σύντομη περιγραφή:
Η Κινεζική Φαρμακοποιία (έκδοση 2020) απαιτεί το εκχύλισμα μεθανόλης του YCH να μην είναι μικρότερο από 20,0% [2], χωρίς να έχουν καθοριστεί άλλοι δείκτες αξιολόγησης ποιότητας. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης δείχνουν ότι η περιεκτικότητα των εκχυλισμάτων μεθανόλης των άγριων και των καλλιεργημένων δειγμάτων πληρούσε και τα δύο το πρότυπο της φαρμακοποιίας και δεν υπήρχε σημαντική διαφορά μεταξύ τους. Επομένως, δεν υπήρχε εμφανής διαφορά ποιότητας μεταξύ άγριων και καλλιεργημένων δειγμάτων, σύμφωνα με αυτόν τον δείκτη. Ωστόσο, η περιεκτικότητα σε συνολικές στερόλες και συνολικά φλαβονοειδή στα άγρια δείγματα ήταν σημαντικά υψηλότερη από εκείνη στα καλλιεργημένα δείγματα. Περαιτέρω μεταβολομική ανάλυση αποκάλυψε άφθονη ποικιλομορφία μεταβολιτών μεταξύ των άγριων και των καλλιεργημένων δειγμάτων. Επιπλέον, εξετάστηκαν 97 σημαντικά διαφορετικοί μεταβολίτες, οι οποίοι παρατίθενται στοΣυμπληρωματικός Πίνακας S2Μεταξύ αυτών των σημαντικά διαφορετικών μεταβολιτών είναι η β-σιτοστερόλη (ID είναι M397T42) και τα παράγωγα κερσετίνης (M447T204_2), τα οποία έχουν αναφερθεί ως δραστικά συστατικά. Συστατικά που δεν είχαν αναφερθεί προηγουμένως, όπως η τριγονελίνη (M138T291_2), η βεταΐνη (M118T277_2), η φουστίνα (M269T36), η ροτενόνη (M241T189), η αρκτινίνη (M557T165) και το λογανικό οξύ (M399T284_2), συμπεριλήφθηκαν επίσης στους διαφορικούς μεταβολίτες. Αυτά τα συστατικά παίζουν διάφορους ρόλους στην αντιοξειδωτική, αντιφλεγμονώδη, την απομάκρυνση των ελεύθερων ριζών, την αντικαρκινική και τη θεραπεία της αθηροσκλήρωσης και, ως εκ τούτου, θα μπορούσαν να αποτελέσουν πιθανά νέα δραστικά συστατικά στην YCH. Η περιεκτικότητα σε δραστικά συστατικά καθορίζει την αποτελεσματικότητα και την ποιότητα των φαρμακευτικών υλικών [7]. Συνοψίζοντας, το εκχύλισμα μεθανόλης ως ο μόνος δείκτης αξιολόγησης ποιότητας YCH έχει ορισμένους περιορισμούς και πιο συγκεκριμένοι δείκτες ποιότητας πρέπει να διερευνηθούν περαιτέρω. Υπήρξαν σημαντικές διαφορές στις συνολικές στερόλες, τα συνολικά φλαβονοειδή και την περιεκτικότητα πολλών άλλων διαφορικών μεταβολιτών μεταξύ της άγριας και της καλλιεργημένης YCH. Επομένως, υπήρχαν ενδεχομένως ορισμένες ποιοτικές διαφορές μεταξύ τους. Ταυτόχρονα, τα πρόσφατα ανακαλυφθέντα πιθανά δραστικά συστατικά της YCH θα μπορούσαν να έχουν σημαντική τιμή αναφοράς για τη μελέτη της λειτουργικής βάσης της YCH και την περαιτέρω ανάπτυξη των πόρων της YCH.
