〈药物论〉(De Materia Medica)中草药制剂全身与局部应用随植物器官及化学感官(chemosensory)属性的差异

《Journal of Ethnopharmacology》：Systemic and topical use of herbal drugs vary by plant organ and chemosensory properties in De Materia Medica

　　

摘要：民族药理学相关性——植物药可用于内服(internal application)与外用(external/topical application)，部分则仅限单一途径。药效、毒性及形状、质地、颜色、味(taste)、嗅(smell)等感官属性理论上可影响 exclusive 给药模式。研究目的——民族医田野调查常仅统计用于治疗提及的植物器官并给出刻板解释，未考虑分类学、治疗用途或其他因素。研究人员检验了局部(topical)与全身(systemic)应用对味觉(gustation)与嗅觉(olfaction)的影响，以及药材形态(drug shape)对味觉与嗅觉的影响。材料与方法——研究人员采用《药物论》(Dioscorides' De Materia Medica, DMM)中记载的675种草药制剂(therapeutic recommendations of 675 herbal drugs)的治疗推荐，由化学感官品评小组(chemosensory tasting panel)进行3843次个体品评(trials)。统计分析采用广义线性模型(Generalized Linear Models, GLMs)，如对数线性模型(Log-linear model)与 logistic 模型(logistic model)。结果——专用于局部(topical)的药材中叶与草本(leaves and herbs)占比高于专用于全身(systemic)者；叶与草本相较于其他植物药材具显著更高的嗅觉强度(olfactory intensity)与复杂度(olfactory complexity)，而味觉强度(gustatory intensity)较低。结论——局部用药中叶与草本占比较高可能受结构质地便利性，以及与人体外部相关联的较强嗅觉信号影响。鉴于民族医学调查中常无批判地报告植物用途模式，研究人员建议在报告所用植物部位频次时应纳入分类学、治疗类别、应用模式(mode of applications)及化学感官品质(chemosensory qualities)进行情境化与细化分析。

论文解读：《〈药物论〉(De Materia Medica, DMM)中草药制剂全身与局部应用随植物器官及化学感官属性的差异》——一项基于Dioscorides《药物论》的民族药理学量化研究

一、研究背景与立项依据

民族植物学(ethnobotany)与民族医学(ethnomedicine)田野调查常量化统计被提及用于治疗之植物器官（根、茎、叶、花、果实、种子等，干燥后亦称粗制植物药 crude botanical drugs），并以"易采集""全年可得"或"活性次生代谢物(secondary metabolites)集中部位"解释某器官高频出现——如叶片因光合作用部位富含生物碱(alkaloids)、鞣质(tannins)等而倍受青睐，根因储存养分且代谢物浓度高而被选用。然而此类解释多为刻板假设，鲜见同时考量植物分类学(taxonomy)、治疗范畴(therapeutic categories)、给药模式(mode of application：全身 systemic vs. 局部 topical)及药材本身化学感官(chemosensory)属性（味 taste、嗅 odour/flavor、嗅觉或thonasal olfaction）。植物次生代谢物分布受最优防御假说(Optimal Defence Hypothesis, ODH；Herms and Mattson, 1992)调控，营养富集组织（种子、未成熟果、鳞茎、根）通常防御性代谢物更高，叶幼嫩时较高而展开后下降。此外，药材形态(shape)—二维柔软叶适于贴敷(cataplasm/plaster)，三维坚硬根、皮、籽多需研磨或水煎提取—及毒性（某些含鱼藤酮 rotenone 或肝毒/细胞毒成分仅外用）亦影响给药途径选择。文化层面，嗅觉(orthonasal olfaction)关联外部世界，可能被用作选择外用药物的经验性线索。基于此，研究人员以公元1世纪希腊－罗马医师 Dioscorides 所著《药物论》(De Materia Medica, DMM；Matthioli 拉丁评注版)中记载的675种植物药及其治疗推荐为基础，结合实验测定的化学感官剖面(chemosensory profiles)，检验：(RQ1) 专外用(topical)与专内服(systemic)对味觉(gustation)与嗅觉(olfaction)之影响；(RQ2)(RQ3) 给药模式对味觉/嗅觉强度(intensity)与复杂度(complexity)之影响；(RQ4) 结构特征（二维叶与草本 vs. 三维根/皮/籽/果/木）对味觉与嗅觉之影响。该研究发表于 Journal of Ethnopharmacology。

