnienia. Kwiaty jednego drzewa mogą
produkować kilka galonów (1 galon = około 3,78 l)
doskonałego miodu. W jednym sezonie z pojedynczego
drzewa można uzyskać do 1,8 kg miodu.
Miód z tulipanowca ma ciemnobursztynowy kolor,
delikatny specyficzny smak i wiele zastosowań w pieczeniu
i gotowaniu. Jest otrzymywany od południowej części Nowej Anglii do południowej części Michigan
i na południe do Gulf States, na wschód od Missisipi.
Nawet korzenie L. tulipifera znalazły zastosowanie
przemysłowe: w piwowarstwie do niektórych
odmian piwa jako dodatek smakowy, m.in. do
Spruce Beer (piwo świerkowe) [2, 20, 21].
Badania potwierdzają działanie antyfidantne
tulipanowca. Zaobserwowano hamowanie żerowania
larw ćmy Lymantria dispar L.
i Parthetria dispar L. przez etanolowe
ekstrakty z jego liści.
Jako aktywny składnik został
zidentyfikowany turinol, który jest
jednym z laktonów seskwiterpenowych
w liściach tulipanowca. Hamował spożycie
pokarmu o 31 i 47%, przy stężeniu
50 i 250 µg/ml [11].
Zastosowanie tulipanowca jest stosunkowo duże,
ale ogranicza się głównie do gospodarki USA. Drewno
jest wykorzystywane do produkcji wysokiej jakości
okleiny, na wyroby toczone, skrzynki, do wytwarzania
instrumentów muzycznych, zwłaszcza pianin,
i w przemyśle papierniczym. Jego stolarskie zastosowanie
wynika z wysokiej jakości drewna, które jest lekkie
i miękkie, łatwe w obróbce mechanicznej i dobrze przyjmuje
politurę. Ma barwę żółtą, jest pozbawione smaku
i zapachu, posiada litą strukturę, a powierzchnia po
wygładzeniu jest piękna i gładka. Dawniej to drewno,
właśnie z powodu braku smaku i zapachu, było stosowane
do wykładania studni i jako materiał na pojemniki
do żywności [19].
Mimo tak wieku zalet i zastosowań, w Polsce tulipanowiec
jest znany głównie urbanistom i ogrodnikom,
przez których uważany jest za jedno z najpiękniejszych
drzew parkowych, ze względu na piękny pokrój korony,
niezwykłe kwiaty i oryginalny kształt liści, które
wiosną są soczyście zielone, a jesienią przybierają złocistożółte,
potem czerwonobrunatne barwy. Te cechy
sprawiają, że bardzo dobrze wygląda na oddzielnych
stanowiskach i na dużych trawnikach.
mgr farm. Michał Jurczak, dr hab. Wiesława Bylka, prof. UM
Katedra i Zakład Farmakognozji Uniwersytetu Medycznego
im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu
Dr hab. Wiesława Bylka jest profesorem
UM w Poznaniu, w Katedrze i Zakładzie
Farmakognozji. Od 1979 doktor
farmacji, habilitowany 2005. Współautor
licznych prac eksperymentalnych
i poglądowych oraz skryptów z farmakognozji
dla studentów.
Mgr Michał Jurczak jest absolwentem
Wydziału Farmaceutycznego UM
w Poznaniu. Pracował w studenckich
kołach naukowych przy katedrach
Farmakognozji oraz Botaniki Farmaceutycznej
i Biotechnologii Roślin. Uczestniczył
w studenckich kongresach naukowych.
Pracuje w Mielnie jako farmaceuta.
Interesuje się szczególnie historią
ziołolecznictwa i lekiem recepturowym.
|
Piśmiennictwo:
(1) www.gazetagazeta.com/cgiartman/exec/view.cgi?archive=108&num=14197&printer=1.html (2) www.idpan.poznan.pl/index.php/component/content/article/98-drzewa-swiata/703-tulipanowiec-amerykanski.html (3) Dame L.L., Brooks H., Bigelow E.G. Handbook of the Trees of New England. Echo Library 2008, 152-54; (4) Białobok S., Hellwig Z. Drzewoznawstwo. PWRiL, Wwa 1955, 42-43, 245-46; (5) Jaenicke Ch., Gruenwald J., Brendler T. PDR for Herbal Medicines. Thomson PDR, Montvale 2007, 862-63; (6) Barton W.P.C. Vegetable Materia Medica of the United States or Medical Botany (t. 1). Carey, Philadelphia 1817, 91-114; (7) Bigelow J. American Medical Botany. Cummings and Hilliard, Boston 1818, 107-13; (8) Chiu Ch., Chou H.-L., Wu P.-F., Chen H.-L., Wang H.-M., Chen Ch.-Y. Bio-Functional Constituents from the Stems of Liriodendron tulipifera. Molecules 2012, 17, 4357-72; (9) Li W.-J., Lin Y.-Ch., Wu P.-F., Wen Z.-H., Liu P.-L., Chen Ch.-Y., Wang H.-M. Biofunctional Constituents from Liriodendron tulipifera with Antioxidants and Anti-Melanogenic Properties. Int. J. Mol. Sci. 2013, 14(1), 1698-1712; (10) Chen Ch., Wang Y., Juan S., Huang J. Chemical constituents from the stems of Liriodendron tulipifera. Chemistry of Natural Compounds 2012, 47 (6), 1035-37; (11) Hänsel R., Keller K., Rimpler H., Schneider G. Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis: Drogen E-O. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 1993, 700-06; (12) Miller S.L., Villanueva H.E., Palazzo M.C., Wright B.S., Setzer W.N. Seasonal variation and bioactivity in the leaf oil of Liriodendron tulipifera growing in Huntsville, Alabama. Nat. Prod. Commun. 2009, 4 (6): 839-43; (13) Hasegawa G.R. Quinine Substitutes in the Confederate Army. Military Medicine 2007, 172 (6): 650-55; (14) Lewis W.H., Elvin-Lewis P.F. Medical Botany & Plants Affecting Human Health. John Willey & Sons Inc., Hoboken, New Jersey 2003, 415; (15) Erichsen-Brown Ch. Medicinal and Other Uses of North American Plants: A Historical Survey With Special Reference to the Eastern Indian Tribes. Courier Dover Publications, Toronto 1979; (16) Lloid J.U., Lloid C.G. Drugs and Medicines of North America. Liriodendron Tulipifera. Tulip tree, Cincinnatti 1930; (17) Graziose R., Rathinasabapathy T., Lategan C., Poulev A., Smith P.J., Grace M., Lila M.A., Raskin I. Antiplasmodial activity of aporphine alkaloids and sesquiterpene lactones from Liriodendron tulipifera L. J. Ethnopharmacol. 2011, 133 (1): 26-30; (18) Haixue Kuang. Red. Recent Advances in Theories and Practice of Chinese Medicine. Chapter 22. In Tech. 2012; (19) www.itd.poznan.pl/pl/index.php?id=83 (20) www.honey.com/nhb/about-honey/honey-varietals (21) www.na.fs.fed.us/pubs/silvics_manual/volume_2/liriodendron/tulipifera.htm
|