臺灣保健藥用植物之 開發潛力 -...

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農業生技產業季刊 38 RESEARCH & DEVELOPMENT 前言 2004 年美國 FDA 公 佈「Guidance for Industry Botanical Drug Products 」,使草藥之開發倍受關切 與重視;若安全及療效可資證明,以天然物開發新 藥之機會大增,因利用植物開發新藥之時程可大幅 縮短且費用大減,如研發時間僅約 3-5 年,費用約 300-500 萬美元,相較於西藥新藥研發時程約 10 年、費用約 5 億美元,兩者相去甚遠。植物藥及 其相關產品具備獨特之療效及較可靠之安全性,已 逐步進入各國藥物主流,目前植物藥市場全球銷售 額已達 300 億美金,每年且以 10~20% 速度成長。 根據我國行政院生物技術產業策略 (SRB) 會議決 議,為使臺灣發展成為本 (21) 世紀之生物科技島及 中草藥科技島,宜積極進行藥用植物之研究,以達 成中草藥科學化與國際化之目標。因此農業試驗所 正積極推動各項保健藥用植物的研發利用研究,如 積極開發本土性原生與高價藥用植物資源,引進國 外重要種原,保護瀕臨滅絕野生藥用植物資源等。 由於藥用植物種類繁多,易導致人們混用、錯用或 誤用,造成醫療資源浪費及效益紊亂。因此為更有 效掌握藥材之正確基原及提升品質,除積極進行引 種、觀察與開發利用外,應結合國內醫藥與農業研 究單位,依據政府政策,共同進行藥用植物紮根及 更深入開發利用研究,為臺灣保健藥用植物相關產 業建立良好的發展基礎。 臺灣保健藥用植物發展策略淺析 世界衛生組織 (WHO) 鼓勵各國政府酌情將傳 統暨替代醫學納入各國國家衛生保健系統,促進傳 統暨替代醫學的安全性、有效性及質量標準等研 究,另應提高傳統暨替代醫學的可獲得性及可負擔 性,以促進傳統暨替代醫學的合理使用。目前草藥 (herbs) 之發展以歐美地區為主,並以開發文明病保 健與預防之單味植物藥為首要目標。歐洲在藥材、 標準抽出物及製劑三方面的銷售額,一直高居世界 草藥市場之冠;美國在草藥食品增補劑有超過 40 億美元之市場潛力,且每年以 20% 幅度增長。日本 政府積極運用人類基因體資訊,掌握科學證據以發 展現代化漢藥,加強制定漢方製劑質量標準規範, 致力於漢方之國際化,其高品質製程與技術常居亞 洲之冠,同時計畫與中國合資設廠,降低生產成本。 行政院於 2000 7 月核定實施「中草藥產業 技術發展五年計畫」,目前已建立臺灣中草藥及新 藥發展鏈:工研院生醫中心、生技中心、藥技中心、 農委會、國科會、衛生署、中研院及其他醫藥研究 機構等,積極深入開發中草藥新產品。保健藥用植 物之發展策略粗識如下: 1. 應與世界同步擇要發展類似之重要草藥植物 如參考 2003 年世界性之前十大草藥產品 (Top Ten Herbal Products) ,各種類的市占率分別為:(1) 銀杏 (Ginkgo) 12.1% (2) 大蒜 (Garlic) 11.6% (3) 臺灣保健藥用植物之 開發潛力 撰文/劉新裕