Η σημασία των γνήσιων φαρμακευτικών υλικών έχει αναγνωριστεί εδώ και καιρό στην συγκεκριμένη περιοχή προέλευσης για την παραγωγή κινεζικών φυτικών φαρμάκων εξαιρετικής ποιότητας [
8]. Η υψηλή ποιότητα είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό των γνήσιων φαρμακευτικών υλικών και το περιβάλλον είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την ποιότητα αυτών των υλικών. Από τότε που το YCH άρχισε να χρησιμοποιείται ως φάρμακο, εδώ και καιρό κυριαρχείται από το άγριο YCH. Μετά την επιτυχημένη εισαγωγή και εξημέρωση του YCH στη Νινγκσία τη δεκαετία του 1980, η πηγή των φαρμακευτικών υλικών Yinchaihu σταδιακά μετατοπίστηκε από το άγριο στο καλλιεργημένο YCH. Σύμφωνα με προηγούμενη έρευνα για τις πηγές YCH [
9] και την έρευνα πεδίου της ερευνητικής μας ομάδας, υπάρχουν σημαντικές διαφορές στις περιοχές κατανομής των καλλιεργούμενων και άγριων φαρμακευτικών υλικών. Το άγριο YCH κατανέμεται κυρίως στην Αυτόνομη Περιφέρεια Ningxia Hui της επαρχίας Shaanxi, δίπλα στην άνυδρη ζώνη της Εσωτερικής Μογγολίας και την κεντρική Ningxia. Συγκεκριμένα, η στέπα της ερήμου σε αυτές τις περιοχές είναι το καταλληλότερο βιότοπο για την ανάπτυξη του YCH. Αντίθετα, το καλλιεργημένο YCH κατανέμεται κυρίως στα νότια της περιοχής κατανομής του άγριου, όπως η κομητεία Tongxin (Cultivated I) και οι γύρω περιοχές, η οποία έχει γίνει η μεγαλύτερη βάση καλλιέργειας και παραγωγής στην Κίνα, και η κομητεία Pengyang (Cultivated II), η οποία βρίσκεται σε μια πιο νότια περιοχή και είναι μια άλλη περιοχή παραγωγής για καλλιεργημένο YCH. Επιπλέον, τα βιότοπα των δύο παραπάνω καλλιεργούμενων περιοχών δεν είναι στέπα της ερήμου. Επομένως, εκτός από τον τρόπο παραγωγής, υπάρχουν επίσης σημαντικές διαφορές στο βιότοπο του άγριου και του καλλιεργημένου YCH. Το βιότοπο είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την ποιότητα των φυτικών φαρμακευτικών υλικών. Τα διαφορετικά βιότοπα θα επηρεάσουν τον σχηματισμό και τη συσσώρευση δευτερογενών μεταβολιτών στα φυτά, επηρεάζοντας έτσι την ποιότητα των φαρμακευτικών προϊόντων [
10,
11]. Επομένως, οι σημαντικές διαφορές στην περιεκτικότητα των συνολικών φλαβονοειδών και των συνολικών στερολών και στην έκφραση των 53 μεταβολιτών που βρήκαμε σε αυτή τη μελέτη μπορεί να είναι αποτέλεσμα διαφορών στη διαχείριση του πεδίου και στα ενδιαιτήματα.
