Di bawah mikroskop, gugusan kristal berbentuk jarum berkumpul dan bersinar putih di bawah cahaya semula jadi.
Baru-baru ini, wartawan dari Changjiang Daily menyaksikan pemisahan sebatian tunggal — kinsenoside — daripada ubat herba Cina Anoectochilus roxburghii di makmal ubat baharu di Sekolah Farmasi, Kolej Perubatan Tongji, Universiti Sains dan Teknologi Huazhong. Ramuan ini menentukan aktiviti farmakologi tradisionalAnoectochilus roxburghii.
Kinsenoside kristal kolumnar kekal di bahagian bawah kelalang. Foto oleh Li Yonggang, Wartawan Changjiang Daily
Anoectochilus roxburghii Liar telah disenaraikan sebagai tumbuhan terancam oleh Wilayah Fujian, wilayah pengeluar utamanya, pada tahun 1990. Pada 7 Ogos 2021, Anoectochilus roxburghii liar telah dimasukkan dalam Senarai Kebangsaan Tumbuhan Liar Dilindungi Kelas II China. Tumbuhan ini telah mengalami perubahan dramatik sejak dua dekad yang lalu. Di makmal Kolej Perubatan Tongji, Universiti Sains dan Teknologi Huazhong, pasukan Profesor Zhang Yonghui menghabiskan 20 tahun penyelidikan berdedikasi membangunkan tablet kinsenoside, ubat kimia inovatif molekul kecil Kelas 1. Produk itu mendapat kelulusan kebangsaan untuk ujian klinikal Fasa I pada 28 Julai tahun ini dan akan melancarkan ujian manusia Fasa I. Sebelum ini, 10 paten yang meliputi ciptaan dan penggunaan Anoectochilus roxburghii untuk pencegahan dan rawatan penyakit hati telah dipindahkan untuk bayaran penting sebanyak 240 juta RMB. Anoectochilus roxburghii yang ditanam secara buatan mengandungi kinsenoside yang lebih tinggi, bahan aktif perubatan terasnya, daripada varieti liar, dengan kualiti yang semakin meningkat. Dengan sejarah 2,000 tahun sebagai herba perubatan dan boleh dimakan dalam kalangan penduduk tempatan Fujian, Anoectochilus roxburghii kini boleh diproses menjadi farmaseutikal kimia, ubat tradisional Cina moden dan bahan mentah herba homolog makanan ubatan.
Pasukan Profesor Zhang Yonghui juga telah berjaya mewujudkan laluan sintesis kimia untuk kinsenoside, bermakna kinsenoside boleh dihasilkan melalui sintesis kimia.
Konvergensi perubatan tradisional Cina dan Barat direalisasikan melalui Anoectochilus roxburghii.
Profesor Zhang Yonghui. Foto oleh Li Yonggang, Wartawan Changjiang Daily
2,000 Tahun Penggunaan Rakyat — Membongkar Rahsia Fungsional Anoectochilus Roxburghii di Makmal
Dilahirkan dalam keluarga petani, Zhang Yonghui lulus dari Sekolah Menengah Huanggang di Wilayah Hubei pada tahun 1991 dan diterima masuk ke Universiti Perubatan Tongji (kini Kolej Perubatan Tongji, Universiti Sains dan Teknologi Huazhong) untuk mengambil jurusan farmasi.
Dengan kebangkitan penyelidikan farmaseutikal semula jadi pada tahun 1970-an, satu disiplin baru yang dipanggil kimia farmaseutikal semula jadi muncul. Semasa pengajian pascasiswazahnya, Zhang mengkhusus dalam bidang ini dan secara sistematik menguasai pelbagai kaedah dan teknik penyelidikan untuk kimia farmaseutikal semulajadi.
Selepas memperoleh ijazah sarjananya pada tahun 2000, Zhang tinggal di kampus untuk menjalankan penyelidikan perubatan semula jadi. "Ubat herba Cina mempunyai sejarah menjangkau ribuan tahun. Pada masa lalu, kami tidak dapat menjelaskan asas material di sebalik kesan terapeutik kebanyakan ubat herba; kini kami mempunyai keazaman dan keyakinan untuk memikirkannya," Zhang mengingatkan. Dalam masa beberapa bulan, beliau menetapkan Anoectochilus roxburghii sebagai subjek penyelidikannya.