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農業生技產業季刊38

RESEARCH & DEVELOPMENT

前言

2004 年美國 FDA 公佈「Guidance for Industry

Botanical Drug Products」,使草藥之開發倍受關切

與重視;若安全及療效可資證明,以天然物開發新

藥之機會大增,因利用植物開發新藥之時程可大幅

縮短且費用大減,如研發時間僅約 3-5 年,費用約

為 300-500 萬美元,相較於西藥新藥研發時程約

10 年、費用約 5 億美元,兩者相去甚遠。植物藥及

其相關產品具備獨特之療效及較可靠之安全性,已

逐步進入各國藥物主流,目前植物藥市場全球銷售

額已達 300 億美金,每年且以 10~20% 速度成長。

根據我國行政院生物技術產業策略 (SRB) 會議決

議,為使臺灣發展成為本 (21) 世紀之生物科技島及

中草藥科技島,宜積極進行藥用植物之研究,以達

成中草藥科學化與國際化之目標。因此農業試驗所

正積極推動各項保健藥用植物的研發利用研究,如

積極開發本土性原生與高價藥用植物資源,引進國

外重要種原,保護瀕臨滅絕野生藥用植物資源等。

由於藥用植物種類繁多,易導致人們混用、錯用或

誤用,造成醫療資源浪費及效益紊亂。因此為更有

效掌握藥材之正確基原及提升品質,除積極進行引

種、觀察與開發利用外,應結合國內醫藥與農業研

究單位,依據政府政策,共同進行藥用植物紮根及

更深入開發利用研究,為臺灣保健藥用植物相關產

業建立良好的發展基礎。

臺灣保健藥用植物發展策略淺析

世界衛生組織 (WHO) 鼓勵各國政府酌情將傳

統暨替代醫學納入各國國家衛生保健系統,促進傳

統暨替代醫學的安全性、有效性及質量標準等研

究,另應提高傳統暨替代醫學的可獲得性及可負擔

性,以促進傳統暨替代醫學的合理使用。目前草藥

(herbs) 之發展以歐美地區為主,並以開發文明病保

健與預防之單味植物藥為首要目標。歐洲在藥材、

標準抽出物及製劑三方面的銷售額,一直高居世界

草藥市場之冠;美國在草藥食品增補劑有超過 40

億美元之市場潛力,且每年以 20% 幅度增長。日本

政府積極運用人類基因體資訊,掌握科學證據以發

展現代化漢藥,加強制定漢方製劑質量標準規範,

致力於漢方之國際化,其高品質製程與技術常居亞

洲之冠,同時計畫與中國合資設廠,降低生產成本。

行政院於 2000 年 7月核定實施「中草藥產業

技術發展五年計畫」,目前已建立臺灣中草藥及新

藥發展鏈:工研院生醫中心、生技中心、藥技中心、

農委會、國科會、衛生署、中研院及其他醫藥研究

機構等,積極深入開發中草藥新產品。保健藥用植

物之發展策略粗識如下:

1. 應與世界同步擇要發展類似之重要草藥植物

如參考 2003 年世界性之前十大草藥產品 (Top

Ten Herbal Products),各種類的市占率分別為:(1)

