Florida Medicinal Garden Plants: Skullcap (Scutellaria spp.)1

Wprowadzenie

Scutellaria species (spp.), powszechnie znane jako skullcap, są wieloletnimi, zielnymi roślinami często klasyfikowanymi jako dzikie kwiaty. Około 350 gatunków zostało zidentyfikowanych w regionach o umiarkowanym klimacie na całym świecie. Na Florydzie zidentyfikowano 13 gatunków, z których 11 jest rodzimych dla tego stanu. Scutellaria spp. są cenione za ich unikalne łodygi nasienne i niebieskie do purpurowych kwiaty (ryc. 1 i 2). Nazwa Scutellaria pochodzi od łacińskiego słowa „scutella”, które tłumaczy się jako „małe naczynie”, odnosząc się do struktury kielicha (rysunek 2). Kielich wystaje ponad podstawę kwiatu, przypominając czapkę lub hełm, stąd potoczna nazwa czaszka. Na Florydzie Scutellaria spp. rosną w różnych środowiskach, począwszy od wyżyn, poprzez tereny sezonowo zalewane, aż po obszary ruderalne.

Ta publikacja EDIS jest przeglądem rodzaju Scutellaria i jego wartości leczniczej i ozdobnej, z naciskiem na gatunki rodzime Florydy i gatunki ważne gospodarczo. Zawiera ona przegląd cech botanicznych, zwyczajów wzrostu i protokołów uprawy gatunków Scutellaria. Publikacja ta jest przydatna dla hodowców komercyjnych i domowych oraz osób zainteresowanych rodzimymi i/lub leczniczymi gatunkami roślin.

Nazwa zwyczajowa: Skullcap

Nazwa naukowa: Scutellaria spp.

Rodzina roślin: Lamiaceae

Opis botaniczny

Rodzaj Scutellaria należy do rodziny miętowatych i ma charakterystyczną kwadratową łodygę widoczną u innych członków rodziny Lamiaceae. Niebieskie do purpurowe kwiaty są rurkowate, dwuwargowe, nieokreślone, tworzą racemes i zaczynają kwitnąć wiosną i trwają do jesieni. Liście są naprzeciwległe i często jajowate, choć struktura liści różni się w zależności od gatunku, a także od ich położenia na łodydze. W samej Scutellaria integrifolia liście mają cztery różne struktury, od wrzecionowatej i deltoidalnej do gładkiej i lancetowatej, od podstawy do wierzchołka rośliny. Kolor liści waha się od ciemnego do limonkowego zielonego. Purpurowe liście są powszechne u wielu gatunków Scutellaria i są oznaką zawartości antocyjanów, które często gromadzą się pod wpływem stresorów środowiskowych, takich jak intensywność światła. Członkowie rodzaju Scutellaria rozmnażają się zarówno drogą płciową, jak i bezpłciową (Miller 2001).

Scutellaria integrifolia, lub Helmet skullcap, jest najczęściej obserwowanym gatunkiem występującym na Florydzie, ponieważ stwierdzono, że rośnie naturalnie w 54 z 67 hrabstw. Gatunek ten jest producentem dużej ilości nasion, może się łatwo rozmnażać i rozprzestrzeniać w krajobrazie, i jest powszechnie obserwowany wzdłuż poboczy dróg i podobnie zaburzonych, nasłonecznionych obszarów. Gatunek ten może tolerować zarówno wilgotne jak i suche warunki glebowe. Scutellaria arenicola, czyli czapla zaroślowa, jest drugim najpospolitszym gatunkiem obserwowanym na Florydzie. Można go znaleźć w siedliskach piaskowych i zaroślach i preferuje dobrze zdrenowane środowiska glebowe. Dziewięć innych rodzimych gatunków czapli występujących na Florydzie można znaleźć w całym stanie, jednak większość z nich ma bardzo ograniczony zasięg i jest wymieniona jako zagrożona lub zagrożona, jak S. floridana i S. havanensis.

Ethnobotanical Uses

Scutellaria baicalensis, lub Huang Qin, jest cennym ziołem w medycynie wschodniej. Ten gatunek pochodzi z Korei, Chin, Japonii, Mongolii i Rosji. Jest on wymieniony w Farmakopei Chińskiej i przepisywany pacjentom jako środek przeciwzapalny, przeciwutleniający i przeciwzakrzepowy (Shang et al. 2010). Suszone korzenie tego gatunku są kapsułkowane, zwykle w połączeniu z innymi dobroczynnymi ziołami, i podawane pacjentom. Liczne badania sugerują, że zioło to powinno być dalej badane pod kątem jego potencjalnego wykorzystania w połączeniu z, lub jako alternatywa dla, obecnych terapii przeciwnowotworowych (Zhang et al. 2003; Bonham et al. 2005; Scheck et al. 2006). Chociaż nie jest formalnie uznawana przez społeczność medyczną w USA, czaszka amerykańska (Scutellaria lateriflora) jest sprzedawana jako składnik herbat i ekstraktów jako zioło o działaniu anksjolitycznym. Stała się ona popularną alternatywą dla korzenia waleriany (Valeriana officinalis) i kava kava (Piper methysticum) (Awad et al. 2003). Co najmniej 35 gatunków skullcap zostało przeanalizowanych pod kątem właściwości leczniczych, ale S. baicalensis w Azji i S. lateriflora w USA pozostają w czołówce komercyjnego rozmnażania (Morgan 2017).

