кратак опис:
Кинеска фармакопеја (издање из 2020. године) захтева да метанолни екстракт YCH не сме бити мањи од 20,0% [2], без наведених других индикатора за процену квалитета. Резултати ове студије показују да је садржај метанолних екстраката дивљих и култивисаних узорака испуњавао стандарде фармакопеје и да није било значајне разлике међу њима. Стога, није било очигледне разлике у квалитету између дивљих и култивисаних узорака, према том индексу. Међутим, садржај укупних стерола и укупних флавоноида у дивљим узорцима био је значајно већи него у култивисаним узорцима. Даља метаболомска анализа открила је велику разноликост метаболита између дивљих и култивисаних узорака. Поред тога, елиминисано је 97 значајно различитих метаболита, који су наведени уДодатна табела S2Међу овим значајно различитим метаболитима су β-ситостерол (ИД је M397T42) и деривати кверцетина (M447T204_2), за које је пријављено да су активни састојци. Раније непријављени састојци, као што су тригонелин (M138T291_2), бетаин (M118T277_2), фустин (M269T36), ротенон (M241T189), арктин (M557T165) и логанинска киселина (M399T284_2), такође су укључени међу различите метаболите. Ове компоненте играју различите улоге у антиоксидацији, антиинфламаторном дејству, уклањању слободних радикала, антиканцерогеном дејству и лечењу атеросклерозе и стога би могле представљати потенцијалне нове активне компоненте у YCH. Садржај активних састојака одређује ефикасност и квалитет лековитих материјала [7]. Укратко, метанолски екстракт као једини индекс за процену квалитета YCH има нека ограничења, а специфичнији маркери квалитета треба да се даље истраже. Постојале су значајне разлике у укупним стеролима, укупним флавоноидима и садржају многих других различитих метаболита између дивљег и култивисаног YCH; стога, потенцијално постоје неке разлике у квалитету између њих. Истовремено, новооткривени потенцијални активни састојци у YCH могли би имати важну референтну вредност за проучавање функционалне основе YCH и даљи развој YCH ресурса.
Значај оригиналних лековитих материјала је одавно препознат у специфичном региону порекла за производњу кинеских биљних лекова одличног квалитета [
8]. Висок квалитет је суштински атрибут правих лековитих материјала, а станиште је важан фактор који утиче на квалитет таквих материјала. Откако се YCH почео користити као лек, дуго је доминирао дивљи YCH. Након успешног увођења и припитомљавања YCH у Нингсији 1980-их, извор лековитих материјала Јинчајхуа постепено се пребацио са дивљег на гајени YCH. Према претходном истраживању извора YCH [
9] и теренским истраживањем наше истраживачке групе, постоје значајне разлике у подручјима распрострањености гајеног и дивљег лековитог материјала. Дивљи YCH је углавном распрострањен у аутономној области Нингсија Хуи у провинцији Шанкси, поред сушне зоне Унутрашње Монголије и централне Нингсије. Посебно, пустињска степа у овим подручјима је најпогодније станиште за раст YCH. Насупрот томе, гајени YCH је углавном распрострањен јужно од подручја дивљег распрострањености, као што је округ Тонгсин (гајени I) и околна подручја, који је постао највећа база за гајење и производњу у Кини, и округ Пенгјанг (гајени II), који се налази у јужнијем подручју и још једно је подручје производње гајеног YCH. Штавише, станишта горе наведена два гајена подручја нису пустињска степа. Стога, поред начина производње, постоје и значајне разлике у станишту дивљег и гајеног YCH. Станиште је важан фактор који утиче на квалитет биљног лековитог материјала. Различита станишта ће утицати на формирање и акумулацију секундарних метаболита у биљкама, што ће утицати на квалитет лекова [
10,
11Стога, значајне разлике у садржају укупних флавоноида и укупних стерола и експресији 53 метаболита које смо пронашли у овој студији могу бити резултат разлика у управљању пољима и стаништима.
