香精与香料(44)—缬草醛与缬草(又名甘松)

缬草醛

Baldrinal 来源于缬草根茎和根的提取物，抑制自主活动，具有抗炎作用。

缬草

缬草（学名：Valeriana officinalis）是一种多年生耐寒开花植物，在北半球每年6月至9月是其花期，会开出芬芳的白色或粉红色花朵。当花朵被放在花瓶里时，其散发出来的香味因过于浓烈，会令人难以忍受。

缬草原产于亚洲部分地区和欧洲，现在已被栽培到北美洲。其茎叶被一些鳞翅目物种（蝴蝶及蛾）的幼虫当作食物。

缬草在药理学和本草疗法中是一种草药，其根部作为膳食补充剂使用。缬草经浸软、研磨、脱水后被放入方便的包装中，如胶囊，具有镇静和抗焦虑等作用。而16世纪时人们曾利用缬草制作香料。缬草常用于治疗失眠，它可以被认为是安眠药物的替代疗法。它有时也被用作镇静剂，如在治疗某些焦虑症苯二氮平的替代药物。

人体必需氨基酸中的缬氨酸就是根据此植物命名的。

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形态

草本植物，株高1－2米，具有须根，有时有根状茎粗短，根粗长，多数，簇生；叶对生，有时下部互生，为一至三回羽状复叶，深绿色，长约20厘米，下部叶具柄，上部叶无柄，小叶椭圆形或披针形，叶全缘或有大小不等锯齿。

聚伞花序密集顶生，花小，极为芬芳，直径4－5毫米，淡粉色、白色或蔷薇红色，花期5－7月，果期8－9月。

植株

植株

叶

花序

白色花朵

粉红色花朵

缬草图

缬草香精油

扫描电镜观察缬草花粉。在药理学和植物治疗医学中，植物根是缬草的来源。它被用作镇静剂、抗惊厥药、偏头痛治疗药和止痛药。增强扫描电镜。图像宽度:214微米。放大倍率:如果图像打印10厘米宽，则为467x。

历史

缬草至少是在古希腊和古罗马时期就被当作一种草药使用。希波克拉底描述了缬草的特性，之后盖伦指出其可作为治疗失眠的药物。在瑞典中世纪时期的结婚典礼中，缬草有时候会被新郎戴在礼服上以防精灵嫉妒。在中国，明代时已有使用缬草的纪录。历史上很多国家的药典都曾将缬草作为草药收录，《中国药典》亦曾收录一种中国缬草蜘蛛香（Valeriana jatamansi，别名马蹄香）。日本宽叶缬草（Valeriana officinalis var. latifolia）、印度缬草（Valeriana wallichii）和墨西哥缬草（Valeriana edulis）是现代商用制药的主要原料。

命名

一种说法认为缬草的英文名字Valerian源自拉丁文valere，其意思为“使强壮或健康”，通常认为是指其药物用途，虽然也有很多人认为也可能是指其强烈的香味；而按照《牛津英语词典》第二版（1989年）所述，valerian出自人名Valerius的拉丁文形容词形式。缬草的德语俗名Baldrian源自北欧神话中的神，意为“巴德尔之光”。

缬草又被称为欧缅草、鹿子草、甘松、穿心排草、大救驾、小救驾、满山香、七里香、拔地麻、抓地虎、香草、蜘蛛香、猫食菜，英语别称万灵草药（All-heal），日语别称吉草（きっそう）。

植物精油

缬草的主要成分是一种颜色从黄绿色到黄棕色的精油，这种精油存在于干燥的根中，含量从0.5％－2％不等，不过平均产量很少超过0.8％。这种含量变化的原因是由于缬草所处自然区位的不同：在干燥、石质的土壤中，缬草根中所含的精油比在湿润、肥沃的土壤中更丰富。

通常，缬草的根在较长的一段时间内也不会失去药效，因为精油的化学性质比较稳定。由多种活性成分组成的精油有强烈的刺激性气味，让人有点想起成熟的奶酪。缬草茶不能用沸水冲泡，因为这会使较轻的精油挥发掉。

医药用途

缬草可缓解失眠、睡眠障碍、慌乱、焦虑症以及其他失调病症，同时也可放松肌肉，使内环境恢复稳态。缬草似乎往往在服用较长时间（数周）后才生效，不过也有很多使用者发现其立即起效。缬草传统上也用于治疗胃肠道疼痛及肠易激综合征。从利害关系角度来说，缬草有时被推荐为一线治疗方案。缬草往往作为停止服用苯二氮䓬类药物的过渡药物，也常被认为是其有效的代替品，然而近期有研究认为缬草并没有这些疗效。

