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 (λείριον – Leirion) i drzewo (δένδρον – 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.
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.
