Jack Drobnik
Rys. Sławomir Makal
Istnieje pewien dział nauki o roślinach, który był przez wieki areną najtrudniejszych zmagań człowieka: o życie i zdrowie. Mianowicie badania botaniczne przez stulecia budowały naszą wiedzę o leku. Botanika farmaceutyczna – tak nazwał ją niejaki Andreas Happe w 1788 roku – to dziedzina wiedzy przyrodniczej uprawiana dla pożytku chorych. Naucza o roślinie jako źródle leku. Jego poszukiwanie to odwieczna potrzeba człowieka.
Najdawniejsza metoda tej nauki jest łatwa do wyobrażenia. Należało znać roślinę dobrą na jakąś chorobę, umieć ją odszukać lub uprawiać i przerobić na lek. Było to zajęciem lekarza. Jego znajomość gatunków była częścią wiedzy medycznej, gdyż musiał się zaopatrzyć w lek.
Nauki opisowe uprawiać jest względnie łatwo: wystarczy bystre oko i precyzyjny język. Wydaje się nam zatem, że gdy tylko opanuje się te narzędzia, pasją przyrodnika staje się poznanie możliwie jak największej liczby gatunków. Sugeruje to zawartość herbarzy, czyli dzieł botaniczno-lekarskich, które pojawiły się licznie w świecie książki drukowanej już od początków XVI w.
Wystarczy sobie jednak uświadomić dwa fakty z zakresu fitochemii, aby zmienić na zawsze spojrzenie na dzieje poznania roślin. Pierwszy to taki, że rośliny nie mają układu wydalniczego i wytworzone metabolity w ich tkankach przekształcają się w niezwykle różnorodne substancje. Jeżeli teraz spojrzymy na kwiat, to uświadomimy sobie – i to nasz drugi fakt – że oto barwa płatków i zapach nektaru powtarza się u tego samego gatunku aż do tego stopnia, iż gatunek rośliny może być dla artysty czy perfumiarza wręcz wzorcem barwy lub zapachu. Innymi słowy, barwa będzie cechą gatunkową, a gatunek spokrewniony może mieć kolor podobny lub inny, charakterystyczny z kolei dla siebie. Skład chemiczny – bo przecież to substancje chemiczne odpowiadają za barwę, smak i zapach – jest powtarzalny gatunkowo, a więc jest cechą taksonomiczną. Nie koniec na tym: natężenie barwy, smaku lub zapachu (na przykład powodowane przez pogodę, glebę czy klimat) możemy ocenić zmysłami, dzięki czemu nasze oko, nos i język dają się użyć jako instrumenty prostej analizy ilościowej. Jednakowa barwa oznacza podobne stężenie. Nietrudno się teraz zgodzić, iż istnieją dalsze substancje chemiczne obecne w roślinie, ale niewidoczne, bo bezbarwne i niewyczuwalne węchem, lecz i one powtarzają się w okazach danego gatunku.
Gdy nie znamy odstępstw od powyżej zaprezentowanych zjawisk, a także dopóki złożoność składu chemicznego roślin wydawała się mała, owe proste obserwacje jawią się solidnym fundamentem nauki o źródle leku. Oczywiście w każdym gatunku czekały na badaczy dziesiątki lub setki związków chemicznych, odkrywane stopniowo, najpierw poprzez samo obserwowanie skutków farmakologicznych po podaniu choremu. Jak jednak objąć w łatwy sposób całe bogactwo danej rośliny, jej skład chemiczny i wynikające zeń działanie na organizm człowieka? Otóż jako składnik leku wystarczy wskazać… gatunek rośliny i organ roślinny, jakiego użyto.
Dokładnie tak przebiegał rozwój wiedzy o roślinie leczniczej. XVI i XVII wiek to czas naukowych łowów na gatunki i przedstawiania ich na drzeworytach. Z najstarszych dzieł typu herbarzy, np. Lobeliusa, Clusiusa, Dodoneusa, braci Bauhinów, Camerariusa, nie uda nam się co prawda dowiedzieć o liczbie pręcików i słupków w kwiecie. Ale opisy i drzeworyty doskonalono, bo sprawność obserwacji lekarza, jak i talent drzeworytnika, rosły.