Medyczne korzyści Scutellaria spp. przypisuje się flawonoidom obecnym w tkankach wegetatywnych i korzeniowych (Morgan 2017). Farmakopea chińska stwierdza, że czaszka klasy medycznej powinna zawierać co najmniej 9% baicaliny, głównego składnika flawonoidowego w tym rodzaju (Shang et al. 2010). W USA, czaszka nie jest regulowana przez FDA i nie ma ustalonej standardowej wartości rynkowej. Niemniej jednak, skullcap zawierający wysokie stężenie flawonoidów jest sprzedawany z premią, zwłaszcza gdy posiada certyfikat organiczny (Similien et al. 2016).

uprawa

USDA Hardiness Zone

Strefa twardości zależy od uprawianego gatunku Scutellaria. Scutellaria lateriflora, lub American skullcap, naturalnie występuje w strefach odporności USDA od 2b do 7b i jest najbardziej rozpowszechnionym gatunkiem Scutellaria w Ameryce Północnej. Inne gatunki Scutellaria mają bardziej ograniczone zasięgi, takie jak S. integrifolia, która preferuje strefy od 6b do 8a. (United States Department of Agriculture 2018).

Wymagania świetlne

Wymagania świetlne będą specyficzne dla uprawianego gatunku Scutellaria. Większość gatunków będzie działać najlepiej w pełnym słońcu do częściowego cienia. Aby zmaksymalizować produkcję kwiatów, preferowane jest pełne słońce.

Wymagania wodne

Wymagania wodne różnią się w zależności od gatunku Scutellaria; jednak większość gatunków jest dość odporna na suszę, gdy już się zadomowi.

Wymagania nawozowe

Rodzime gatunki Scutellaria z Florydy mają niewielkie wymagania nawozowe. Po zadomowieniu się w krajobrazie nie wymaga dodatkowego nawożenia. Aby zmaksymalizować kwitnienie, należy stosować niskie lub średnie dawki nawozów o spowolnionym uwalnianiu, zgodnie z zaleceniami producenta.

Zarazy/choroby

Nie odnotowano występowania szkodników lub chorób wśród gatunków Scutellaria uprawianych w krajobrazie. Mszyce i mączliki zostały zaobserwowane, gdy S. integrifolia, S. arenicola i S. lateriflora były uprawiane w środowisku szklarniowym. Zaobserwowano występowanie mączniaka na S. lateriflora, gdy była uprawiana w szklarni w Apopka na Florydzie.

Produkcja

Techniki produkcji związane z Scutellaria spp. mogą się różnić w zależności od sposobu wykorzystania rośliny. Chociaż nie jest to powszechnie udokumentowane, wykazano, że kilka gatunków czapli siewnej łatwo kiełkuje z nasion lub poprzez techniki cięcia korzeni i obejmują one Scutellaria lateriflora, S. baicalensis, S. integrifolia i S. arenicola. Gatunki te preferują podłoże o średnim stopniu odwodnienia, zawierające około 30% kory i 50% torfu. Uprawa polowa Scutellaria spp. jest również powszechna, choć zgłoszone metody produkcji są ograniczone do roślin uprawianych do celów leczniczych.

Podczas uprawy roślin do celów ozdobnych należy stosować średnie dawki nawozów wraz z regularnym nawadnianiem, aby wspomóc rozwój kwiatów. W przypadku uprawy do celów leczniczych, stres środowiskowy może być celowo wywołany, aby wpłynąć na syntezę flawonoidów i spowodować wyższą produkcję związków leczniczo czynnych. Uważa się, że flawonoidy odgrywają rolę w ochronie tkanki komórkowej roślin i wykazano, że gromadzą się, gdy rośliny doświadczają stresu środowiskowego (Kumar i Pandey 2013). Leczniczo uprawiane gatunki Scutellaria są zatem często poddawane niedoborom składników odżywczych, stresowi wodnemu lub wysokiej ekspozycji na promieniowanie UV w celu wytworzenia warunków wysokiego stresu roślinnego (Cao et al. 2012; Similien et al. 2016).

