薬用植物

現在では料理用のハーブやスパイスとして使われているものを含む多くの植物は、先史時代から必ずしも効果的ではなかったものの、薬として使われてきました。スパイスは、特に暑い気候において、食品の腐敗菌に対抗するために部分的に使用されてきました^{[ 7 ] [ 8 ]}。また、特に腐敗しやすい肉料理にも使われてきました^{[ 9 ]} 。被子植物（顕花植物）は、ほとんどの植物性医薬品の元祖です^{[ 10 ]} 。人間の居住地は、イラクサ、タンポポ、ハコベなど、薬草として使われる雑草に囲まれていることがよくあります^{[ 11 ] [ 12 ]}。ハーブを使うのは人間だけではありません。非ヒト霊長類、オオカバマダラ、ヒツジなどの一部の動物は、病気のときに植物を摂取します^{[ 13 ] 。}

先史時代の埋葬地からのサンプルは、旧石器時代の人々が植物を摂取していたことを示している。例えば、イラク北部の6万年前のネアンデルタール人の埋葬地「シャニダールIV」からは、8種類の植物の花粉が発見された。^{[ 14 ]}モロッコのタフォラルト洞窟では、墓の中から1万5千年前のマオウの残骸が発見されており、葬儀の儀式でマオウが何らかの役割を果たしていた可能性が示唆されている。 ^{[ 15 ]} 5千年以上もの間エッツタール・アルプスで凍結保存されていたアイスマン、エッツィの遺品から発見されたキノコは、鞭虫駆除に使われていた可能性がある。^{[ 16 ]}

古代シュメールでは、紀元前3000年頃の粘土板にミルラやアヘンを含む数百種類の薬用植物が記載されている。古代エジプトのエーベルス・パピルスには、アロエ、大麻、ヒマシ、ニンニク、ジュニパー、マンドラゴラなど800種類以上の植物薬が記載されている。^{[ 5 ] [ 17 ]}

古代から現代に至るまで、アタルヴァ・ヴェーダ、リグ・ヴェーダ、スシュルタ・サンヒターに記録されているアーユルヴェーダ医学では、クルクミンを含むウコンなど、数百種類のハーブやスパイスが使用されてきました。^{[ 18 ]}中国の薬典である神農本草経には、ハンセン病治療薬としてチャウルムーグラ、エフェドラ、麻などの植物薬が記録されています。^{[ 19 ]}これは唐代の薬興論でさらに発展しました。^{[ 20 ]}紀元前4世紀には、アリストテレスの弟子であるテオフラストスが、最初の体系的な植物学のテキストである植物誌を著しました。^{[ 21 ]}

紀元60年頃、ローマ軍に仕えていたギリシャの医師ディオスコリデスは、 『薬物誌』の中で、600種類以上の薬用植物を用いた1000種類以上の薬の処方を記録した。この書物は、17世紀まで1500年以上にわたり、薬草学の権威ある参考書であり続けた。^{[ 6 ] [ 22 ]}

中世初期、ベネディクト会修道院はヨーロッパで医学知識を保存し、古典文献を翻訳・写本し、薬草園を維持した。^{[ 23 ] [ 24 ]}ヒルデガルト・フォン・ビンゲンは医学に関する『原因と治療法』（ Causae et Curae ）を著した。^{[ 25 ]}

イスラム黄金時代には、学者たちがディオスコリデスを含む多くの古典ギリシア語文献をアラビア語に翻訳し、独自の注釈を加えた。^{[ 26 ]} 薬草学はイスラム世界、特にバグダッドとアル・アンダルスで盛んになった。薬用植物に関する多くの著作の中で、コルドバのアブルカシス（936-1013）は『 The Book of Simples』を著し、イブン・アル・バイタル（1197-1248）は『 Corpus of Simples』にアコニタム、ヌクス・ヴォミカ、タマリンドなど数百の薬草を記録した。^{[ 27 ]}アヴィセンナは1025年の『The Canon of Medicine』に多くの植物を含めた。^{[ 28 ]}アブー・ライハーン・ビールーニー^{[ 29 ]}、イブン・ズフル^{[ 30 ]} 、スペインのペトロ、セント・アマンのヨハネはさらに多くの薬局方を著した。^{[ 31 ]}