W XVIII wieku zrodził się nawet szczególny typ prozy naukowej nazwany historia naturalis. Należy wyjaśnić ten łaciński termin: oznacza on „opis przyrodniczy” (nie zaś „dzieje”), opisywano gatunek za gatunkiem. Każda informacja mogła uratować życie chorego, nie szczędzono więc szczegółów o oryginalnym zastosowaniu, wierzeniach, skutkach szkodliwych… Każda wiadomość mogła się przydać w terapii.
Potrzeba zawładnięcia przyrodą wyraża się najpierw chęcią nazywania obiektów. Nadawanie nazwy równoważne jest z „roztoczeniem kontroli” nad ponazywanymi bytami; poczucie to zapewniamy sobie, ucząc się odróżniać jedne od drugich, podobnych. Sprawna terminologia opisująca roślinę staje się tu nieodzowna. I oto Samuel Dale, angielski przyrodnik i lekarz, w swej książce Pharmacologia seu Manuductio ad Materiam medicam (Farmakologia, czyli wprowadzenie do materii medycznej) z 1693 r. umieścił nagłówek rozdziału Pharmacologia nad… słownikiem morfologii roślin. Znajdziemy w nim np. opis budowy wnętrza orzecha włoskiego, typy kwiatostanów, elementy budowy kwiatu itd.
Jak to możliwe? To właśnie była wiedza o leku (tłumacząc ten łaciński termin) końca XVII stulecia. Nawet jeszcze 80 lat później wiedziano więcej o roślinie leczniczej niż o jej działaniu, nie mówiąc już o tym, że proces chorobowy, a także losy leku w organizmie były tematami jedynie spekulacji naukowej, zaś dokładniejszą diagnozę lekarz stawiał dopiero… na stole sekcyjnym.
Nim przejdziemy do XVIII-wiecznych odkryć botanicznych, ważnych dla unaukowienia wiedzy o leku, musimy od nowa świadomie spojrzeć na motywacje badań przyrodniczych. Chęć poznawcza? Przyjemność? Kolekcjonerstwo? Otóż raczej dramatyczna potrzeba. Aby ją zrozumieć, wystarczy przypomnieć sobie, co było kiedyś lekiem. Wyobraźmy sobie czasy, gdy nie istniała naukowa wiedza chemiczna, czyli taka, która pozwalałaby świadomie i celowo zbudować jakiś związek chemiczny. Leki syntetyczne były niegdyś reprezentowane przez zaledwie garstkę związków nieorganicznych, takich jak chlorki, tlenki, siarczki i siarczany metali, głównie ciężkich, kilka wodorotlenków i kwasów nieorganicznych, a także parę organicznych produktów fermentacji: spirytus i ocet. Dalej sięgano po minerały i skały, a więc kopaliny. Zaskakujące jest, iż kilkadziesiąt związków, jakie farmaceuta potrafił uzyskać, budowanych przez łącznie kilkanaście pierwiastków, wywiera dość banalne i jednocześnie mało zróżnicowane działanie na organizm człowieka: stężone wyżerają skórę i błony śluzowe, rozcieńczone prowadzą do obrzęków błon śluzowych, rozwolnienia i wymiotów, a także zwiększonego wydzielania moczu, śluzu czy śliny. Oczywiście zaliczono te drastyczne reakcje w poczet działań leczniczych, umiano nawet opanować nimi niektóre choroby. Przy tym jednak różnorodność produktów chemicznych znajdowanych w roślinach wydawała się bezmiarem, zaś wybiórczość i rozmaitość ich działania farmakologicznego – prawdziwą finezją. Tysięczne smaki i zapachy roślin, barwy uzyskanych z nich preparatów i ich spodziewane działania lecznicze tworzyły obszar niespożytych poszukiwań i naukowych doświadczeń. Jeśli nałożyć na to różnorodność gatunkową świata roślinnego, w dodatku rozproszoną po całej ziemi w postaci biomów, o których zaczęła nauczać wczesna biogeografia, to różnorodność ta wydawała się niewyczerpana i nieogarniona. Nie dziwi już wytrwałość w katalogowaniu kolejnych gatunków wraz z ich właściwościami, które najczęściej dokumentowano, podpatrzywszy zastosowania roślin u tubylców. Unikano takich prób na ślepo: sprowadzona do Europy roślina bądź jej surowiec była nie kandydatem na lek, ale realnym lekiem, gdyż wraz z egzotyczną rośliną docierała do Europy wiedza na jej temat, udokumentowana w ojczyźnie gatunku. Następnie i tak każdy surowiec empirycznie testowano przeciwko wszystkim znanym chorobom w nadziei cudownego dopasowania – wiara w to była tezą naukową XVI w. Ale korzystanie z roślin jako głównego źródła leku to nie wybór ani doktryna, lecz konieczność istniejąca aż do II połowy XIX wieku, kiedy to dopiero pojawiły się pierwsze leki syntetyczne, a najstarsze z nich wynajdywane były tylko na polu walki z zakażeniem ran.