缬草在中医学作为镇静剂使用。目前缬草是治疗失眠的有效药物，而近期的一项综合分析为此提供了有力的证据。缬草已被推荐为治疗癫痫的药物，但还没有研究作支持，不过其所含成分之一的类似物——丙戊酸已被用作抗惊厥和情绪稳定药物。

在美国，缬草作为营养补剂来出售。将缬草作为膳食补充剂的治疗方法已非常流行，特别是在1994年美国《膳食补充剂健康与教育法》（DSHEA）通过后。该法案允许代理商以非处方补剂的形式销售，因此他们就可以不受美国食品药品监督管理局（FDA）的规章限制。

化学组成

缬草中已检测到的具有药效的活性成分如下：

生物碱：猕猴桃碱、鬃草宁碱、缬草宁碱和缬草碱

异戊酰胺

γ-氨基丁酸（GABA）——抑制型神经递质

戊酸

缬草三酯、醋戊曲酯、异缬草三酯和戊曲酯

精油，包括活性倍半萜（乙酸基缬草烯酸、缬草烯酸）

黄酮类，包括橙皮苷、6-甲基芹菜素和里哪苷

作用机理

历史上缬草作为镇静剂、杀菌剂、抗惊厥剂、治疗偏头痛和止痛药，多数基础的科学研究已经冲着缬草各成分与氨基丁酸神经递质受体系统间的相互作用，但这些研究仍然没有得出很明确的结论。一般而言，尤其是当缬草的提取物作为一种温和的镇静剂时，其作用机理仍是不为人知的。缬草提取物中有些成分似乎对GABAA受体复合物（含苯二氮䓬类药物受体）有亲和力，但此行为并不是由戊酸，而是由相对含量较高的γ-氨基丁酸（GABA）本身介导。缬草也含有异缬草三酯，该物质已被证实对腺苷A1受体部位有反向激动剂作用。

中药学用途

在中医药理论下缬草使用其根及根茎作为药用，是安神药中养心安神的药物。缬草的药性是辛、甘、温，归心、肝经。有养心安神、理气、活血止痛的功效。

应用其安神的功效可以用来治疗心神不宁、心悸多梦等症，可与酸枣仁、合欢皮、首乌藤等配伍；另与丹参、益母草、泽兰、红花同用，可用来治疗经期腹痛、腰膝酸软、跌打骨伤之症。

不良反应

与缬草相关的不良反应病例非常少。虽然一些人喜欢缬草这种泥土清香般的气味，很多人对于这种气味还是会感到非常不快。在一些罕见的病例中，缬草会造成过敏反应，如皮疹、荨麻疹甚至是呼吸困难。缬草的镇静剂作用会导致头昏及嗜睡，因此在驾驶和操纵重型危险设备前要慎用此类药物。缬草三酯是一种潜在的诱变剂，因此缬草只应遵医嘱服用。

嗜睡、步行障碍、低体温症、肌无力、痉挛、疲劳、头痛、心悸、麻痹、肝功能障碍、成瘾，这些均是医疗报告中曾见到的症状，但这些情况在大部分报告中都很少出现。大剂量（大于500毫克）服用会导致胃痛、反应迟缓或轻度抑郁。而在一些特例中，缬草亦会导致头痛甚至夜惊。在大多数标准药物筛选中，都要检验个体是否对缬草提取物产品中所含苯二氮䓬类药物呈阳性。

缬草的成分需由肝脏分解，因此肝机能不全患者禁用。而缬草所含成分与烟酸或烟酰胺共用对肝脏有很大的毒性，因此要避免混用。在妊娠过程中使用缬草产品有流产的可能，因此尽量不要服用相关产品，而关于缬草对妊娠和哺乳的安全性，仍未获得充分的相关资料。

缬草的成分对中枢神经系统有抑制作用，因此不应与酒精、苯二氮䓬类药物、巴比妥酸盐、鸦片剂等抑制剂同时使用。此外，未妊娠成年女性的肝中毒病例也与含缬草制剂的短期使用（例如数日至数月）有关。长期使用症状包括成年男性的苯二氮䓬类药物样戒断症状，如心脏并发症和谵妄。