二、关键技术方法概述

研究人员以 Dioscorides《药物论》(DMM, ex Matthioli 1967–1970; Staub et al., 2016) 收录之675种治疗用植物药(herbal drugs / botanical drugs)为样本队列，按推荐用法分为三组：仅外用(topical only, n=135)、仅内服(systemic/oral only, n=221)、内外兼用(both, n=319)；排除仅灌肠(clysters)或熏蒸(fumigations)用药。由训练之品评小组(chemosensory tasting panel)对药材进行味觉(taste/gustation)与嗅觉(olfaction, 含 orthonasal odour)评价，累计3843次独立试验(externally used drugs 788次、orally used 1237次、both 1818次)。数据分析采用广义线性模型(Generalized Linear Models, GLMs)，包括对数线性模型(Log-linear model)与 logistic 回归模型(logistic model)，考察给药模式、植物器官结构(二维叶/herbs vs. 三维其他部位)与化学感官属性(味觉强度、嗅觉强度、嗅觉复杂度)间关联。

三、研究结果

Botanical drugs（植物药分组）

研究人员将675种 DMM记载之植物药划分为专外用(n=135)、专内服(n=221)及内外兼用(n=319)。专外用组中叶与草本(leaves and herbs／aerial parts)所占比例显著高于专内服组，提示结构形态与用途间存在关联。

Botanical drugs, applications and tasting panel data（植物药、应用与品评数据）

对三组分别进行味觉与嗅觉品评试验，获得 externals 788 trials、orals 1237 trials、both 1818 trials 之数据集，为后续统计提供基础。

Results（结果——正文归纳）

经 GLMs 分析发现：专外用(topical-only)药材中叶与草本(aerial parts, leaves and herbs)占比高于专内服(systemic-only)药材。叶与草本具显著更高之嗅觉强度(olfactory intensity)与嗅觉复杂度(olfactory complexity)，而其味觉强度(gustatory intensity)显著低于其他植物部位（如根、皮、籽、果、木材等三维结构部位）。表明除结构质地因素（柔软二维叶便于外敷），较强之嗅觉信号可能与外用选择相关；低味觉刺激性或与某些外用叶药不需经消化道耐受苦味有关。

四、讨论与结论翻译

讨论指出，植物次生代谢物生物合成位点与最大积累部位因分类群(taxa)和系统发育(phylogeny)而异，反映于不同科属植物药推荐部位之差异(Staub et al., 2016)。外用推荐药材中叶与草本比例显著偏高，可能受结构(texture, bidimensional leaf suitable as plaster/cataplasm)、质地便利性及较强外部关联嗅觉信号共同影响；部分具细胞毒/神经毒/刺激成分之植物药限于外用亦构成筛选压力。当前民族医学调查常简单罗列植物部位使用频次而未细化分析，易致误导结论。

结论(Conclusions)翻译如下：

尽管本研究围绕传统植物药如何被感知并选入文化认可疗法这一更广阔问题展开，研究人员强调民族医学田野调查中报告治疗用植物部位时需进行更细致入微的讨论。研究发现植物药形态(shape of botanical drugs)与给药模式(mode of application)相关：专用于外部应用(external applications)之药材中叶与地上部分(aerial parts／leaves and herbs)占比高于专用于内部应用(internal applications)者。叶与草本具显著更高之嗅觉强度与复杂度，味觉强度则较低。鉴于民族医学调查常不加批判地报告植物用途模式，建议在报告所用植物部位频次时应纳入分类学、治疗类别、应用模式(mode of applications)及化学感官品质(chemosensory qualities)进行情境化与细化分析。