Ile było w tym wszystkim pomyłek, naiwnych nadziei, rozpaczliwych rozczarowań, ekonomicznych strat, nieuczciwych handlarzy, fałszerstw roślinnego towaru leczniczego, możemy się dopiero dzisiaj domyślać, poznawszy taksonomię, rozmieszczenie, chemizm oraz działania lecznicze i szkodliwe roślin. Pewne jest, że etnofarmacja, wciąż dziś uprawiana, nawet szerzej niż kiedykolwiek, zrodziła się wraz z eksploracją geograficzną świata. Cel naukowy miały już wyprawy starożytnych, włącznie z Aleksandrem Macedońskim oraz wyprawą Argonautów do Kolchidy po złote runo (którym okazuje się lecznicza paproć Cibotium barometz). Pierwszą zaś naukową wyprawą po rośliny lecznicze sfinansowaną przez państwo była ekspedycja Francisca Hernandéza do Meksyku w latach 70. XVI w.
Napływ roślinnych surowców leczniczych (i pokarmowych) z Nowego Świata już w Renesansie wstrząsnął farmacją, bo nagle, w dwóch, trzech pierwszych dziesiątkach lat XVI w., europejscy botanicy okazali się bezradni. Porównywanie gatunków egzotycznych do rodzimych nie sprawdzało się. Musiano tworzyć nową nomenklaturę, jak i terminologię botaniczną, aby móc opisać to wszystko, co przywożono jako leki. Uważa się, że ta właśnie nowa obszerna wiedza pomogła w ukonstytuowaniu się w Europie zawodu farmaceuty, bowiem przestała się mieścić w głowie wykształconego lekarza. Od XVII w. na zlecenie lekarzy zaczynają pracować specjaliści – aptekarze, a tym zleceniem, pisemnym, jest recepta.
Tożsamość leku, którego siedliskiem jest organizm roślinny w epoce przed narodzinami chemicznej analizy jakościowej i ilościowej (tj. do poł. XIX w.), mogła być zapewniona w jedyny sposób: przez możliwie dokładne opisanie i zilustrowanie całej rośliny, która leku dostarczała. W ten sposób osoba zaopatrująca się w lek, najpierw lekarz, a z czasem aptekarz, była zmuszona nauczyć się botaniki na tyle, aby rozpoznawać gatunki w terenie czy ogrodzie. Wyobraźmy sobie tylko, jak dalece trudniej było budować (i trenować) wiedzę o towarach leczniczych, które docierały do europejskich odbiorców bez rośliny macierzystej: kora, drewno w wiórkach, nasiona, drobne owoce. Nie dość, że zawierają niewspółmiernie mniej „dobrych” cech taksonomicznych, to jeszcze długotrwały transport im szkodzi. Oprócz surowców oryginalnych rynek zalewały surowce sfałszowane lub zgoła podobne do leczniczych. Czynnik ekonomiczny (drożyzna) w nie mniejszym stopniu niż zagrożenie chorego stymulował potrzebę potwierdzenia tożsamości i jakości takiego surowca leczniczego. Wydaje się, że pierwsze użyteczne rozwiązanie tego problemu przyniosła niezwykle stara, jak się okazuje, metoda chemii analitycznej, jaką jest kolorymetria. Otóż napary, wyciągi, odwary z surowców leczniczych miewają odpowiedni kolor. Zaczęto tymi metodami kontrolować zapasy apteczne od początku XIX w., a od schyłku XVIII w. kolorymetrycznie porównywano „moce” surowców leczniczych w celach naukowych.