Један од главних начина на који околина утиче на квалитет лековитих материјала јесте вршење стреса на изворне биљке. Умерени стрес из околине има тенденцију да стимулише акумулацију секундарних метаболита [
12,
13]. Хипотеза о равнотежи раста/диференцијације каже да, када су хранљиве материје у довољној количини, биљке првенствено расту, док када су хранљиве материје у мањку, биљке се углавном диференцирају и производе више секундарних метаболита [
14]. Стрес изазван сушом изазван недостатком воде је главни еколошки стрес са којим се суочавају биљке у сушним подручјима. У овој студији, стање воде код гајене YCH је обилније, са годишњим нивоима падавина знатно вишим него код дивље YCH (снабдевање водом за гајену I било је око 2 пута веће него код дивље; гајену II било је око 3,5 пута веће него код дивље). Поред тога, земљиште у дивљем окружењу је песковито земљиште, али земљиште на пољопривредном земљишту је глиновито земљиште. У поређењу са глином, песковито земљиште има слаб капацитет задржавања воде и већа је вероватноћа да ће погоршати стрес од суше. Истовремено, процес гајења је често био праћен заливањем, тако да је степен стреса од суше био низак. Дивља YCH расте у суровим природним сушним стаништима и стога може патити од озбиљнијег стреса од суше.
Осморегулација је важан физиолошки механизам којим се биљке носе са стресом изазваним сушом, а алкалоиди су важни осмотски регулатори код виших биљака [
15]. Бетаини су водорастворљиви алкалоидни кватернарни амонијумови једињења и могу деловати као осмопротектанти. Стрес изазван сушом може смањити осмотски потенцијал ћелија, док осмопротектанти чувају и одржавају структуру и интегритет биолошких макромолекула и ефикасно ублажавају штету коју стрес изазван сушом на биљке [
16На пример, под стресом изазваним сушом, садржај бетаина у шећерној репи и Lycium barbarum значајно се повећао [
17,
18Тригонелин је регулатор раста ћелија и под стресом суше може продужити ћелијски циклус биљке, инхибирати раст ћелија и довести до смањења запремине ћелија. Релативно повећање концентрације растворених материја у ћелији омогућава биљци да постигне осмотску регулацију и побољша своју способност да се одупре стресу суше [
19]. ЈИА Кс [
20] открили су да, са повећањем стреса изазваног сушом, Astragalus membranaceus (извор традиционалне кинеске медицине) производи више тригонелина, који делује на регулисање осмотског потенцијала и побољшање способности отпорности на стрес изазван сушом. Такође је показано да флавоноиди играју важну улогу у отпорности биљака на стрес изазван сушом [
21,
22]. Велики број студија је потврдио да је умерени стрес изазван сушом погодовао акумулацији флавоноида. Ланг Дуо-Јонг и др. [
23] упоредили су ефекте стреса суше на YCH контролисањем капацитета задржавања воде на пољу. Утврђено је да стрес суше донекле инхибира раст корена, али код умереног и јаког стреса суше (40% капацитета задржавања воде на пољу), укупни садржај флавоноида у YCH се повећао. У међувремену, под стресом суше, фитостероли могу деловати тако што регулишу флуидност и пропустљивост ћелијских мембрана, инхибирају губитак воде и побољшавају отпорност на стрес [
24,
25Стога, повећана акумулација укупних флавоноида, укупних стерола, бетаина, тригонелина и других секундарних метаболита код дивљег YCH може бити повезана са стресом суше високог интензитета.
У овој студији, анализа обогаћивања KEGG пута спроведена је на метаболитима за које је утврђено да се значајно разликују између дивљег и култивисаног YCH. Обогаћени метаболити обухватали су оне који су укључени у путеве метаболизма аскорбата и алдарата, биосинтезу аминоацил-тРНК, метаболизам хистидина и метаболизам бета-аланина. Ови метаболички путеви су уско повезани са механизмима отпорности биљака на стрес. Међу њима, метаболизам аскорбата игра важну улогу у производњи биљних антиоксиданата, метаболизму угљеника и азота, отпорности на стрес и другим физиолошким функцијама [
26]; биосинтеза аминоацил-тРНК је важан пут за формирање протеина [
27,
28], који је укључен у синтезу протеина отпорних на стрес. И хистидински и β-аланински путеви могу побољшати толеранцију биљака на стрес из околине [
29,
30]. Ово даље указује да су разлике у метаболитима између дивљег и култивисаног YCH биле уско повезане са процесима отпорности на стрес.