Podsumowanie

Scutellaria spp. są zróżnicowane i cenne ze względu na ich status zarówno jako rośliny lecznicze, jak i ozdobne. Zarówno Scutellaria integrifolia jak i Scutellaria arenicola można znaleźć na całej Florydzie i czynią one unikalne i interesujące rośliny krajobrazowe. Chociaż nie istnieją specyficzne praktyki handlowe w zakresie uprawy Scutellaria spp. do użytku leczniczego, czynniki produkcyjne, które wywołują stres roślin, zwiększają produkcję związków aktywnych medycznie. Prace badawcze prowadzone na Uniwersytecie Florydy wspierają indukcję stresu roślinnego w celu pomocy w syntezie flawonoidów i produkcji związków aktywnych medycznie zarówno w Scutellaria integrifolia jak i Scutelaria arenicola.

Awad, R., J. T. Arnason, V. Trudeau, C. Bergeron, J. W. Budzinski, B. C. Foster et al. 2003. „Phytochemical and biological analysis of skullcap (Scutellaria lateriflora L.): a medicinal plant with anxiolytic properties.” Phytomedicine. 10(8): 640-649. doi: 10.1078/0944-7113-00374.

Bonham, M., J. Posakony, I. Coleman, B. Montgomery, J. Simon, and P. S. Nelson. 2005. „Characterization of chemical constituents in Scutellaria baicalensis with antiandrogenic and growth-inhibitory activities toward prostate carcinoma”. Clin. Cancer Res. 11(10): 3905-3914. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-04-1974.

Cao, X. Y., F. L. Xu, W. L. Wang, J. Wang, S. H. Huang, and X. H. Zhang. 2012. „Responses of Scutellaria baicalensis Georgi yield and root baicalin content to the fertilization rates of nitrogen, phosphorus, and potassium”. Ying Yong Sheng Tai Xue Bao = The Journal of Applied Ecology. 23(8): 2171-2177.

Kumar, S., and A. K. Pandey. 2013. „Chemia i aktywność biologiczna flawonoidów: przegląd”. The Scientific World Journal. doi: 10.1155/2013/162750.

Miller, K. E. 2001. Scutellaria integrifolia L. Hyssop Skullcap. Framingham, MA: New England Plant Conservation Program.

Morgan, A. 2017. „Influence of Nutrient Availability and Irrigation Frequency on Growth, Quality, and Flavonoid Concentrations in Scutellaria spp. Cultivated within a Protected Greenhouse”. Nieopublikowana praca magisterska, University of Florida.

Scheck, A. C., K. Perry, N. C. Hank, and W. D. Clark. 2006. „Anticancer activity of extracts derived from the mature roots of Scutellaria baicalensis on human malignant brain tumor cells”. BMC Complement. Altern. Med. 6(1): 27. doi: 10.1186/1472-6882-6-27.

Shang, X., X. He, X. He, M. Li, R. Zhang, P. Fan et al. 2010. „The genus Scutellaria an etnofarmacological and phytochemical review”. J. Ethnopharmacol. 128(2): 279-313. doi: 10.1016/j.jep.2010.01.006.

Similien, A., D. A. Shannon, C. Wesley Wood, A. M. Rimando, B. W. Kemppainen, E. van Santen et al. 2016. „Shade, Irrigation, and Nutrients Affect Flavonoid Concentration and Yield in American Skullcap”. Crop Sci. 56(3): 1213-1224. doi: 10.2135/cropsci2015.03.0186.

United States Department of Agriculture, National Resources Conservation Service. 2017. „The PLANTS database.” https://plants.usda.gov/core/profile?symbol=SCIN2

Zhang, D. Y., J. Wu, F. Ye, L. Xue, S. Jiang, J. Yi et al. 2003. „Inhibicja proliferacji komórek nowotworowych i syntezy prostaglandyny E2 przez Scutellaria baicalensis.” Cancer Res. 63(14): 4037-4043.

Instytut Nauk o Żywności i Rolnictwie (IFAS) jest instytucją równych szans, upoważnioną do prowadzenia badań, dostarczania informacji edukacyjnych i innych usług wyłącznie osobom i instytucjom, które działają w sposób niedyskryminujący w odniesieniu do rasy, wyznania, koloru skóry, religii, wieku, niepełnosprawności, płci, orientacji seksualnej, stanu cywilnego, pochodzenia narodowego, poglądów politycznych lub przynależności. Aby uzyskać więcej informacji na temat uzyskiwania innych publikacji UF/IFAS Extension, należy skontaktować się z biurem UF/IFAS Extension w swoim okręgu.
U.S. Department of Agriculture, UF/IFAS Extension Service, University of Florida, IFAS, Florida A & M University Cooperative Extension Program, and Boards of County Commissioners Cooperating. Nick T. Place, dziekan UF/IFAS Extension.

.