W międzyczasie narodziły się kolejne techniki, z których dobrodziejstw korzystamy w badaniach botanicznych do dziś. Johann Hedwig, wybitny badacz mchów, ukazał (na przełomie XVIII i XIX w.), że ich gatunki różnią się pod mikroskopem budową komórkową. Oczywiście widywano komórki roślin i wcześniej, bo prymitywne mikroskopy towarzyszyły już przyrodnikom od 150 lat. Jednak kiełkowała nowa myśl: sprawdzić, w jaki sposób gatunki roślin różnią się histologicznie.
Tkanka roślinna czasem w widoczny sposób zawiera jakieś metabolity, np. ziarnistą skrobię, kryształy lub roztwory substancji barwnych, jak choćby garbników. Suma elementarnych obserwacji tego typu szybko stała się wiedzą stosowaną. Oto okazało się możliwe kontrolowanie tożsamości roślinnych surowców leczniczych histologicznie – budowa tkankowa okazała się cechą taksonomiczną, zespoły cech tkanek pozwalają określić rodzinę, czasami niższą kategorię taksonomiczną.
Druga połowa XVIII w. przyniosła jeszcze jedno spostrzeżenie, przełomowe dla wiedzy o roślinnym źródle leku. Gatunki lecznicze ułożono wedle systemu klas i rzędów Linneusza i dopisano ich działania lecznicze. Okazało się, że istnieją zaskakujące korelacje, jak ta, że trawy mają bez wyjątku jadalne ziarna albo że liście róż, jeżyn i pięciorników smakują cierpko. Ze zdumieniem potwierdzono, że gatunki zaliczone (później) do jasnotowatych, zbudowane są wedle ścisłego planu budowy (ulistnienie, kwiaty, kwiatostany), a jednocześnie wyróżniają się silnym smakiem i aromatem, a nie ma go np. pokrzywa, różniąca się od tamtych „tylko” kwiatami.
Nic dziwnego zatem, że zaczęto sobie wyobrażać taksonomię roślin jako klucz do wiedzy o składzie i działaniu leczniczym gatunków bądź ich wyższych zgrupowań. Chemia substancji roślinnych jeszcze do połowy XIX w. była nauką tak ułomną, że niepodobna było stosować ją do badania różnorodności chemicznej roślin. Na przykład sądzono, że w roślinie znajduje się jedna substancja chemiczna o działaniu leczniczym, najwyżej zaś kilka. Zamiast się z tym bezskutecznie zmagać, postanowiono doskonalić taksonomię. Na poparcie wynajdywano korelacje taksonomiczno-chemiczne, a wyjątki, odstępstwa, jak na przykład fakt, że w całej rodzinie psiankowatych jedynie pomidor nie jest trujący, usprawiedliwiano niedoskonałością systemu, jak i zbyt powierzchowną obserwacją morfologiczną. System de Jussieu’go, z rodzinami, okazał się do celów naukowej farmacji jeszcze lepszy. Stał się dla poszukiwania i przewidywania właściwości roślin tym, czym później tablica Mendelejewa dla przewidywania właściwości pierwiastków chemicznych i ich związków.
System taksonomiczny roślin leczniczych należało tedy wypełnić kolejnymi gatunkami. Analogia do rozwoju chemii jest zupełna. Mając za narzędzie botanikę Linneuszowską, nie tylko zaczęto (od poł. XVIII do poł. XIX w.) masowo poszukiwać kolejnych gatunków leczniczych, ale też zbadano na nowo, krytycznie, właściwości roślin już dobrze znanych, by jak najlepiej wyrazić ich cechy lecznicze na tle taksonomii.