Ένας από τους κύριους τρόπους με τους οποίους το περιβάλλον επηρεάζει την ποιότητα των φαρμακευτικών υλικών είναι η άσκηση πίεσης στα φυτά προέλευσης. Η μέτρια περιβαλλοντική πίεση τείνει να διεγείρει τη συσσώρευση δευτερογενών μεταβολιτών [
12,
13]. Η υπόθεση ισορροπίας ανάπτυξης/διαφοροποίησης δηλώνει ότι, όταν τα θρεπτικά συστατικά είναι σε επαρκή ποσότητα, τα φυτά αναπτύσσονται κυρίως, ενώ όταν τα θρεπτικά συστατικά είναι ελλιπή, τα φυτά διαφοροποιούνται κυρίως και παράγουν περισσότερους δευτερογενείς μεταβολίτες [
14]. Το στρες από την ξηρασία που προκαλείται από την έλλειψη νερού είναι το κύριο περιβαλλοντικό στρες που αντιμετωπίζουν τα φυτά σε άνυδρες περιοχές. Σε αυτή τη μελέτη, η κατάσταση του νερού του καλλιεργημένου YCH είναι πιο άφθονη, με ετήσια επίπεδα βροχόπτωσης σημαντικά υψηλότερα από αυτά του άγριου YCH (η παροχή νερού για το Cultivated I ήταν περίπου 2 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Wild· το Cultivated II ήταν περίπου 3,5 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Wild). Επιπλέον, το έδαφος στο άγριο περιβάλλον είναι αμμώδες, αλλά το έδαφος στις γεωργικές εκτάσεις είναι αργιλώδες. Σε σύγκριση με το αργιλώδες, το αμμώδες έδαφος έχει κακή ικανότητα συγκράτησης νερού και είναι πιο πιθανό να επιδεινώσει το στρες από την ξηρασία. Ταυτόχρονα, η διαδικασία καλλιέργειας συχνά συνοδευόταν από πότισμα, επομένως ο βαθμός στρες από την ξηρασία ήταν χαμηλός. Το άγριο YCH αναπτύσσεται σε σκληρά φυσικά άνυδρα ενδιαιτήματα και επομένως μπορεί να υποστεί πιο σοβαρό στρες από την ξηρασία.
Η ωσμωτική ρύθμιση είναι ένας σημαντικός φυσιολογικός μηχανισμός με τον οποίο τα φυτά αντιμετωπίζουν το στρες της ξηρασίας και τα αλκαλοειδή είναι σημαντικοί ωσμωτικοί ρυθμιστές στα ανώτερα φυτά [
15]. Οι βεταΐνες είναι υδατοδιαλυτές αλκαλοειδείς ενώσεις τεταρτοταγούς αμμωνίου και μπορούν να δράσουν ως ωσμωτικά. Το στρες από την ξηρασία μπορεί να μειώσει το ωσμωτικό δυναμικό των κυττάρων, ενώ τα ωσμωτικά διατηρούν και διατηρούν τη δομή και την ακεραιότητα των βιολογικών μακρομορίων και μετριάζουν αποτελεσματικά τη ζημιά που προκαλείται από το στρες από την ξηρασία στα φυτά [
16]. Για παράδειγμα, υπό συνθήκες ξηρασίας, η περιεκτικότητα σε βεταΐνη των ζαχαρότευτλων και του Lycium barbarum αυξήθηκε σημαντικά [
17,
18]. Η τριγονελλίνη είναι ρυθμιστής της κυτταρικής ανάπτυξης και, υπό συνθήκες ξηρασίας, μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου του φυτού, να αναστείλει την κυτταρική ανάπτυξη και να οδηγήσει σε συρρίκνωση του κυτταρικού όγκου. Η σχετική αύξηση της συγκέντρωσης διαλυμένης ουσίας στο κύτταρο επιτρέπει στο φυτό να επιτύχει οσμωτική ρύθμιση και να ενισχύσει την ικανότητά του να αντιστέκεται στο στρες ξηρασίας [