Anoectochilus roxburghii ialah orkid daripada genus Anoectochilus, menampilkan daun ungu-merah gelap yang ditutupi dengan rangkaian urat emas, sifat yang tersendiri dan cantik. Ia tumbuh di Wilayah Fujian, Taiwan dan Yunnan China, serta Jepun dan beberapa negara Asia Tenggara.
Anoectochilus roxburghii yang ditanam di hutan.
Wartawan menemu bual petani herba tempatan di Bandar Yong’an, Wilayah Sanming, Wilayah Fujian dari 13 hingga 15 Ogos tahun ini. Para petani berkata: "Burung menganggap daun Anoectochilus roxburghii sebagai ginseng, jadi kami juga memanggilnya 'ginseng burung'. Haiwan gunung liar juga memakannya. Nenek moyang kami memerhatikannya sejak dahulu lagi."
Penduduk tempatan Fujian memuji Anoectochilus roxburghii sebagai "Raja Herba", dengan sejarah penggunaan rakyat sejak lebih 2,000 tahun lalu. Ia dikenali sebagai ubat penyahtoksik sejagat: digunakan untuk sawan demam kanak-kanak, gigitan ular berbisa, melegakan mabuk, batuk kronik pada orang tua, dan kelemahan fizikal selepas bersalin. Dalam konsep kesihatan tradisional Cina, "haba dalaman" dan "toksin" adalah punca penyakit, menjadikan pembersihan haba dan detoksifikasi keutamaan kesihatan teras.
Kebijaksanaan perubatan rakyat yang kekal yang diturunkan selama beribu-ribu tahun inilah yang memberi inspirasi kepada Zhang untuk mengkaji Anoectochilus roxburghii. "Namun tiada siapa yang menganalisis secara sistematik komposisi kimianya, meninggalkan bahan aktif yang tepat bertanggungjawab untuk kesannya tidak dikenalpasti."
Pada tahun 2004, semasa masih menjadi pensyarah, Zhang menyerahkan projek Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan yang berpusat pada Anoectochilus roxburghii dan memperoleh 220,000 RMB dalam pembiayaan penyelidikan, secara rasmi melancarkan penyelidikan mengenai herba itu.
Semasa percutian musim panas 2004, Zhang memimpin dua pelajar siswazah ke Zhangzhou City, Wilayah Fujian untuk mendapatkan Anoectochilus roxburghii. Pada masa itu, tidak ada penanaman buatan secara tempatan, hanya tumbuhan liar yang boleh ditemui. Dengan tiada stok tersedia di pembekal herba ubatan, pasukan itu meredah kawasan pergunungan untuk mencari pakar herba veteran dan membeli 3 kilogram Anoectochilus roxburghii kering untuk 33,000 RMB dana penyelidikan.
Selama dua tahun, melalui pengekstrakan, pengasingan dan penulenan, Zhang mengasingkan lebih daripada 10 sebatian daripada Anoectochilus roxburghii, yang dikuasai oleh glikosida. Ini menandakan kejayaan pertama pengasingan kinsenoside daripada Anoectochilus roxburghii yang ditanam di Fujian.
Anoectochilus roxburghii keringpelbagai jenis untuk ujian makmal. Foto oleh Li Yonggang, Wartawan Changjiang Daily
Zhang dan pasukannya menjalankan eksperimen haiwan pada kategori kompaun utama yang diekstrak daripada Anoectochilus roxburghii, mengesahkan bahawa kinsenoside - bukannya flavonoid atau polisakarida seperti yang diandaikan oleh sesetengah penyelidik sebelum ini - adalah bahan aktif farmakologi teras herba.
Kinsenoside yang diekstrak daripada Anoectochilus roxburghii ialah sebatian glikosida. Zhang menyatakan: "Kualiti Anoectochilus roxburghii dinilai semata-mata oleh kandungan sebatian tunggal ini, kinsenoside."