近世初期には、1526年の『グレーテ・ハーバル』を皮切りに、ヨーロッパ全土で図解入りの薬草書が隆盛を極めた。ジョン・ジェラードは、レンベルト・ドドエンスに基づいて1597年に有名な『ハーバル、または植物の一般史』を著し、ニコラス・カルペパーは『イギリスの医師大全』を出版した。^{[ 32 ]}近世初期の探検と、その結果として起こったコロンブス交換 によって、多くの新しい植物薬がヨーロッパにもたらされた。コロンブス交換では、15世紀から16世紀にかけて、家畜、作物、技術が旧世界とアメリカ大陸の間で交換された。アメリカ大陸にもたらされた薬草には、ニンニク、ショウガ、ウコンなどがあり、コーヒー、タバコ、コカは逆方向に伝わった。^{[ 33 ] [ 34 ]} メキシコでは、16世紀のバディアヌス写本に中央アメリカで入手可能な薬用植物が記述されている。^{[ 35 ]}

19世紀、化学分析の応用により、薬における植物の位置づけは根本的に変化した。アルカロイドは、1806年にケシからモルヒネが分離されたのを皮切りに、1817年にはイペカクアンハとストリキノス、キナノキからキニーネ、そしてその他多くの薬用植物から次々と分離された。化学が進歩するにつれ、植物から潜在的に活性な物質の新たな種類が発見された。モルヒネを含む精製アルカロイドの商業的抽出は、1826年にメルク社で始まった。薬用植物から初めて発見された物質の合成は、1853年のサリチル酸から始まった。19世紀末頃になると、薬学界では薬用植物に対する見方が変わり、植物全体を乾燥させると酵素が活性成分を変化させてしまうことが多かったため、植物材料から精製されたアルカロイドやグリコシドが好まれるようになった。植物からの創薬は20世紀から21世紀にかけても重要であり続け、イチイやマダガスカルツルニチニチソウから重要な抗がん剤が発見された。^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}

アルカロイドは苦味のある化学物質で、自然界に広く分布しており、しばしば毒性があり、多くの薬用植物に含まれています。^{[ 59 ]}娯楽用および医薬品として、さまざまな作用機序を持ついくつかのクラスがあります。さまざまなクラスの医薬品には、アトロピン、スコポラミン、ヒヨスチアミン（すべてナス科植物由来）、^{[ 60 ]}伝統的な薬であるベルベリン（メギ属やマホニア属などの植物由来）、^{[ b ]}カフェイン（コーヒー属）、コカイン（コカ属）、エフェドリン（マオウ属）、モルヒネ（ケシ）、ニコチン（タバコ）、^{[ c ]}レセルピン（ラウウォルフィア・セルペンティナ）、キニジンとキニーネ（キナノキ）、ビンカミン（ビンカ・ミノール）、ビンクリスチン（ニチニチソウ）などがあります。^{[ 58 ] [ 63 ]}

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  ケシ（Papaver somniferum）は、アルカロイドであるモルヒネとコデインの供給源である。^{[ 58 ]}
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  タバコに含まれるアルカロイドであるニコチンは、体内のニコチン性アセチルコリン受容体に直接結合し、薬理作用を発揮する。^{[ 64 ]}
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  ベラドンナ（Atropa belladonna）は、アトロピン、スコポラミン、ヒヨスチアミンなどのトロパンアルカロイドを産出する。^{[ 60 ]}

アントラキノン配糖体は、ルバーブ、カスカラ、アレクサンドリアセンナなどの薬用植物に含まれています。^{[ 65 ] [ 66 ]}これらの植物から作られる植物由来の緩下剤には、センナ^{[ 67 ]} 、ルバーブ^{[ 68 ]} 、アロエ^{[ 58 ]}などがあります。

心臓配糖体は、ジギタリスやスズランなどの薬用植物由来の強力な薬剤です。これらには、心臓の拍動をサポートし、利尿作用を持つジゴキシンやジギトキシンが含まれます。^{[ 49 ]}