19]. JIA X [
20] διαπίστωσαν ότι, με την αύξηση του στρες από την ξηρασία, το Astragalus membranaceus (πηγή της παραδοσιακής κινεζικής ιατρικής) παρήγαγε περισσότερη τριγονελίνη, η οποία δρα ρυθμίζοντας το οσμωτικό δυναμικό και βελτιώνοντας την ικανότητα αντοχής στο στρες από την ξηρασία. Τα φλαβονοειδή έχουν επίσης αποδειχθεί ότι παίζουν σημαντικό ρόλο στην αντοχή των φυτών στο στρες από την ξηρασία [
21,
22]. Ένας μεγάλος αριθμός μελετών έχει επιβεβαιώσει ότι η μέτρια ξηρασία ευνοούσε τη συσσώρευση φλαβονοειδών. Lang Duo-Yong et al. [
23] συνέκριναν τις επιπτώσεις του στρες από την ξηρασία στο YCH ελέγχοντας την ικανότητα συγκράτησης νερού στο χωράφι. Διαπιστώθηκε ότι το στρες από την ξηρασία ανέστειλε την ανάπτυξη των ριζών σε κάποιο βαθμό, αλλά σε μέτρια και σοβαρή ξηρασία (40% της ικανότητας συγκράτησης νερού στο χωράφι), η συνολική περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή στο YCH αυξήθηκε. Εν τω μεταξύ, υπό στρες από ξηρασία, οι φυτοστερόλες μπορούν να δράσουν ρυθμίζοντας τη ρευστότητα και τη διαπερατότητα της κυτταρικής μεμβράνης, αναστέλλοντας την απώλεια νερού και βελτιώνοντας την αντοχή στο στρες [
24,
25]. Επομένως, η αυξημένη συσσώρευση συνολικών φλαβονοειδών, συνολικών στερολών, βεταΐνης, τριγονελλίνης και άλλων δευτερογενών μεταβολιτών στην άγρια YCH μπορεί να σχετίζεται με το στρες ξηρασίας υψηλής έντασης.
Σε αυτή τη μελέτη, πραγματοποιήθηκε ανάλυση εμπλουτισμού της οδού KEGG στους μεταβολίτες που βρέθηκαν να διαφέρουν σημαντικά μεταξύ του άγριου και του καλλιεργημένου YCH. Οι εμπλουτισμένοι μεταβολίτες περιελάμβαναν εκείνους που εμπλέκονται στις οδούς μεταβολισμού του ασκορβικού και του αλδαρατικού, της βιοσύνθεσης του αμινοακυλ-tRNA, του μεταβολισμού της ιστιδίνης και του μεταβολισμού της βήτα-αλανίνης. Αυτές οι μεταβολικές οδοί σχετίζονται στενά με τους μηχανισμούς αντοχής στο στρες των φυτών. Μεταξύ αυτών, ο μεταβολισμός του ασκορβικού παίζει σημαντικό ρόλο στην παραγωγή αντιοξειδωτικών των φυτών, στον μεταβολισμό του άνθρακα και του αζώτου, στην αντοχή στο στρες και σε άλλες φυσιολογικές λειτουργίες [
26]; Η βιοσύνθεση του αμινοακυλ-tRNA είναι μια σημαντική οδός για τον σχηματισμό πρωτεϊνών [
27,
28], η οποία εμπλέκεται στη σύνθεση πρωτεϊνών ανθεκτικών στο στρες. Τόσο η ιστιδίνη όσο και η β-αλανίνη μπορούν να ενισχύσουν την ανοχή των φυτών στο περιβαλλοντικό στρες [
29,
30]. Αυτό δείχνει περαιτέρω ότι οι διαφορές στους μεταβολίτες μεταξύ της άγριας και της καλλιεργημένης YCH σχετίζονταν στενά με τις διαδικασίες αντοχής στο στρες.