Penyelidikan lanjut membawa kejutan berterusan. Anoectochilus roxburghii liar mengandungi lebih 10% kinsenoside mengikut berat, manakala varieti yang ditanam secara buatan mempunyai kepekatan yang lebih tinggi — bermakna setiap 100 gram herba mengandungi sekurang-kurangnya 10 gram kinsenoside. Kandungan tinggi sebatian aktif tunggal adalah sangat jarang berlaku di kalangan ubat-ubatan herba Cina; kebanyakan tumbuhan ubatan mengandungi kurang daripada 1% daripada mana-mana bahan aktif individu, dan paclitaxel yang terkenal menyumbang hanya 0.01% daripada kulit Taxus.
Apabila membangunkan ubat kimia baru, penyelidik biasanya mengubah suai struktur molekul asal sebatian calon yang menjanjikan untuk meningkatkan keberkesanan atau mengurangkan kesan sampingan toksik. Walau bagaimanapun, pasukan Zhang mendapati bahawa struktur molekul asli kinsenoside memberikan kesan terapeutik yang optimum dan tidak memerlukan pengubahsuaian struktur sama sekali.
Semua bahan perubatan membawa potensi risiko ketoksikan, namun ujian toksikologi sistematik membuktikan kinsenoside hampir tidak toksik. "Ini adalah harta berharga yang ditinggalkan oleh nenek moyang kita."
Membimbing Penanaman dengan Data Makmal — Mencergaskan Tumbuhan Terancam
Pada awal pagi 14 Ogos, kira-kira 60 kilometer dari Bandar Yong’an, Sanming, Su Bingzhang yang berusia 42 tahun dan ibunya yang berusia 72 tahun menggemburkan tanah di bawah kebun buluh moso. Mereka merancang untuk memindahkan 600,000 anak benih Anoectochilus roxburghii di sini pada bulan September.
Kawasan ini terletak di banjaran cawangan Pergunungan Wuyi pada ketinggian lebih 500 meter, dilitupi kanopi buluh moso yang subur. Cahaya matahari nipis menapis melalui daun buluh ke tanah merah. "Anoectochilus roxburghii tidak dapat menahan cahaya matahari langsung. Dalam persekitaran semula jadi, ia tumbuh di bawah hutan, dengan pokok tinggi dan buluh bertindak sebagai naungannya," jelas Shen Shaorong, pengasas Yong'an Huangnijia Co., Ltd., yang menemani wartawan mendaki gunung.
Su Bingzhang (paling belakang) dan petani membawa Anoectochilus roxburghii yang dituai menuruni gunung. Disumbangkan oleh Su Bingzhang
Shen Shaorong yang berasal dari Hakka mula menyelidik teknik pembiakan dan penanaman buatan untuk Anoectochilus roxburghii pada tahun 2005. Pada musim bunga 2013, Zhang mengembara ke Huangnijia Co., Ltd. di Yong’an bersama pelajarnya untuk mendapatkan Anoectochilus roxburghii mentah untuk penyelidikan makmal. Pada masa itu, fasa penyelidikan Zhang seterusnya bertujuan untuk mengenal pasti kekuatan terapeutik kinsenoside untuk memajukan pembangunan ubat baharu, manakala Shen telah pun menguasai pembiakan anak benih kultur tisu, teknologi penanaman di bawah hutan dan rumah hijau.
Selepas lawatan lapangan ke Yong'an ini, kebanyakan Anoectochilus roxburghii mentah yang digunakan di makmal Zhang telah dibekalkan oleh ladang Shen. Shen juga mula menghantar sampel tumbuhan ke makmal Zhang untuk ujian bagi membimbing pemilihan benih dan pengoptimuman penanaman.
Dalam temu bual pada 14 Ogos tahun ini, Shen mengimbas kembali: "Dia memberitahu saya ketika itu bahawa dia telah mengesahkan Anoectochilus roxburghii memberikan kesan hipoglisemik dengan hampir tiada kesan sampingan toksik. Ayat tunggal itu mendorong saya untuk terus menyelidik penanaman buatan hingga ke hari ini."
Pada masa ini, Shen mengendalikan ladang Anoectochilus roxburghii seluas 3,200 mu di bawah model "syarikat + petani". Setiap mu menghasilkan 220 kilogram daun segar, diproses menjadi 22 kilogram herba kering melalui pengeringan suhu rendah, dijual pada harga 5,800 RMB sekilogram.
