马达加斯加长春花(Catharanthus roseus)是夹竹桃科中一种卓越的开花植物,以其观赏价值和非凡的药用重要性而闻名。原产于马达加斯加,这种常绿亚灌木已成为现代医学中药理学上最重要的植物之一。
• 产生超过130种生物活性生物碱,包括抗癌化合物长春新碱和长春碱
• 少数几种其化学成分直接拯救了数百万人生命的植物之一
• 在全球热带和亚热带地区广泛栽培为观赏性花坛植物
• 有许多常见名称:马达加斯加长春花、玫瑰长春花、老处女、粉红长春花,在马达加斯加则称为「arivotaombelona」
分类学
界
Plantae
门
Tracheophyta
纲
Magnoliopsida
目
Gentianales
科
Apocynaceae
属
Catharanthus
Species
Catharanthus roseus
Catharanthus roseus 是马达加斯加的特有种,分布于从沿海低地到海拔约1,500米的多种栖息地。
• 马达加斯加是 Catharanthus 属的多样性中心,该属包含8个物种(其中7个为马达加斯加特有)
• 该物种于1753年由林奈首次描述为 Vinca rosea;后于1837年由 G. Don 重新分类至 Catharanthus 属
• 已被引入并归化于全球热带和亚热带地区,包括非洲部分地区、南亚和东南亚、澳洲、南欧以及美洲
• 在许多热带地区,它已归化到被视为入侵物种的程度
• 夹竹桃科(Apocynaceae)包含约5,000个物种,分属425个属,其中许多产生有毒生物碱作为化学防御
• 马达加斯加是 Catharanthus 属的多样性中心,该属包含8个物种(其中7个为马达加斯加特有)
• 该物种于1753年由林奈首次描述为 Vinca rosea;后于1837年由 G. Don 重新分类至 Catharanthus 属
• 已被引入并归化于全球热带和亚热带地区,包括非洲部分地区、南亚和东南亚、澳洲、南欧以及美洲
• 在许多热带地区,它已归化到被视为入侵物种的程度
• 夹竹桃科(Apocynaceae)包含约5,000个物种,分属425个属,其中许多产生有毒生物碱作为化学防御
Catharanthus roseus 是一种常绿、直立至开展的亚灌木或多年生草本植物,通常高20–60厘米(在理想条件下偶尔可达1米)。
茎与叶:
• 茎圆柱形,光滑至微有毛,绿色至带紫色,折断时渗出白色乳汁(夹竹桃科特征)
• 叶单叶,对生,长椭圆形至倒卵形(长2.5–9厘米,宽1–3.5厘米)
• 上面深绿色有光泽,下面较淡;全缘;羽状脉,中脉明显
• 叶以十字对生方式排列(每对相对于下方一对旋转90°)
• 叶柄短(1–1.5厘米)
花:
• 单生于叶腋,着生于长1–3厘米的花梗上
• 花冠高脚碟状,具狭窄的圆柱形花冠筒(约2.5–3厘米长),展开成五个明显的裂片(直径约2–4厘米)
• 花色从白色到粉红色到深玫瑰粉红色,通常在中心有对比鲜明的深红色或黄色「眼」
• 五枚雄蕊着生于花冠筒近顶部;花药内藏于筒内
• 子房上位,由两个离生心皮通过共同的花柱和柱头联合而成
• 花为雄蕊先熟(雄性部分先于雌性成熟),促进异花授粉
果实与种子:
• 果实为一对分叉的蓇葖果(长2–4厘米),每个含10–30粒种子
• 种子小(约2毫米),长圆形,深棕色至黑色,顶端有一簇细毛有助于风力传播
• 种子寿命相对较短,在温暖潮湿条件下易于发芽
茎与叶:
• 茎圆柱形,光滑至微有毛,绿色至带紫色,折断时渗出白色乳汁(夹竹桃科特征)
• 叶单叶,对生,长椭圆形至倒卵形(长2.5–9厘米,宽1–3.5厘米)
• 上面深绿色有光泽,下面较淡;全缘;羽状脉,中脉明显
• 叶以十字对生方式排列(每对相对于下方一对旋转90°)
• 叶柄短(1–1.5厘米)
花:
• 单生于叶腋,着生于长1–3厘米的花梗上
• 花冠高脚碟状,具狭窄的圆柱形花冠筒(约2.5–3厘米长),展开成五个明显的裂片(直径约2–4厘米)
• 花色从白色到粉红色到深玫瑰粉红色,通常在中心有对比鲜明的深红色或黄色「眼」
• 五枚雄蕊着生于花冠筒近顶部;花药内藏于筒内
• 子房上位,由两个离生心皮通过共同的花柱和柱头联合而成
• 花为雄蕊先熟(雄性部分先于雌性成熟),促进异花授粉