銀杏 (Ginkgo) 12.1%、(2) 大蒜 (Garlic) 11.6%、(3) 紫

臺灣保健藥用植物之 開發潛力

撰文/劉新裕

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39 食品生技 2008 NO.14

研發創新

錐花 (Echinacea) 11.5%、(4) 黃豆 (Soy) 9.2%、(5) 鋸

棕櫚 (Saw palmetto) 7.8%、(6) 人參 (Ginseng) 7.8%、

(7) 貫葉連翹 (St. John's wort) 5.6%、(8) 蔓越莓

(Cranberry) 3.9%、(9) 黑升麻 (Black cohosh) 3.6%、

(10) 纈草 (Valerian) 2.9%。

2. 積極進行天然植物藥及植物產品之標準化及品質

管控

如注重天然物之正確性 (authenticity)、安全性

(safety)、有效性 (efficacy)、均一性 (consistency) 及

安定性 (stability) 等。

3. 加強運用保健藥用植物正確防病治病知識

尤其針對臺灣地區十大死因積極開發必要之保

健藥用植物,如柴胡、山藥、靈芝、剌五加、黃連、

虎杖、黃栀、半枝連等抗腫瘤植物,開發紅花、丹

參、川芎等抗心血管疾病植物,開發黃耆、枸杞、

紫錐菊等調節或增強免疫植物。

4. 利用生物技術如利用細胞、酵素和發酵工程,生

產二次代謝產物

如培養紫草細胞生產紫草素,培養黃連組織生

產小檗鹼等。

5. 利用發根農桿菌感染植物組織產生毛狀根營養

系,生產高價二次代謝產物

由於毛狀根生長迅速,可有效獲得穩定高產之

活性物質。

藥用植物之開發具有獨特之多樣性,即具有物

種多樣性、遺傳多樣性和生態多樣性等。對於單一

藥用植物來說,其不同部位含有多樣性化學成分,

可供作為保健植物產品綜合開發之基礎;而利用現

代生物技術,更可加速綜合開發之時程與規模,發

揮最佳成效。台灣保健藥用植物之開發可朝三個階

段進行,即初級開發、二級開發及三級開發。初級

開發以生產藥材為主,經產地初步加工,可生產初

級產品或製藥原料;其次是以發展萃取物,如多醣

體或黃酮類等為主的二級開發;三級開發則以發展

天然純化產物或藥品為主,於提取與精製有效物質

後,供製多種劑型藥物,或將提取之化學純品進行

結構修飾或轉化,以製成新藥物。利用保健植物之

物種多樣性、遺傳多樣性和成分多樣性進行綜合開

發,可使藥用植物資源獲致最佳與最大利用。

臺灣具開發潛力保健藥用植物簡介

臺灣保健藥用植物種類至少約有 2000 種,可

分成許多類別,最優先發展之種類建議如下:

1. 抗癌植物之開發

如高雄醫學大學林俊清教授等曾針對五種肝

癌 細 胞 株 HepG2、Hep3B、SK-Hep、PLC/PRF/5、

ⅡA22T/VGH 等,選取 80 多種生藥及 50 多種純

化物進行篩選,發現柴胡、靈芝、祕魯酸漿、剌五

加、黃連、虎杖、半枝連等具抗肝腫瘤作用。

2. 抗心血管疾病植物之開發

如丹參、紅花、川芎、月見草、穿龍薯蕷等。

3. 調節或增強免疫植物之開發

如紫錐花、黃耆、何首烏、枸杞等。

4. 具解表功效之藥用植物之開發

如荊芥、防風、薄荷、羌活、菊花、紫蘇、桑

葉、桂枝、生薑等。

5. 具清熱功效藥用植物之開發

如黃連、黃芩、栀子、菊花、板藍根、大青葉、

山豆根、金銀花、蒲公英、黃柏、連翹等。

6. 具補虛功效藥用植物之開發

如山藥、甘草、棗、當歸、地黃、何首烏、芍

藥、龍眼、杜仲、補骨脂、巴戟天、沙苑子、仙茅、

麥冬、天門冬、玉竹、百合、寧夏枸杞等。

7. 臺灣民間藥用植物之開發

如青脆枝、绞股藍、魚腥草等。

8. 其他

如 203 種藥食同源植物、數百種芳香植物,以

及利用農業生物技術正開發之台灣金線連、霍山石

斛、高氏柴胡、山藥、冬蟲夏草等,多具開發潛力。

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農業生技產業季刊40

RESEARCH & DEVELOPMENT

國內可藉引種進行發展之 11 種重要藥用保健

作物粗估如下:

1. 繖形科植物川芎或芎藭 (Ligusticum chuanxiong Hort.)

利用部位為根莖;川芎之藥效可上行頭目、下

行血海,為各種頭痛之要藥及血中之氣藥。

2. 芸香科植物黃柏 (Phellodendron amurense Rupr.)

利用部位為樹皮;黃柏擅清腎中虛火,主除下

焦濕熱;既清實熱,又除虛熱。

3. 杜仲科植物杜仲 (Eucommia ulmoides Oliv.)

利用部位為根部;杜仲為常用腎虛腰痛要藥。

4. 木蘭科植物厚朴 (Magnolia officinalis Rehd. et

Wils.)

利用部位為樹皮或根皮;厚朴為除脹、平喘要

藥。

5. 繖形科植物柴胡 (Bupleurum spp.)

利用部位為根部;柴胡為和解少陽,為肝膽疾

患要藥,可疏肝解鬱,主治往來寒熱之少陽証。

6. 唇形科植物黃芩 (Scutellaria baicalensis Georgi.)

利用部位為根;黃芩擅清肺熱,可止血、安胎。

7. 唇形科植物丹參 (Salvia miltiorrhiza Bunge)

利用部位為根部;丹參擅活血通經,袪瘀止痛,

可清心除煩,治癰瘡腫毒。

8. 桔梗科植物桔梗 (Platycodon grandiflorum Jacq.)