"Sebelum memindahkan anak benih, kami menghancurkan tanah menjadi zarah halus seperti menyediakan benih sayuran," kata Su Bingzhang, yang berhati-hati menjaga hutan buluh seluas 100 mu. "Tanpa penanaman Anoectochilus roxburghii, tanah pergunungan ini akan menjadi tandus." Petani berkulit sawo matang itu tersenyum jujur. Su kembali ke kampung halamannya sedekad yang lalu selepas bekerja berhijrah untuk menanam sitrus, beras, buluh moso dan Anoectochilus roxburghii. Herba itu kini menyumbang separuh daripada jumlah pendapatan tahunannya.
Petani memeriksa anak benih botol Anoectochilus roxburghii di Gunung Jiaoyu, Lincang, Yunnan. Disumbangkan oleh Chen Ling
Su tidak mempunyai rekod tentang berapa banyak Anoectochilus roxburghii yang ditanamnya telah dihantar ke makmal Zhang sepanjang dekad yang lalu. Wang Yafen, seorang penyelidik di Makmal Dadah Baharu Kolej Perubatan Tongji, Universiti Sains dan Teknologi Huazhong, mencatatkan trend yang jelas: tahap kinsenoside dalam sampel Anoectochilus roxburghii yang ditanam secara buatan yang dihantar untuk ujian terus meningkat, dengan peningkatan kualiti yang konsisten dari tahun ke tahun.
Di Fujian, di mana Anoectochilus roxburghii diberi penghormatan sebagai "Raja Herba", penduduk tempatan tidak mempunyai piawaian saintifik untuk menilai kualiti premium. Mereka percaya herba liar, sama seperti ginseng, memperoleh kualiti yang lebih baik dengan kitaran pertumbuhan yang lebih lama. Pada masa itu, harga pasaran tempatan mencerminkan salah tanggapan ini: Anoectochilus roxburghii berbunga dua tahun dijual pada harga 2,000 RMB bagi setiap jin, manakala stok berbunga setahun memperoleh 1,000 RMB setiap jin.
Data makmal Zhang telah membatalkan kepercayaan rakyat yang berusia ribuan tahun ini. Ujian menunjukkan Anoectochilus roxburghii berbunga mengandungi jauh lebih sedikit kinsenoside daripada tumbuhan tidak berbunga, dan kitaran penanaman yang lebih lama tidak bersamaan dengan potensi yang lebih tinggi.
Terdapat pelbagai jenis Anoectochilus roxburghii, dikategorikan mengikut bentuk daun: daun bulat, daun runcing, daun besar dan daun nipis. Menggunakan protokol ujian yang dibangunkan sendiri, Zhang mengesahkan daun mengandungi kepekatan tertinggi kinsenoside. Selepas penemuan ini dikongsi dengan penanam, varieti berdaun besar dengan cepat menjadi strain ditanam arus perdana.
Petani menuai Anoectochilus roxburghii di Gunung Jiaoyu, Lincang, Yunnan. Disumbangkan oleh Chen Ling
Hampir 1,800 kilometer dari Bandar Yong’an, Fujian, 40 mu Anoectochilus roxburghii yang berkembang pesat tumbuh di Gunung Jiaoyu, Lincang, Wilayah Yunnan. Chen Ling, ketua Yunnan Shanyuan Biotechnology Development Co., Ltd., menjelaskan bahawa Profesor Yu Longjiang dari Universiti Sains dan Teknologi Huazhong memperkenalkan penanaman Anoectochilus roxburghii sebagai projek pembasmian kemiskinan di Yunnan pada 2017, melatih petani tempatan dalam teknik penanaman buatan. Profesor Zhang Yonghui kini membantu dalam merangka standard keselamatan makanan tempatan Yunnan untuk Anoectochilus roxburghii, manakala Standard Keselamatan Makanan Tempatan Wilayah Fujian untuk Anoectochilus roxburghii, yang dirumuskan di bawah bimbingan teknikalnya selepas lima tahun penyelidikan, telah dikeluarkan secara rasmi dan dilaksanakan pada Jun 2022. Bilangan petani yang semakin meningkat telah menyertai Anoectohichilus cultivation roxburghii.
Menurut statistik tidak lengkap yang dikongsi oleh Zhang, penanaman Anoectochilus roxburghii di seluruh negara meliputi lebih 100,000 mu dengan nilai keluaran perindustrian tahunan sebanyak 20 bilion RMB. Pernah menjadi tumbuhan liar yang terancam, Anoectochilus roxburghii telah dihidupkan semula dengan sokongan sains dan teknologi moden, terus memberi manfaat kepada manusia.
20 Tahun Penyelidikan Tanpa Goyah — Keyakinan Berakar Dalam Amalan Perubatan Rakyat
Penduduk tempatan kebanyakannya memakan Anoectochilus roxburghii dengan merebusnya menjadi rebusan atau membancuh teh herba. Dokumen sejarah merekodkan kesan hipoglisemik dan penurunan lipidnya.
Sasaran penyelidikan pertama Zhang ialah peraturan glukosa darah. Eksperimen haiwan menunjukkan kinsenoside menyampaikan aktiviti hipoglisemik sederhana, namun lebih lemah daripada metformin, ubat anti-diabetes klasik. Zhang menjelaskan bahawa paras glukosa darah dalam haiwan model mencapai 30 mmol/L; metformin mengurangkan tahap kepada kira-kira 7 mmol/L, manakala kinsenoside hanya menurunkan glukosa kepada sekitar 10 mmol/L. Untuk pembangunan ubat kimia yang inovatif, sebatian calon mesti mengatasi prestasi farmaseutikal sedia ada untuk memiliki nilai klinikal, jadi hala tuju penyelidikan hipoglikemia terhenti.
Fokus penyelidikan kedua Zhang ialah peraturan lipid. Ujian berulang selama bertahun-tahun mengesahkan keberkesanan penurun lipid kinsenoside tidak mendapat ubat statin, menandakan satu lagi kemunduran besar bagi pasukan penemuan dadah.
Profesor Zhang Yonghui (paling kanan) menyemak kemajuan percubaan di makmal. Foto oleh Li Yonggang, Wartawan Changjiang Daily
“Kali lebih dalam.” Setiap kali ahli pasukan menghadapi kesukaran, Zhang menggunakan mantera ini untuk menggalakkan mereka supaya tidak mengabaikan petunjuk halus yang tersembunyi dalam data percubaan.
Kedua-dua hala tuju penyelidikan yang terhenti ini kemudiannya mendedahkan pandangan penting: sementara kinsenoside tidak dapat menandingi kuasa hipoglisemik mandiri metformin atau kekuatan penurun lipid terpencil statin, kesan dwi pengawalseliaannya pada glukosa darah dan lipid darah memberikan manfaat metabolik yang komprehensif yang tidak dapat ditandingi oleh mana-mana agen farmaseutikal tunggal.
"Kebijaksanaan rakyat purba yang tertanam dalam Anoectochilus roxburghii sebagai ubat herba Cina menjamin penemuan baharu menanti penemuan," kata Zhang. Berdasarkan tradisi rakyat menggunakan herba untuk melegakan mabuk dan melindungi hati, pasukannya beralih kepada penyelidikan tentang mekanisme hepatoprotektif kinsenoside.
Makmal Zhang menubuhkan enam model kecederaan hati haiwan yang berbeza untuk penyelidikan dipercepatkan: kecederaan hati alkohol, kecederaan hati akibat dadah, kecederaan hati kolestatik, kecederaan hati akibat radiasi, steatohepatitis bukan alkohol dan fibrosis hati.
Untuk mempercepatkan kemajuan penyelidikan, Zhang mentadbir sendiri dos eksperimen untuk menguji separuh hayat kompaun. Ujian mengesahkan kinsenoside mencapai kepekatan darah puncak dua jam selepas pentadbiran dalam kedua-dua model haiwan dan subjek manusia.
Professor Zhang Yonghui (paling kanan) menyemak kemajuan percubaan di makmal. Foto oleh Li Yonggang, Wartawan Changjiang Daily
"Pada peringkat paling sibuk kami, saya tinggal di kampus tanpa pulang ke rumah selama dua bulan," Wang Yafen, salah seorang pelajar Zhang, teringat. Beliau menyifatkan seluruh pasukan penyelidik sebagai pekerja yang tidak henti-henti yang memerlukan peringatan untuk berehat. Isnin hingga Sabtu merupakan waktu bekerja rasmi, namun makmal tetap padat pada kebanyakan hari Ahad, dengan sesi penyelidikan semalaman adalah perkara biasa.