缬草用于动物和人体的实验数据十分有限，因此对于妊娠期使用缬草的安全性无法给出任何结论。此外，由于缬草是一种天然的、不受管制的药品，缬草制剂中污染物浓度、种类和状态是不易检测出来的。由于缬草对于胎儿的细胞毒性，以及对于母亲的肝毒性具有不确定性和潜在性，妊娠期应避免使用缬草产品。一些学者也给出了相同的结论。不过，在妊娠期的任何时间里，由于大意偶然使用缬草制剂，或者是短期使用缬草制剂，即使对胎儿有风险，大概也是比较低的。

每日建议剂量

由于药品形式的不同，且没有统一的标准，每日建议剂量很难确定。典型的药物形式如中草药剂量为每日2克至10克。缬草的根虽然无毒，但过量使用会造成如上个章节所述的部分副作用。

动物引诱性

缬草有一种不寻常的特性，是其根部所含的精油像猫薄荷一样对猫有引诱性。缬草中这种对猫具有引诱性的活性化合物是猕猴桃碱。引诱猫的物质可能是具有猫尿味道的3-巯基-3-甲基-1-丁醇（3-Mercapto-3-methylbutan-1-ol，MMB）。民间也有说法称缬草对老鼠同样也有引诱性，因此缬草也被用来诱捕老鼠。家畜和宠物，尤其是部分猫科动物闻到缬草的味道会变得很兴奋。

缬草的药理活性

1、缬草

缬草(Valeriana officinalis)是缬草科开花植物(被子植物)。它是缬草属中最著名的一种，由150多种植物组成，最广泛分布在欧洲的林区，部分也分布在北美和南美的热带地区。它的植物学名称来源于拉丁语valere(严格的，健康的)。已知的化合物在缬草中检测到，可能有助于其作用的成分是：猕猴桃碱，chatine, shyanthine，缬氨酸，氨基丁酸(GABA)，异戊酸，环烯醚萜，包括异戊酸盐和戊酸盐。倍半萜(含于挥发油中)：戊酸、羟基戊酸和乙酰氧戊酸。黄酮类：橙皮苷、6-甲基芹菜素和亚麻碱。其作用机制是由于缬草酸酯和环烯醚萜类化合物抑制动物酶γ -氨基丁酸转氨酶，负责γ -氨基丁酸神经递质(GABA)的代谢降解。这种化学介质与抑制性神经元现象有关，也负责诱导人类睡眠。尽管有难闻的气味，这种植物的根还是被使用了。它具有镇静和镇定的特性，促进睡眠。戊酸或戊酸是一种直链烷基羧酸。像其他低分子量羧酸一样，它有一种非常难闻的气味。它天然存在于多年生开花植物缬草(缬草缬草)中，因此得名。[1]

图1 缬草的药用成分及其作用机制

2、缬草植物化学与药理研究进展

缬草提取物是世界上应用最广泛的中草药之一。这种药用植物的根已被证明富含多种具有生物活性的植物化学物质。缬草根中含有多种化合物，包括萜烯酸酯和木脂素。这种植物提取物中含有大量的生物活性化学成分，在不同的病理条件下，如睡眠障碍、心血管疾病、焦虑和抑郁中具有潜在的药用价值。缬草提取物最常见的药用用途是治疗失眠和改善睡眠质量。提取物的温和镇静作用，以及没有任何明显的副作用，使其成为合成镇静药物的流行替代品，合成镇静药物通常与不良反应有关。本文就缬草的生物活性化学成分及其药理作用作一综述。同时，对缬草提取物的药用价值及可能的作用机制进行了讨论。[2]

图2 缬草的药理活性 [2]

3、缬草治疗失眠的作用机制

缬草(缬草)最常用来治疗失眠和焦虑症。缬草具有类似于苯二氮卓类药物的作用机制;然而，它并没有像苯二氮卓类药物那样与γ亚基结合，而是与GABA-A受体上的β亚基结合。无论如何，当主要的抑制性神经递质GABA与GABA- a受体结合时，它对氯离子进入神经元的作用是相同的，从而导致超极化状态。此外，缬草还被证明可以减少GABA的去除或代谢，从而使GABA在体内停留的时间更长。总之，临床试验证据表明缬草可能对治疗失眠有用;然而，缺乏设计良好的临床试验来支持这一说法，或提供证据证明其长期有效性和安全性(即，超过4 - 6周)。[3]

图3 如前所述，缬草的作用机制与苯二氮卓类药物相似;然而，它并没有像苯二氮卓类药物那样与伽马亚基结合，而是与伽马氨基丁酸- a受体上的伽马亚基结合。[3]