利用部位為根部;桔梗可開宣肺氣,袪痰止咳,

為肺經引經藥。

9. 豆科植物蒙古黃耆 (Astragalus membranaceus

Bge. var. mongholicus Hsiao)

利用部位為根部,為補氣要藥。

10. 十字花科植物菘藍 (Isatis tinctoria L.)

利用部位為葉及根;為清熱涼血藥,主治咽喉

腫痛。

11. 玄參科植物地黃 (Rehmannia glutinosa Libosch.)

利用部位為根部;可清熱、生津、涼血、止血,

亦具開發潛力。

在政府積極鼓勵下,國內藥用保健作物之研

發正蓬勃展開,如農業生物技術國家型科技計畫

正積極開發包括山藥 (Dioscorea spp.)、台灣金線

連 (Anoectochilus formosanus Hayata)、 高 氏 柴 胡

(Bupleurum kaoi Liu Chao et Chuang)、 霍 山 石 斛

(Dendrobium huoshanense C. Z. Tang et S. J. Cheng)

及冬蟲夏草 (Cordyceps sinensis (Berk) Sacc.) 等重

要植物。其中山藥極適合在台灣生長,亦為國際性

重要根莖類作物,常見的台灣山藥栽培品種多源自:

(l) Dioscorea alata (田薯);(2) D. batatas(長薯,又

稱家山藥);(3) D. japonica(山薯,又稱日本山藥);

(4) D. alata L. var. purpurea(紫田薯,又稱條薯);

(5) D. doryophora (恆春山藥,又稱戟葉田薯);(6)