Το έδαφος αποτελεί την υλική βάση για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των φαρμακευτικών φυτών. Το άζωτο (N), ο φώσφορος (P) και το κάλιο (K) στο έδαφος είναι σημαντικά θρεπτικά στοιχεία για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των φυτών. Η οργανική ύλη του εδάφους περιέχει επίσης N, P, K, Zn, Ca, Mg και άλλα μακροστοιχεία και ιχνοστοιχεία που απαιτούνται για τα φαρμακευτικά φυτά. Η υπερβολική ή η ανεπαρκής αναλογία θρεπτικών συστατικών ή οι μη ισορροπημένες αναλογίες θρεπτικών συστατικών θα επηρεάσουν την ανάπτυξη και την ποιότητα των φαρμακευτικών υλικών, και τα διαφορετικά φυτά έχουν διαφορετικές απαιτήσεις σε θρεπτικά συστατικά [
31,
32,
33]. Για παράδειγμα, ένα χαμηλό στρες Ν προώθησε τη σύνθεση αλκαλοειδών στο Isatis indigotica και ήταν ευεργετικό για τη συσσώρευση φλαβονοειδών σε φυτά όπως το Tetrastigma hemsleyanum, το Crataegus pinnatifida Bunge και το Dichondra repens Forst. Αντίθετα, η υπερβολική ποσότητα Ν ανέστειλε τη συσσώρευση φλαβονοειδών σε είδη όπως το Erigeron breviscapus, το Abrus cantoniensis και το Ginkgo biloba και επηρέασε την ποιότητα των φαρμακευτικών υλικών [
34]. Η εφαρμογή φωσφορικού λιπάσματος ήταν αποτελεσματική στην αύξηση της περιεκτικότητας σε γλυκυρριζικό οξύ και διυδροακετόνη στην γλυκόριζα Ουραλίου [
35]. Όταν η ποσότητα εφαρμογής ξεπέρασε τα 0,12 kg·m−2, η συνολική περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή στο Tussilago farfara μειώθηκε [
36]. Η εφαρμογή ενός λιπάσματος φωσφόρου είχε αρνητική επίδραση στην περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες στο παραδοσιακό κινέζικο φάρμακο rhizoma polygonati [
37], αλλά ένα λίπασμα Κ ήταν αποτελεσματικό στην αύξηση της περιεκτικότητάς του σε σαπωνίνες [
38]. Η εφαρμογή λιπάσματος 450 kg·hm−2 K ήταν η καλύτερη για την ανάπτυξη και τη συσσώρευση σαπωνινών του διετούς Panax notoginseng [
39]. Υπό την αναλογία N:P:K = 2:2:1, οι συνολικές ποσότητες υδροθερμικού εκχυλίσματος, αρπαγίδης και αρπαγοσίδης ήταν οι υψηλότερες [
40]. Η υψηλή αναλογία N, P και K ήταν ευεργετική για την προώθηση της ανάπτυξης του Pogostemon cablin και την αύξηση της περιεκτικότητας σε πτητικό έλαιο. Μια χαμηλή αναλογία N, P και K αύξησε την περιεκτικότητα των κύριων αποτελεσματικών συστατικών του ελαίου των φύλλων του βλαστού του Pogostemon cablin [
41]. Το YCH είναι ένα φυτό ανθεκτικό σε άγονο έδαφος και μπορεί να έχει συγκεκριμένες απαιτήσεις σε θρεπτικά συστατικά όπως N, P και K. Σε αυτή τη μελέτη, σε σύγκριση με το καλλιεργημένο YCH, το έδαφος των άγριων φυτών YCH ήταν σχετικά άγονο: η περιεκτικότητα του εδάφους σε οργανική ύλη, το συνολικό N, το συνολικό P και το συνολικό K ήταν περίπου 1/10, 1/2, 1/3 και 1/3 από εκείνη των καλλιεργούμενων φυτών, αντίστοιχα. Επομένως, οι διαφορές στα θρεπτικά συστατικά του εδάφους μπορεί να είναι ένας άλλος λόγος για τις διαφορές μεταξύ των μεταβολιτών που ανιχνεύθηκαν στο καλλιεργημένο και το άγριο YCH. Weibao Ma et al. [
42] διαπίστωσαν ότι η εφαρμογή μιας ορισμένης ποσότητας λιπάσματος αζώτου και λιπάσματος φωσφόρου βελτίωσε σημαντικά την απόδοση και την ποιότητα των σπόρων. Ωστόσο, η επίδραση των θρεπτικών στοιχείων στην ποιότητα του YCH δεν είναι σαφής και τα μέτρα λίπανσης για τη βελτίωση της ποιότητας των φαρμακευτικών υλικών χρειάζονται περαιτέρω μελέτη.