果实与种子:
• 果实为一对分叉的蓇葖果(长2–4厘米),每个含10–30粒种子
• 种子小(约2毫米),长圆形,深棕色至黑色,顶端有一簇细毛有助于风力传播
• 种子寿命相对较短,在温暖潮湿条件下易于发芽
在其原产地马达加斯加,Catharanthus roseus 占据了非常广泛的生态范围:
• 见于草原、开阔林地、森林边缘、路边和受干扰地区
• 从海平面生长至约1,500米海拔
• 耐受贫瘠、沙质和砖红壤;也见于石灰岩基质
• 在年降雨量900–1,500毫米的地区生长良好,但一旦建立即表现出显着的耐旱性
• 在马达加斯加,它是最常见和分布最广的原生植物之一,常定殖于退化和受干扰的土地
授粉与繁殖:
• 主要由蝴蝶和长舌昆虫授粉,这些昆虫被长花冠筒基部的花蜜吸引
• 雄蕊先熟的开花机制促进异交
• 自花授粉可能发生但比率较低
• 种子通过风力(风媒传播)和重力传播
生态问题:
• 在马达加斯加以外的许多热带地区,C. roseus 已归化并被视为入侵物种,排挤原生植被
• 其耐旱性和丰富的种子产量有助于其在适宜气候下的入侵性
• 见于草原、开阔林地、森林边缘、路边和受干扰地区
• 从海平面生长至约1,500米海拔
• 耐受贫瘠、沙质和砖红壤;也见于石灰岩基质
• 在年降雨量900–1,500毫米的地区生长良好,但一旦建立即表现出显着的耐旱性
• 在马达加斯加,它是最常见和分布最广的原生植物之一,常定殖于退化和受干扰的土地
授粉与繁殖:
• 主要由蝴蝶和长舌昆虫授粉,这些昆虫被长花冠筒基部的花蜜吸引
• 雄蕊先熟的开花机制促进异交
• 自花授粉可能发生但比率较低
• 种子通过风力(风媒传播)和重力传播
生态问题:
• 在马达加斯加以外的许多热带地区,C. roseus 已归化并被视为入侵物种,排挤原生植被
• 其耐旱性和丰富的种子产量有助于其在适宜气候下的入侵性
Catharanthus roseus 的所有部分均有毒,因为含有吲哚生物碱,包括长春新碱、长春碱以及超过130种其他生物碱化合物。
• 摄入可能引起噁心、呕吐、腹泻、低血压,严重时可导致心律不整和死亡
• 乳汁可能引起皮肤和眼睛刺激
• 尽管有毒,但使其有毒的同一种生物碱正是救命化疗药物的基础——这是植物毒性如何被用于医学的一个显着例子
• 应让儿童和宠物远离该植物
• 摄入可能引起噁心、呕吐、腹泻、低血压,严重时可导致心律不整和死亡
• 乳汁可能引起皮肤和眼睛刺激
• 尽管有毒,但使其有毒的同一种生物碱正是救命化疗药物的基础——这是植物毒性如何被用于医学的一个显着例子
• 应让儿童和宠物远离该植物
Catharanthus roseus 在温暖气候下广泛栽培为观赏性花坛和容器植物,在温带地区则作为一年生植物栽培。
光照:
• 喜全日照(每天6小时以上直射阳光)
• 可耐受半荫,但开花减少
• 在明亮温暖的条件下生长最佳
土壤:
• 适应多种土壤类型,包括贫瘠、沙质和石质土壤
• 需要排水良好的土壤;不耐积水
• 耐受微酸性至微碱性pH(5.5–7.5)
• 需肥量低;过度施肥会减少开花
浇水:
• 需水量中等;一旦建立即耐旱
• 生长活跃期间定期浇水,但浇水间隔期间让土壤干燥
• 过度浇水会导致根腐病和真菌病害
温度:
• 在温暖温度下生长良好:最佳范围20–30°C
• 不耐霜冻;温度低于4°C时死亡
• 在温带地区,作为一年生植物栽培或在室内越冬
繁殖:
• 易于用种子繁殖(在20–25°C下10–21天发芽)
• 也可用茎插繁殖(2–3周生根)
• 种子应表面播种或轻微覆盖,因为它们需要光线才能发芽
常见问题:
• 因过度浇水或排水不良引起的根腐病
• 蚜虫、红蜘蛛和粉虱
• 过湿条件下的真菌病害(疫霉菌、腐霉菌)
• 潮湿环境中的叶斑病和枯萎病
光照:
• 喜全日照(每天6小时以上直射阳光)
• 可耐受半荫,但开花减少
• 在明亮温暖的条件下生长最佳
土壤:
• 适应多种土壤类型,包括贫瘠、沙质和石质土壤
• 需要排水良好的土壤;不耐积水
• 耐受微酸性至微碱性pH(5.5–7.5)
• 需肥量低;过度施肥会减少开花
浇水:
• 需水量中等;一旦建立即耐旱
• 生长活跃期间定期浇水,但浇水间隔期间让土壤干燥
• 过度浇水会导致根腐病和真菌病害
温度:
• 在温暖温度下生长良好:最佳范围20–30°C
• 不耐霜冻;温度低于4°C时死亡
• 在温带地区,作为一年生植物栽培或在室内越冬
繁殖:
• 易于用种子繁殖(在20–25°C下10–21天发芽)
• 也可用茎插繁殖(2–3周生根)
• 种子应表面播种或轻微覆盖,因为它们需要光线才能发芽
常见问题:
• 因过度浇水或排水不良引起的根腐病
• 蚜虫、红蜘蛛和粉虱
• 过湿条件下的真菌病害(疫霉菌、腐霉菌)
• 潮湿环境中的叶斑病和枯萎病
马达加斯加长春花是医学史上药理学意义最重大的植物之一。
药用:
• 长春新碱(Oncovin)——从植物中提取;用于治疗急性淋巴细胞白血病(ALL)、霍奇金和非霍奇金淋巴瘤以及几种其他癌症
• 长春碱(Velban)——用于治疗霍奇金淋巴瘤、睾丸癌和其他恶性肿瘤
• 在1960年代引入长春新碱之前,儿童ALL的死亡率接近100%;使用基于长春新碱的化疗后,存活率提高到约80–90%
• 长春新碱和长春碱通过与微管蛋白结合并抑制有丝分裂纺锤体形成,从而在中期阻止细胞分裂
• 其他正在研究的来自C. roseus的生物碱包括长春地辛、长春瑞滨(半合成)和蛇根碱(用于循环系统疾病)
• 在马达加斯加、印度、中国、加勒比海和其他热带地区的传统医学中,该植物被用于治疗糖尿病、高血压、哮喘、月经失调,并作为利尿剂
• 临床试验已证实其降血糖(降低血糖)特性,支持其在糖尿病管理中的传统用途
观赏用途:
• 在热带和亚热带花园中广泛种植为花坛、边界和容器植物
• 培育了许多品种,花色从白色到粉红色到深玫瑰色,有或没有对比鲜明的眼区
• 耐热和耐旱使其成为低维护园艺的热门选择
• 用于吊篮、窗盒和群植
其他用途:
• 研究其潜在的抗菌和抗氧化特性
• 研究用于污染土壤的植物修复
药用:
• 长春新碱(Oncovin)——从植物中提取;用于治疗急性淋巴细胞白血病(ALL)、霍奇金和非霍奇金淋巴瘤以及几种其他癌症
• 长春碱(Velban)——用于治疗霍奇金淋巴瘤、睾丸癌和其他恶性肿瘤
• 在1960年代引入长春新碱之前,儿童ALL的死亡率接近100%;使用基于长春新碱的化疗后,存活率提高到约80–90%
• 长春新碱和长春碱通过与微管蛋白结合并抑制有丝分裂纺锤体形成,从而在中期阻止细胞分裂
• 其他正在研究的来自C. roseus的生物碱包括长春地辛、长春瑞滨(半合成)和蛇根碱(用于循环系统疾病)
• 在马达加斯加、印度、中国、加勒比海和其他热带地区的传统医学中,该植物被用于治疗糖尿病、高血压、哮喘、月经失调,并作为利尿剂
• 临床试验已证实其降血糖(降低血糖)特性,支持其在糖尿病管理中的传统用途
观赏用途:
• 在热带和亚热带花园中广泛种植为花坛、边界和容器植物
• 培育了许多品种,花色从白色到粉红色到深玫瑰色,有或没有对比鲜明的眼区
• 耐热和耐旱使其成为低维护园艺的热门选择
• 用于吊篮、窗盒和群植
其他用途:
• 研究其潜在的抗菌和抗氧化特性
• 研究用于污染土壤的植物修复
趣味知识
马达加斯加长春花对医学的贡献是制药史上最戏剧性的故事之一: • 在1950年代,西安大略大学的研究员罗伯特·诺布尔正在研究一种传统牙买加民间疗法,使用长春花治疗糖尿病。虽然该植物对糖尿病无效,但他的团队注意到提取物严重降低了实验动物的白血球计数——这一线索导致了长春新碱的分离。 • 长春新碱于1963年获得美国FDA批准,并彻底改变了儿童白血病的治疗,将曾经致命的诊断转变为高存活率的疾病。 • 这些救命生物碱在植物中的浓度极低——大约1克长春新碱需要约500公斤干燥叶子,使得提取极其耗费资源。 • 由于提取的困难和成本,已开发出半合成衍生物(如长春瑞滨)以提高产量并减少副作用。 • 属名 Catharanthus 源自希腊语「katharos」(纯净)和「anthos」(花),而种加词「roseus」则指野生型花的玫瑰粉色。 • 尽管有常见名称,马达加斯加长春花与真正的长春花(Vinca 物种,也属于夹竹桃科)或海洋长春花蜗牛无关——这是跨越完全不同生命界的趋同命名案例。
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