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  アントラキノン配糖体を含むセンナ・アレクサンドリナは、数千年にわたり下剤として使用されてきた。 ^{[ 67 ]}
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  ジギタリス（Digitalis purpurea）には、心臓配糖体であるジゴキシンが含まれています。この植物は、配糖体が特定されるずっと前から心臓疾患の治療に用いられていました。^{[ 49 ] [ 69 ]}
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  ジゴキシンは心房細動、心房粗動、そして時には心不全の治療に用いられる。^{[ 49 ]}

植物にはいくつかの種類のポリフェノールが広く存在し、植物の病気や捕食者に対する防御において多様な役割を果たしている。^{[ 49 ]}それらには、ホルモンを模倣する植物エストロゲンや収斂性タンニンが含まれる。^{[ 58 ] [ 70 ]}植物エストロゲンを含む植物は、不妊、月経、更年期障害などの婦人科疾患に対して何世紀にもわたって投与されてきた。 ^{[ 71 ]}これらの植物の中には、クズ^{[ 72 ]} 、クズ^{[ 73 ]}、アンゼリカ^{[ 74 ]} 、フェンネル、アニス^{[ 75 ]}などがある。

ブドウの種子、オリーブ、海岸松の樹皮などから抽出された多くのポリフェノール抽出物は、薬効に関する証拠や法的健康上の主張がないまま、栄養補助食品や化粧品として販売されています。 ^{[ 76 ]}アーユルヴェーダでは、プニカラジンと呼ばれるポリフェノールを含むザクロの収斂性のある皮が薬として使用されていますが、その有効性に関する科学的証拠はありません。^{[ 76 ] [ 77 ]}

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  植物性エストロゲンを含むトウキは、古くから婦人科疾患の治療に用いられてきた。
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  ポリフェノールには、植物エストロゲン（上段と中段）、動物エストロゲンの模倣物質（下段）が含まれる。 ^{[ 78 ]}

テルペン類やテルペノイド類は、さまざまな薬用植物^{[ 79 ]}や、針葉樹などの樹脂植物に多く含まれています。強い芳香があり、草食動物を寄せ付けない効果があります。その香りは、バラやラベンダーなどの香水やアロマセラピーなど、精油の原料として役立ちます。^{[ 58 ] [ 80 ] [ 81 ]}中には薬効を持つものもあります。例えば、チモールは消毒作用があり、かつては駆虫薬として使われていました。^{[ 82 ]}

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  一般的なタイム（Thymus vulgaris）の精油には、殺菌作用と抗真菌作用を持つモノテルペンであるチモールが含まれています。^{[ 82 ]}
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  チモールは植物に含まれる多くのテルペンの一つである。 ^{[ 82 ]}

薬用植物は集中的な管理を必要とします。種ごとに栽培条件が異なります。世界保健機関は、害虫や植物病害の問題を最小限に抑えるために輪作を推奨しています。栽培は伝統的な方法で行うことも、土壌中の有機物を維持し、水を節約するために、例えば不耕起栽培システムなどの保全農業手法を用いることもできます。^{[ 83 ]}多くの薬用植物や芳香植物では、植物の特性は土壌の種類や栽培戦略によって大きく異なるため、満足のいく収量を得るには注意が必要です。^{[ 84 ]}

薬用植物はしばしば硬くて繊維質であるため、服用しやすくするために何らかの処理が必要です。伝統医学研究所によると、ハーブ薬の一般的な調製法には、煎じ薬、粉末化、アルコール抽出があり、いずれの場合も物質の混合物が得られます。煎じ薬は、植物材料を粉砕してから水で煮沸して、経口摂取または局所塗布できる液体抽出物を生成するものです。^{[ 85 ]}粉末化は、植物材料を乾燥させてから粉砕して、錠剤に圧縮できる粉末を得るものです。アルコール抽出は、植物材料を冷たいワインまたは蒸留酒に浸してチンキ剤を作るものです。^{[ 86 ]}

伝統的な湿布薬は、薬用植物を煮て布で包み、できた包みを体の患部に外用することで作られました。^{[ 87 ]}

現代医学が薬用植物から薬物を特定した場合、その薬物は合成されるか、植物材料から抽出されて純粋な化学物質として商業的に生産される。^{[ 36 ]}問題の化合物が複雑な場合、抽出は実用的である。^{[ 88 ]}

植物由来の薬は世界中で広く使用されています。^{[ 89 ]}発展途上国のほとんど、特に農村部では、薬草療法を含む地元の伝統医療が人々の唯一の医療源となっていますが、先進国では、伝統医療の主張を利用して、栄養補助食品の使用を含む代替医療が積極的に販売されています。2015 年現在、薬用植物から作られた製品のほとんどは安全性と有効性についてテストされておらず、先進国で販売され、発展途上国で伝統的な治療師によって提供されている製品は品質が不均一で、危険な汚染物質が含まれている場合もあります。^{[ 90 ]}伝統的な中国医学では、他の材料や技術に加えて、さまざまな植物が使用されています。^{[ 91 ]}キューガーデンの研究者は、中央アメリカで糖尿病に使用されている 104 種の植物を発見し、そのうち 7 種は少なくとも 3 つの別々の研究で特定されていました。^{[ 92 ] [ 93 ]}ブラジルのアマゾンのヤノマミ族は、研究者の支援を受けて、伝統医療に使用されている 101 種の植物を記述しました。^{[ 94 ] [ 95 ]}

オピオイド、コカイン、大麻などの植物由来の薬物は、医療用途と娯楽用途の両方があります。さまざまな国が、精神活性薬の服用に伴うリスクを理由の一つとして、さまざまな時期に違法薬物を使用してきました。^{[ 96 ]}

植物由来の薬は体系的に試験されることは少なく、何世紀にもわたって非公式に使用されてきました。2007年までに、臨床試験ではハーブ抽出物の約16%に潜在的に有用な活性が実証されました。抽出物の約半分については、in vitroまたはin vivoでの証拠が限られており、約20%については植物化学的証拠のみがあり、0.5%はアレルギー性または毒性があり、約12%は基本的に科学的に研究されたことがありません。^{[ 46 ]} Cancer Research UKは、がんに対するハーブ療法の有効性に関する信頼できる証拠はないと警告しています。^{[ 97 ]}

2012年の系統発生学的研究では、ネパール、ニュージーランド、南アフリカのケープ地方の3つの地域の薬用植物を比較するために、20,000種の植物を用いて属レベルまでの系統樹が構築されました。その結果、同じ種類の症状を治療するために伝統的に使用されてきた種は、3つの地域すべてで同じ植物群に属しており、「強い系統発生シグナル」が得られました。 ^{[ 98 ]}医薬品となる植物の多くはまさにこれらのグループに属しており、これらのグループは世界の3つの異なる地域で独立して使用されてきたため、この結果は、1) これらの植物グループには薬効の可能性があり、2) 未定義の薬理活性が伝統医学での使用と関連しており、3) ある地域での植物医薬品の可能性のある系統発生グループの使用は、他の地域での使用を予測する可能性があることを意味すると解釈されました。^{[ 98 ]}

世界保健機関（WHO）は、薬用植物から作られた医薬品の品質と、それらに対する主張を改善するために、ハーブ医薬品に関する国際規制協力と呼ばれるネットワークを調整してきました。^{[ 99 ]} 2015年時点で、適切に機能する規制機関を持つ国は約20%に過ぎず、30%の国には規制機関がなく、約半数の国は規制能力が限られていました。^{[ 90 ]}アーユルヴェーダが何世紀にもわたって実践されてきたインドでは、ハーブ療法は保健家族福祉省傘下の政府機関であるAYUSHの責任となっています。 ^{[ 100 ]}

^{WHOは、伝統医療に関する戦略[ 101 ]} を策定し、4つの目標を掲げています。すなわち、伝統医療を政策として国家医療制度に統合すること、その安全性、有効性、品質に関する知識とガイダンスを提供すること、その入手可能性と手頃な価格を高めること、そしてその合理的で治療的に適切な使用を促進することです。^{[ 101 ]} WHOはこの戦略の中で、各国がこのような実施において7つの課題に直面していることを指摘しています。それは、政策の策定と施行、統合、安全性と品質（特に製品の評価と施術者の資格）、広告の規制、研究開発、教育と訓練、そして情報の共有です。^{[ 101 ]}