Τα κινεζικά φυτικά φάρμακα έχουν τα χαρακτηριστικά «τα ευνοϊκά ενδιαιτήματα προάγουν την απόδοση και τα δυσμενή ενδιαιτήματα βελτιώνουν την ποιότητα» [
43]. Κατά τη διαδικασία της σταδιακής μετάβασης από την άγρια στην καλλιεργούμενη YCH, το βιότοπο των φυτών άλλαξε από την άνυδρη και άγονη στέπα της ερήμου σε εύφορη γεωργική γη με πιο άφθονο νερό. Το βιότοπο της καλλιεργούμενης YCH είναι ανώτερο και η απόδοση υψηλότερη, γεγονός που βοηθά στην κάλυψη της ζήτησης της αγοράς. Ωστόσο, αυτό το ανώτερο βιότοπο οδήγησε σε σημαντικές αλλαγές στους μεταβολίτες της YCH. Το κατά πόσον αυτό συμβάλλει στη βελτίωση της ποιότητας της YCH και πώς μπορεί να επιτευχθεί υψηλής ποιότητας παραγωγή YCH μέσω επιστημονικά τεκμηριωμένων καλλιεργητικών μέτρων θα απαιτήσει περαιτέρω έρευνα.
Η προσομοιωτική καλλιέργεια οικοτόπων είναι μια μέθοδος προσομοίωσης των συνθηκών οικοτόπου και περιβάλλοντος των άγριων φαρμακευτικών φυτών, βασισμένη στη γνώση της μακροπρόθεσμης προσαρμογής των φυτών σε συγκεκριμένες περιβαλλοντικές πιέσεις [
43]. Προσομοιώνοντας διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες που επηρεάζουν τα άγρια φυτά, ειδικά το αρχικό βιότοπο των φυτών που χρησιμοποιούνται ως πηγές αυθεντικών φαρμακευτικών υλικών, η προσέγγιση χρησιμοποιεί επιστημονικό σχεδιασμό και καινοτόμο ανθρώπινη παρέμβαση για να εξισορροπήσει την ανάπτυξη και τον δευτερογενή μεταβολισμό των κινεζικών φαρμακευτικών φυτών [
43]. Η μέθοδος στοχεύει στην επίτευξη των βέλτιστων ρυθμίσεων για την ανάπτυξη φαρμακευτικών υλικών υψηλής ποιότητας. Η προσομοιωτική καλλιέργεια σε ενδιαιτήματα θα πρέπει να παρέχει έναν αποτελεσματικό τρόπο για την παραγωγή υψηλής ποιότητας YCH, ακόμη και όταν η φαρμακοδυναμική βάση, οι δείκτες ποιότητας και οι μηχανισμοί απόκρισης σε περιβαλλοντικούς παράγοντες είναι ασαφείς. Συνεπώς, προτείνουμε ότι ο επιστημονικός σχεδιασμός και τα μέτρα διαχείρισης πεδίου στην καλλιέργεια και την παραγωγή YCH θα πρέπει να διεξάγονται με αναφορά στα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά της άγριας YCH, όπως οι άνυδρες, άγονες και αμμώδεις εδαφικές συνθήκες. Ταυτόχρονα, ελπίζεται επίσης ότι οι ερευνητές θα διεξάγουν πιο εις βάθος έρευνα σχετικά με τη λειτουργική βάση των υλικών και τους δείκτες ποιότητας της YCH. Αυτές οι μελέτες μπορούν να παρέχουν πιο αποτελεσματικά κριτήρια αξιολόγησης για την YCH και να προωθήσουν την παραγωγή υψηλής ποιότητας και τη βιώσιμη ανάπτυξη του κλάδου.
Τιμή FOB:0,5 $ ΗΠΑ - 9.999 / Τεμάχιο Ελάχιστη ποσότητα παραγγελίας:100 τεμάχια/τεμάχια Δυνατότητα εφοδιασμού:10000 τεμάχια/τεμάχια ανά μήνα