D. pseudojaponica(基隆山藥);及 (7) D. persimilis

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41 食品生技 2008 NO.14

研發創新

(褐苞薯蕷)。台灣金線連為臺灣民間名貴藥材,

全草供滋養強壯用,金線連有其他相關種類如高

雄金線連 (Anoectochilus koshunensis Hayata)、花

葉 開 唇 蘭 (Anoectochilus roxburghii Lindley)、 單

囊齒唇蘭 (Odontochilus inabai Hayata) 及二囊齒

唇蘭 (Odontochilus bisaccatus Hayata)。高氏柴胡

根軟氣香,品質優異,保肝藥效經證實較北柴胡

(Bupleurum chinense DC.) 為佳,值得重視及開發利

用。霍山石斛之萃取物可促進視網膜色素上皮細胞

之活性及促成肝臟生長因子,提供清肝明目重要保

健原料。冬蟲夏草之資源稀少,正品更加難尋,因

此價高於參茸,國內發展以冬蟲夏草相關種類之菌

絲體為主。其他亦具潛力值得進行研發的藥用植物

種類,如民間藥用植物明日葉、山葡萄、七葉膽、

大葉千斤拔等;常用傳統藥材如水飛薊、白芷、三

島柴胡、日本黃連、馬援薏苡、紫草及薏苡等。就

台灣現有藥用植物或國外重要藥用植物進行開發利

用,對國民健康之維護、傳統醫藥之發揚及疾病之

治療,將有重大助益。

臺灣開發保健藥用植物應配合進行

GAP(Good Agricultural Practice) 栽培 依據聯合國農糧組織 (FAO) 之統計資料可知,

全世界每年因蟲害、病害和雜草造成的農業損失,

高達總產值的 35%,嚴重影響農業生產。因此,在

生產過程中,加強保健藥用植物之作物保護及避除

農產品遭受污染,已成為增產、優質與豐收的重要

措施,亦即應建立保健藥用植物之GAP 栽培規範,

應慎選優良基原植物,探討提升生產力、提高產品

品質與降低污染的栽培技術,如培育健康種苗、掌

握土壤理化及生物特性、選擇施肥種類與施用量、

適時灌排水與實施非農藥防治病蟲害等,期在最短

時間內生產大量高品質原料,同時降低重金屬、化

學肥料、農藥殘留及微生物等之污染。此外,另應

建立良好包裝、貯存、運輸及初級加工技術,及積

極開發多元化產品。

保健藥用植物進行 GAP 栽培,針對病蟲害防

治,應以預防為主,盡量少施或不施農藥,非施用

不可時,則採用最小有效劑量,選用高效、低毒、

低殘留之農藥種類,以降低農藥殘留和重金屬污

染,同時可維持生產、生活和生態環境的良好互

動,此或為保健藥用植物產業永續經營之不二法

則。保健藥用植物產業導入GAP 規範,將可生產含

有效成分如黃酮類 (flavonoids)、維生素 (vitamins)、

類 胡 蘿 蔔 素 (carotenoids)、 葉 綠 素 衍 生 物

(chlorophyll derivatives)、抗壞血酸 (ascorbic acid)、

生物鹼 (alkaloids)、酚類化合物 (phenolic)、皂苷類

化合物 (saponins)、多醣類 (polysaccharides)、鞣質

類化合物 (tannins)、胺基酸及胺類化合物 (amino

acid and amines)、微量元素 (minerals) 等優質原料,

且無化學肥料、農藥殘留及微生物等之污染,其內

含重金屬鉛 (Pb)、鎘 (Cd)、汞 (Hg) 濃度應不高於

國家標準。

目前政府正積極推動金線連等保健藥用植物

之產銷履歷制度 (TGAP),正為保健藥用植物產業

GAP 規範建立典範,預期可開創金線連等產業之

全新局面。產銷履歷規範標準生產流程,由田間安

全用藥做起,配合驗證制度,建立完整稽核文件,

以生產安全優質的農產品;不論是由食品安全、國

際食品貿易或國際趨勢考量,產銷履歷是生產者及

消費者雙贏的策略,有助台灣農產品進軍國際市

場。盼望政府儘速全面落實保健藥用植物 TGAP 認

證制度,以增進保健藥用植物之優質利基及國際競

爭力。

結語

隨著經濟、科技與醫藥的高度成長,人類平

均壽命逐年增加,為常保健康及預防疾病發生,人

們可以藉助保健藥用植物產品來調整體能與維護

健康,達到防病、治病與強身三大目的。台灣加入

世界貿易組織 (WTO) 後,發展保健藥用植物之利

基呈現,惟不可避免地將有更激烈的產品質量挑

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農業生技產業季刊42

RESEARCH & DEVELOPMENT

戰及國內外壓力。保健藥用植物產業若要提升競

爭力,必須積極應用已有科技基礎,參考利用現

代醫藥研發之國際規範如 GAP (Good Agricultural

Practice)、GMP (Good Manufacture Practice)、GLP

(Good Laboratory Practice) 與 GCP (Good Clinical

Practice),遵循嚴格的生產規範、質量控管、療效

評估及臨床應用,使所生產的產品品質能夠符合國

際標準。保健藥用植物之發展宜針對臺灣地區十大

死因開發保健用植物產品,同時應與世界同步,利

用生物技術開發多元化產品。確實執行保健藥用植

物 GAP (TGAP) 生產,將是優質保健藥用植物產業

發展之基石與最佳保障。

參考文獻

1. 劉新裕 (2007) 保健藥用植物之GAP栽培管理。農業生技產業季刊。

2. 劉新裕 (2007) 保健植物發展現況與展望。永續農業。

3. 石信德、黃晉興、蔡志濃 (2007) 農作物病害非農藥防治技術。96年度行政院農業委員會園丁計畫訓練講義。行政院農委會農業

試驗所。

4. 陳淑佩、邱一中 (2007) 作物蟲害非農藥防治技術介紹及實習。96年度行政院農業委員會園丁計畫訓練講義。行政院農委會農業

試驗所。

5. 劉新裕 (2007) 保健作物產業概況與發展。96年度行政院農業委員會園丁計畫訓練講義。行政院農委會農業試驗所。

6. 林俊義、安寶貞、張清安、羅朝村、謝廷芳 (2004) 作物病害非農藥防治技術。農業試驗所特刊110號。

7. 劉新裕、林俊義 (2004) 保健藥用植物之GAP栽培。技術服務。行政院農委會農業試驗所。

8. 劉新裕 (2003) 從加入WTO看保健植物永續經營之方向。永續農業。

AgBIO

劉新裕 行政院農業委員會 農業試驗所作物組 研究員