製薬業界は、1800年代のヨーロッパの薬局にルーツがあり、薬剤師はモルヒネ、キニーネ、ストリキニーネなどの抽出物を含む地元の伝統的な薬を顧客に提供していました。 ^{[ 102 ]}カンプトテシン（伝統的な中国医学で使用されるCamptotheca acuminata由来）やタキソール（太平洋イチイ、Taxus brevifolia由来）などの治療上重要な薬は、薬用植物から得られました。^{[ 103 ] [ 36 ]}抗がん剤として使用されるビンカアルカロイドのビンクリスチンとビンブラスチンは、1950年代にマダガスカルのニチニチソウ、Catharanthus roseusから発見されました。^{[ 104 ]}

民族植物学を用いて数百の化合物が特定されており、先住民が医療用途に用いる可能​​性のある植物が調査されている。^{[ 105 ]}クルクミン、エピガロカテキンガレート、ゲニステイン、レスベラトロールなどの重要な植物化学物質は、汎アッセイ干渉化合物であり、その活性のin vitro研究では信頼性の低いデータが得られることが多い。その結果、植物化学物質は創薬におけるリード物質として不適当であることがしばしば証明されている。^{[ 106 ] [ 107 ]}米国では、1999年から2012年の間に、数百件の新薬承認申請があったにもかかわらず、食品医薬品局によって承認されるのに十分な薬効の証拠があった植物由来の医薬品候補はわずか2件であった。^{[ 4 ]}

製薬業界は、創薬活動において薬用植物の伝統的な用途を掘り起こすことに引き続き関心を示してきた。^{[ 36 ]} 1981年から2010年の間に承認された1073の低分子医薬品のうち、半数以上が天然物質から直接派生したものか、天然物質に着想を得たものである。^{[ 36 ] [ 108 ]}がん治療薬では、1981年から2019年の間に承認された185の低分子医薬品のうち、65%が天然物質から派生したものか、天然物質に着想を得たものである。^{[ 109 ]}

植物由来の医薬品は、有効成分の副作用、混入や汚染、過剰摂取、不適切な処方などにより、副作用や死に至る可能性もある。こうした副作用の多くは既に知られているが、科学的に解明されていないものもある。天然由来だからといって安全だと考える理由はない。アトロピンやニコチンといった強力な天然毒物の存在が、この考えが誤りであることを示している。さらに、従来の医薬品に適用される高い基準は、必ずしも植物由来の医薬品に適用されるとは限らず、投与量は植物の生育条件によって大きく異なる場合がある。例えば、古い植物は若い植物よりもはるかに毒性が強い可能性がある。^{[ 111 ] [ 112 ] [ 113 ] [ 114 ] [ 115 ] [ 116 ]}

植物抽出物は、類似化合物の投与量を増加させる可能性があることと、一部の植物化学物質が肝臓で薬物を代謝するシトクロムP450系などの身体のシステムに干渉し、薬物が体内に長く留まり、累積効果をもたらす可能性があるため、従来の薬物と相互作用する可能性があります。^{[ 117 ]}植物薬は妊娠中に危険な場合があります。^{[ 118 ]}植物には多くの異なる物質が含まれている可能性があるため、植物抽出物は人体に複雑な影響を与える可能性があります。^{[ 7 ]}

ハーブ医薬品や栄養補助食品は、その成分、安全性、および想定される有効性を確認するための十分な基準や科学的証拠がないとして批判されてきた。^{[ 119 ] [ 120 ] [ 121 ] [ 122 ]}企業は、売上を伸ばすために、証拠に裏付けられていない健康上の利点を約束するハーブ製品について虚偽の主張をすることが多い。栄養補助食品と機能性食品の市場は、COVID-19 パンデミック中に 5% 成長し、米国はウイルス対策としてハーブ製品の欺瞞的なマーケティングを阻止するための措置を講じた。^{[ 123 ] [ 124 ]}