4、从缬草到癌症治疗:生物源化合物的成功

下一个里程碑来自于2-丙基戊酸相关致畸性的分子机制研究。一个关键的观察结果是，2-丙基戊酸在转录水平上刺激过氧化物酶体激活的受体-δ (PPAR-δ)，而不干扰其配体结合位点(Gottlicher等人，2001)。ppar是一种配体诱导的核受体，参与脂质代谢和糖稳态。在21世纪初，PPAR-δ的表达与2-丙基戊酸抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC)活性有关。通过中和或暴露组蛋白尾部n端带正电荷的赖氨酸残基，组蛋白乙酰转移酶(HAT)和HDACs精细调整染色质缩合(图4)。2-丙基戊酸是一种广谱抑制剂，可影响I类(HDAC-1，-2，-3，-8)和II类(HDAC-4，-5，-6，-7，-9和-10)赖氨酸去乙酰化酶。其抑制机制包括位于HDAC催化袋中锌离子的羧基络合作用。

一种影响基因表达的药理学工具的可用性为理解基因表达和DNA复制的表观遗传控制开辟了新的视野。更重要的是，耐受性良好的HDAC抑制剂，如2-丙基戊酸，也成为癌症治疗的治疗药物。事实上，癌细胞的特征是基因改变，但也有肿瘤抑制基因表达不足。该模型成功地在动物白血病模型中受到挑战，然后进一步在人类中得到验证(Achachi等人，2005;Lezin等人，2007;Vandermeers等人，2009;Hubaux等人，2010)。虽然2-丙基戊酸的作用模式仍需澄清，但处理似乎具有很好的耐受性。其抗癌机制包括激活基因转录、细胞周期阻滞、调节细胞内信号转导和活性氧、诱导细胞凋亡和细胞分化。

在评估2-丙基戊酸和其他化疗药物组合的临床试验中，最重要的是那些治疗癌症没有令人满意的治疗。一个例子是恶性间皮瘤(MM)，一种肿瘤的胸膜或腹膜，这是由暴露于石棉纤维。在45例MM复发患者中，2-丙基戊酸和阿霉素(一种DNA拓扑异构酶抑制剂)联合治疗，部分缓解率为16%，病情稳定率为9%。尽管这些分数仍然适中，但考虑到单药治疗MM复发患者缺乏反应，还是相当令人鼓舞的。虽然无进展生存期不会延长，但新方案具有显著的缓解疼痛和改善生活质量的能力。未来的挑战包括发现新的vpa相关化合物，这些化合物对MM肿瘤具有更高的特异性，但仍然保持最佳的耐受性。这一观点将是农业生命项目的一个主要问题。

图4 2-丙基戊酸的代谢和生物活性。2-丙基戊酸通过三种主要代谢途径被肝细胞转化:葡萄糖醛酸经udp -葡萄糖醛酸基作用乙酰辅酶a脱氢酶在线粒体中的作用2-丙戊酸通过抑制丁二酸半醛脱氢酶提高脑γ-氨基丁酸(GABA)水平(SSADH)。2-丙基戊酸抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC)，增加组蛋白尾部赖氨酸残基的乙酰化。

组蛋白乙酰转移酶(或HAT)使赖氨酸残基的正电荷胺乙酰化，降低了它们对DNA的亲和力，

减少染色质的密度，促进基因表达。[4]

参考文献

[1] http://pharmwarthegame.blogspot.com/2018/04/valeriana-officinalis.html.

[2] Omar Husham Ahmed Al-Attraqchi, Pran Kishore Deb* and Noor Husham Ahmed Al-Attraqchi.

Review of the Phytochemistry and Pharmacological Properties of Valeriana officinalis.

Current Traditional Medicine. 2020, 6(4): 260-277. DOI: 10.2174/2215083805666190314112755.

[3] https://www.ebmconsult.com/articles/valerian-valeriana-officinalis-treating-insomnia-sleep

[4] Malik Hamaidia, Pierre-Yves Barez, Alexandre Carpentier, Simon Lebecque, Krystian Miazek, Aman Paul, Sathya Neelature Sriramareddy, Bernard Staumont, Sabine Danthine, Magali Deleu, Michel Frédérich, Edwin De Pauw, Pierre Delaplace, Frank Delvigne, Dorothée Goffin, Marc Ongena, Bernard Duysinx, Renaud Louis, Jean-Philippe Cosse & Luc Willems. From Valeriana officinalis to cancer therapy: the success of a bio-sourced compound. BASE, 2016,20（S1）：314-320. DOI: 10.25518/1780-4507.12739.