Wiele narzędzi badawczych nie wytrzymało próby czasu. Dawne koncepcje wiążące budowę roślin z ich chemizmem, a chemizm z działaniem farmakologicznym, rażą dziś prostotą. Do połowy XIX w. zdążono się też uczciwie przekonać, że większość chorób pozostaje poza zasięgiem ówczesnej farmakologii. Surowiec roślinny, lek roślinny, nie potrafił nawet poradzić sobie z zakażeniem rany, a przecież antyseptykę wynalazł Lister dopiero w 1867 roku. Pod koniec XIX stulecia potwierdzono też istnienie rozmaitych czynników wpływających na skład roślin i sporządzanych z nich leków. Zrozumiano stopniowo przyczyny niepowodzenia wielu dawnych terapii, tkwiące w składzie samych roślin lub błędach recepturowych. Niejedno dawkowanie, niby uznane i uświęcone tradycją, okazało się – w świetle osiągnięć chemicznych – wręcz loterią o zdrowie lub życie pacjenta. Pomiędzy 1840 a 1950 rokiem wielokrotnie odwracano się więc od roślin leczniczych, na korzyść uprawiania (kolejno): teorii medycyny, poszukiwania nowych terapii, półsyntezy i syntezy leku chemicznego, oceny medycyny ludowej, by wrócić do ograniczonej liczby gatunków leczniczych naprawdę sprawdzonych, które przetrwały próbę czasu. Obok postępu całej medycyny, w tym diagnostyki i chirurgii, lek syntetyczny zdobył obszary terapii nigdy niedostępne dla roślin, to znaczy nieosiągalne lekiem naturalnym. Z drugiej strony, aż do lat 70. XIX w., do rozwikłania niektórych zagadek medycznych próbowano z różnym szczęściem stosować wiedzę botaniczną, jak np. w doborze najlepszych włókien roślinnych na opatrunki czy poszukując i hodując mikrogrzyby, posądzane o sprawstwo chorób wewnętrznych.
Dziś botanika farmaceutyczna nauczana jest jako dziedzina pomocnicza farmacji. Wyjaśnia ona przede wszystkim podłoże histologiczne tego, w jaki sposób położenie substancji roślinnych w tkankach wpływa na dobór metody izolowania z nich substancji leczniczych i na jej trwałość w samym surowcu. Gatunek jako pojęcie nadal pełni niezmienioną rolę jako element definicji składnika leku naturalnego. Wciąż bowiem nie znamy wielu substancji, które choć w sposób charakterystyczny dla gatunku, lecz nadal przy naszej niepełnej wiedzy o ich właściwościach czy nawet bez wiedzy o ich istnieniu, przenikają z surowca do roślinnych preparatów leczniczych, które stosujemy.
Botanika farmaceutyczna, botanika roślin leczniczych, nie jest więc nauką przebrzmiałą. A jej historia? Pozostawiła po sobie niezwykle drobiazgowe opisy tysięcy gatunków stosowanych lub choćby tylko rozważanych w ostatnich 250 latach jako lecznicze. Aptekarska dokładność zebranych o nich informacji pod względem cech histologicznych, organoleptycznych, jak też i narosłe przez stulecia obserwacje środowiskowe, etnobotaniczne i ciekawostki dotyczące konkretnych gatunków, to dorobek naukowy farmaceutów. Bogactwo to – dziś w większości niedoceniane – jeśli się je ogląda na tle rozwoju nie przyrodoznawstwa, ale medycyny, uświadamia nam trudne, czasem przerażające koleje rozwoju nauki o naturalnym źródle leku, jak też wielce niekiedy naiwne oczekiwania stawiane roślinom leczniczym. I tłumaczy naszą do nich słabość.
Dziś poszukujemy naukowo właściwości leczniczych wielu roślin, dotąd niestosowanych bądź stosowanych tylko w odległych kulturach i rejonach świata. Ale zwracamy się też ponownie ku roślinom dobrze znanym, m.in. sprawdzamy naukowo właściwości przypisywane im przez medycynę ludową. Etnofarmakologia oraz farmakologia historyczna odnotowują wiele sukcesów, wzbogacających współczesny asortyment leków. Przykładowo potwierdzono, że owoc dzikiego bzu czarnego jest lekiem na grypę: zawarty w nim antivirin hamuje hemaglutyninę wirusa grypy, co uniemożliwia mu związanie się z błoną komórki tchawicy. Polska medycyna ludowa o tym nie uczy, ale efekt leczniczy bzowych powidełek doskonale poznała empirycznie.
Artykuł został oparty na monografii autora, zatytułowanej Historia botaniki farmaceutycznej, która znajduje się w ofercie Wydawnictwa Naukowego PWN.
Dr hab. n. farm. Jacek Drobnik, Katedra i Zakład Botaniki Farmaceutycznej i Zielarstwa, Wydział Nauk Farmaceutycznych w Sosnowcu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach
