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【降尿酸不痛風】台灣肉桂精油作為XOD抑制劑可降低尿酸值_預防痛風_痛風治療

台灣肉桂是台灣獨有的原生種,是台灣森林留給我們的珍貴資產。經動物實驗,學者研究發現台灣肉桂精油可有效降尿酸,降低痛風發生機率!

尿酸怎麼來的?

尿酸值過高是造成痛風的主因,想告別痛風就要從降尿酸開始!降尿酸就先從尿酸是怎麼產生的瞭解起~尿酸的前驅物是嘌呤,「嘌呤」(Purine)又稱「普林」,在人體組織中普遍存在的物質,在人體新陳代謝(氧化)過程中會形成尿酸。正常狀況下,尿酸會經過腎臟及腸胃道,以尿液與糞便的形式排出體外。但有些人因1.體質與遺傳,2.攝取過多嘌呤食品,3.身體過度陳代謝(氧化),4.腎功能受損…以至於尿酸無法順利從體內排出,造成尿酸累積。當體內血液尿酸含量過高,會造成尿酸鹽結晶沉積於關節組織,因結晶形狀細長尖銳,會刺激與損傷組織導致身體免疫系統過度反應而造成關節發炎腫脹,就造成了『痛風』。

從上面說明可以理解,尿酸累積是因而痛風是果,要改善痛風應從改善尿酸過度合成。尿酸合成的過程中『黃嘌呤氧化酶』扮演了重要的角色。

黃嘌呤氧化酶(英語:Xanthine oxidase,縮寫為XOD或XO)是催化「次黃嘌呤」氧化為「黃嘌呤」並可繼續催化「黃嘌呤」被氧化為「尿酸」的酶。對於包括人類在內的多種生物,黃嘌呤氧化酶在嘌呤的分解代謝中有很重要的作用。

黃嘌呤氧化酶的反應過程如下:

  • 次黃嘌呤+水+氧氣⇄黃嘌呤+雙氧水
  • 黃嘌呤+水+氧氣⇄尿酸+雙氧水

由反應過程得知經黃嘌呤氧化酶催化下反應最後會產生尿酸,過程中還會消耗體內氧氣與產生雙氧水造成體內氧化壓力上升。

因此如能有效抑制黃嘌呤氧化酶活性將可以降低體內尿酸產生與降低體內氧化壓力。台大與興大學者以台灣肉桂為研究主題,發現台灣肉桂在抑制黃嘌呤氧化酶活性上有顯著效果。台灣肉桂具有降尿酸與抗氧化的實力。

Essential oil from leaves of Cinnamomum osmophloeum acts as a xanthine oxidase inhibitor and reduces the serum uric acid levels in oxonate-induced mice

📓論文發表在英國期刊: Phytomedicine (植物醫學)

降尿酸研究摘要

本研究借小鼠實驗評估台灣原生肉桂(台灣特有種)的抑制黃嘌呤氧化酶(XOD: xanthine oxidase)活性和降尿酸作用。研究發現,台灣肉桂葉精油具有很強的抑制XOD活性(IC50 = 16.3 mg/ml)。精油中的肉桂醛表現出有效的抑制XOD活性,IC50 = 8.4 mg/ml。此外,進一步研究了台灣肉桂(醛)對高尿酸小鼠能發揮多少降尿酸(血清)效果。高尿酸小鼠口服台灣肉桂(醛) 150 mg/kg,血清尿酸值從5.25 ± 0.63降至2.10 ± 0.04 mg / dl,與高尿酸對照組相比,肉桂組小鼠血清尿酸值降低84.48%。

肉桂屬於樟科(Lauraceae)、肉桂屬(Cinnamomum)的常綠大喬木,全球肉桂屬的樹木超過300種。肉桂是最常用的中藥,也是食品加工業、飲食業及家庭烹調中的最佳調料之一。台灣也有原生的肉桂─台灣肉桂(Taiwan indigenous cinnamon, Cinnamomum osmophloeum),是台灣特有種,生長於台灣中低海拔山區天然闊葉林中,海拔高度在400到1500米之間。其特殊之處在台灣肉桂葉部精油含有與大陸菌桂(Cinnamomum cassia)樹皮精油相似而受到重視。

菌桂樹皮在亞洲國家是非常常見的傳統藥材,長期以來廣泛使用。菌桂樹皮的萃取物具有抗發炎(Lee, 2002),降低血清葡萄糖,總膽固醇和血小板數(Khan,2003)。依據Kong的研究報告,針對122種傳統中醫藥用植物進行研究,發現菌桂枝條的的甲醇萃取物對黃嘌呤氧化酶活性具有強效抑制性,依據臨床效果和處方頻率,菌桂枝條萃取物被選擇用來治療痛風和其他高尿酸血症相關的疾病(Kong, 2002)。Zhao (2006) 透過動物實驗,以氧嗪酸鉀引起小鼠的高尿酸血症,並證明菌桂精油顯著降低了血清與肝臟的尿酸值。

菌桂精油中含有較高的香豆素也成為使用上的風險,食用過多香豆素具有肝毒性與致癌風險,歐盟則在 1988 年規定,每公斤的食物中不得含有超過 2 毫克的香豆素。而台灣肉桂香豆素含量低,可成為菌桂的替代品是更安全的選擇

降尿酸研究結果

1. 台灣肉桂萃取率與黃嘌呤氧化酶活性抑制

台灣肉桂不同萃取方式的萃取率請見表1。本研究採用的萃取方式包括: 乙醇萃取 (EtOH-Ext)、熱水萃取 (Hot-Ext)與水蒸餾萃取(EO)。個別萃取率分別為: 7.5 ± 0.1%, 14.3 ± 0.4% 與 3.3 ± 0.1%。乙醇萃取 (EtOH-Ext)與熱水萃取(Hot-Ext)並不具黃嘌呤氧化酶抑制效果(因其IC50均高於100 mg/ml)。水蒸餾萃取的台灣肉桂精油具備顯著的抑制黃嘌呤氧化酶活性表現。

Allopurinol (別嘌醇,安樂普利諾) 是西藥常見的黃嘌呤氧化酶抑制劑,其半抑制濃度(IC50)為0.6 μg/ml,在本實驗中將作為對照組。台灣肉桂精油(EO)的半抑制濃度(IC50)為16.3 ± 0.2 μg/ml。

Kong (2000)曾針對122種常用中醫植物評估,其中菌桂枝條甲醇萃取物表現出最強的黃嘌呤氧化酶抑制性,其半抑制濃度(IC50 ) 為18 mg/ml。台灣肉桂與菌桂萃取精油均具能顯著的抑制黃嘌呤氧化酶活性。

表1 不同萃取方式的萃取率

2. 精油成分分析

台灣肉桂精油表現顯著的抑制黃嘌呤氧化酶活性,於是進一步使用氣相層析串聯質譜儀檢測分析精油成分(表2)。在台灣肉桂蒸餾精油中其主成分為台灣肉桂(醛)(74.16%),其次為肉桂基乙酸酯(20.61%)。

表2 精油成分

3. 台灣肉桂精油活性成分對黃嘌呤氧化酶抑制性

進一步試驗精油中活性成分如丁香酚、苯甲醛、肉桂基乙酸酯、肉桂醛、蒎稀…在降低黃嘌呤氧化酶活性表現,其結果如圖1。臨床用藥別嘌醇半抑制濃度(IC50)0.6 μg/ml,台灣肉桂()半抑制濃度(IC50)8.4 μg/ml。得知台灣肉桂()在抑制黃嘌呤氧化酶活性扮演關鍵作用。

圖1 抑制黃嘌呤氧化酶活性的半抑制濃度(IC50)

4. 動物實驗: 以高尿酸小鼠來驗證降尿酸效果

接著將在動物試驗中驗證的降尿酸效果(圖2),實驗組為台灣肉桂(醛)組(右2),對照組則為別嘌醇藥物組Allopurinol(右1)。一開始小鼠的血清尿酸值為1.73 ± 0.27 mg/dl,小鼠接著腹腔注射氧嗪酸鉀(PO: potassium oxonate)誘發高尿酸症狀,3小時後血清尿酸值升高為5.25 ± 0.63 mg/dl。

圖2 降尿酸效果。Normal:未注射PO;PO:注射PO誘發高尿酸症;
右2餵食台灣肉桂實驗組;右1為西藥別嘌醇對照組

接著對高尿酸小鼠餵食台灣肉桂(),劑量150 mg/kg,相較於未服用台灣肉桂()組別,台灣肉桂()組血清尿酸降至2.10 ± 0.04 mg/dl血液中尿酸濃度有效降低了84.48 %。別嘌醇藥物組 (Allopurinol),餵食劑量10 mg/kg,血清尿酸降至1.84 ± 0.13 mg/dl

實際降低血液尿酸數值表現上,服用口服劑量150 mg/kg台灣肉桂(醛)(約2.10 mg/dl)效果與服用藥物口服劑量10 mg/kg別嘌醇(約1.84 mg/dl)幾乎是差不多的,作者認為台灣肉桂(醛)是非常具備潛力成為高尿酸血症(痛風)的治療潛力藥用原料。

菌桂油或肉桂醛是常見的香料添加劑,常用於各類食品與化妝品,甚至用於許多傳統草藥配方中。 關於肉桂醛的多種生物活性先前已有許多研究報告指出肉桂醛是有效的尿酸降低劑。但進口肉桂粉含香豆素,攝取過多肉桂粉存在安全疑慮,值得注意的是Chang (2014)研究中指出肉桂醛型台灣肉桂所含香豆素遠較菌桂與錫蘭肉桂低,可作為進口肉桂的替代品且安全無虞。且本研究使用的配方是精油和台灣肉桂(醛)。 根據美國衛生與公眾服務部(US Department of Health and Human Services)的報告(NTP TR 514,2004),長期(3個月至2年)口服肉桂醛達5475 mg/kg對大鼠和小鼠是安全無虞的。本研究使用劑量僅150 mg/kg,因此在臨床上台灣肉桂當作高尿酸血症的抑制劑具有高度潛力。

 


台灣肉桂功效 (pharmacological effects of Taiwan cinnamon)

降尿酸(anti-uric acid)、抗痛風(anti-gout)、降血脂 (antihyperlipemic)、降血糖(anti-diabetic)、抗氧化(anti-oxidant)、抗發炎(anti-inflammatory)