Kerja percubaan yang komprehensif dengan cepat membuahkan kejayaan. Bekerjasama dengan Profesor Xiang Ming dari Sekolah Farmasi, pasukan Zhang mengenal pasti keberkesanan terapeutik kinsenoside terhadap hepatitis autoimun eksperimen, di samping aktiviti hati anti-fibrotik yang unik. "Tiada ubat farmaseutikal baharu untuk fibrosis hati yang belum mendapat kelulusan pemasaran global. Jika penyelidikan kami berjaya, kami mungkin membangunkan rawatan yang mampu menghentikan perkembangan daripada hepatitis kepada sirosis dan kanser hati," jelas Zhang. Kinsenoside mempamerkan kesan perlindungan yang teguh merentas kesemua enam model kecederaan hati yang diuji: alkohol, akibat dadah, kolestatik, berkaitan radiasi, penyakit hati berlemak bukan alkohol dan fibrosis hati.
Aliran penyelidikan hepatoproteksi menyampaikan hasil transformatif. Awal Ogos ini, 10 paten yang berpunca daripada penyelidikan Anoectochilus roxburghii melengkapkan pemindahan teknologi, dan tablet kinsenoside — dibangunkan sebagai ubat kimia molekul kecil — memperoleh kelulusan percubaan klinikal Fasa I yang dikeluarkan oleh Pentadbiran Produk Perubatan Kebangsaan.
Profesor Zhang Yonghui menyemak kemajuan percubaan di makmal. Foto oleh Li Yonggang, Wartawan Changjiang Daily
Selama 20 tahun berturut-turut, Zhang mengetuai pasukannya dalam penyelidikan berdedikasi yang tidak berbelah bahagi tentang Anoectochilus roxburghii. Dia menghargai dua dekad ketekunan dan keyakinannya kepada dua tonggak: warisan perubatan rakyat 2,000 tahun tanpa gangguan Anoectochilus roxburghii, dan sokongan pembiayaan penyelidikan negara yang berterusan.
Di luar sokongan awal Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan, projek Anoectochilus roxburghii menerima sokongan daripada Projek Khas Sains dan Teknologi Penciptaan Ubat Baharu Utama Kebangsaan pada 2010, Program Penyelidikan dan Pembangunan Teknologi Tinggi 863 Kebangsaan pada 2013, di samping geran kewangan yang besar daripada Wilayah Hubei, Kerajaan Perbandaran Wuhan dan Universiti Sains dan Teknologi Huazhong.
Pasukan Zhang juga telah mewujudkan sepenuhnya laluan sintesis kimia yang berdaya maju untuk kinsenoside. "Kejayaan ini merapatkan jurang antara perubatan tradisional Cina dan kimia farmaseutikal Barat."
Zhang menjelaskan bahawa kinsenoside yang diekstrak mencapai ketulenan melebihi 99.5%, melayakkannya untuk pembangunan sama ada sebagai ubat kimia atau perubatan tradisional Cina moden. Tablet kinsenoside yang maju ke ujian klinikal sebagai ubat kimia mengandungi 99.5% kinsenoside tulen. Pasukannya juga sedang membangunkan ubat TCM inovatif Kelas 1 dan formulasi makanan kesihatan menggunakan pecahan aktif piawai yang diasingkan daripada Anoectochilus roxburghii. "Kami yakin sepenuhnya produk ini akan sampai kepada pesakit pada tarikh yang paling awal." Apabila mendengar berita bahawa tablet kinsenoside akan memasuki ujian klinikal, Shen Shaorong menyatakan keterujaan yang mendalam: "Kami telah menunggu sedekad penuh untuk kejayaan ini."
Semasa beberapa temu bual, Zhang berulang kali merujuk Tu Youyou dan artemisinin. "Kompaun ubat yang luar biasa mengubah hasil penjagaan kesihatan - malah satu ubat boleh membasmi keseluruhan penyakit, sama seperti artemisinin menghapuskan malaria sebagai ancaman global utama. Jika saya boleh membangunkan satu atau dua ejen farmaseutikal baharu yang menyembuhkan dalam hidup saya, saya akan menganggap kerjaya saya lengkap."
Wartawan: Yang Jiafeng, Tian Qiping, Changjiang Daily
Koresponden: Wang Xiaoxiao
Nota Editor
-