Земљиште је материјална основа за раст и развој лековитих биљака. Азот (N), фосфор (P) и калијум (K) у земљишту су важни хранљиви елементи за раст и развој биљака. Органска материја земљишта такође садржи N, P, K, Zn, Ca, Mg и друге макроелементе и елементе у траговима потребне лековитим биљкама. Прекомерни или мањкави хранљиви састојци, или неуравнотежени односи хранљивих материја, утицаће на раст и развој и квалитет лековитих материјала, а различите биљке имају различите потребе за хранљивим материјама [
31,
32,
33]. На пример, низак ниво азота (N) је подстакао синтезу алкалоида код биљке *Isatis indigotica* и био је користан за акумулацију флавоноида код биљака као што су *Tetrastigma hemsleyanum*, *Crataegus pinnatifida Bunge* и *Dichondra repens Forst*. Насупрот томе, превише N је инхибирало акумулацију флавоноида код врста као што су *Erigeron breviscapus*, *Abrus cantoniensis* и *Ginkgo biloba* и утицало је на квалитет лековитих материјала [
34]. Примена фосфорног ђубрива била је ефикасна у повећању садржаја глициризинске киселине и дихидроацетона у уралском слаткишу [
35]. Када је количина примене прешла 0·12 kg·m−2, укупни садржај флавоноида у Tussilago farfara се смањио [
36]. Примена фосфорног ђубрива негативно је утицала на садржај полисахарида у биљу Rhizoma polygonati, које се користи у традиционалној кинеској медицини [
37], али је калијумско ђубриво било ефикасно у повећању садржаја сапонина [
38]. Примена ђубрива од 450 kg·hm−2 K била је најбоља за раст и акумулацију сапонина код двогодишње биљке Panax notoginseng [
39]. При односу N:P:K = 2:2:1, укупне количине хидротермалног екстракта, харпагида и харпагозида биле су највеће [
40Висок однос N, P и K био је користан за подстицање раста Pogostemon cablin и повећање садржаја испарљивог уља. Низак однос N, P и K повећао је садржај главних ефикасних компоненти уља стабљике листа Pogostemon cablin [
41]. YCH је биљка отпорна на неплодно земљиште и може имати специфичне захтеве за хранљивим материјама као што су N, P и K. У овој студији, у поређењу са гајеним YCH, земљиште дивљих YCH биљака било је релативно неплодно: садржај органске материје у земљишту, укупни N, укупни P и укупни K били су око 1/10, 1/2, 1/3 и 1/3 оних код гајених биљака, респективно. Стога, разлике у хранљивим материјама у земљишту могу бити још један разлог за разлике између метаболита откривених у гајеном и дивљем YCH. Веибао Ма и др. [
42] утврдили су да примена одређене количине N ђубрива и P ђубрива значајно побољшава принос и квалитет семена. Међутим, утицај хранљивих елемената на квалитет YCH није јасан, а мере ђубрења за побољшање квалитета лековитих материјала захтевају даља истраживања.
Кинески биљни лекови имају карактеристике „Повлачна станишта подстичу принос, а неповољна станишта побољшавају квалитет“ [
43]. У процесу постепеног преласка са дивљег на гајени YCH, станиште биљака се променило из сушне и неплодне пустињске степе у плодно пољопривредно земљиште са обилнијом водом. Станиште гајеног YCH је супериорније, а принос је већи, што је корисно за задовољавање потражње на тржишту. Међутим, ово супериорно станиште довело је до значајних промена у метаболитима YCH; да ли је ово погодно за побољшање квалитета YCH и како постићи висококвалитетну производњу YCH кроз научно засноване мере гајења захтеваће даља истраживања.
Симулативна култивација станишта је метода симулације станишта и услова животне средине дивљих лековитих биљака, заснована на познавању дугорочне адаптације биљака на специфичне стресове у животној средини [
43]. Симулирајући различите факторе животне средине који утичу на дивље биљке, посебно на оригинално станиште биљака које се користе као извори аутентичних лековитих материјала, приступ користи научни дизајн и иновативну људску интервенцију како би уравнотежио раст и секундарни метаболизам кинеских лековитих биљака [
43]. Методе имају за циљ постизање оптималних аранжмана за развој висококвалитетних лековитих материјала. Симулативна култивација станишта требало би да обезбеди ефикасан начин за висококвалитетну производњу YCH чак и када су фармакодинамичка основа, маркери квалитета и механизми реаговања на факторе животне средине нејасни. Сходно томе, предлажемо да се научни дизајн и мере управљања пољима у узгоју и производњи YCH спроводе узимајући у обзир карактеристике животне средине дивљег YCH, као што су сушни, неплодни и песковити услови земљишта. Истовремено, надамо се да ће истраживачи спровести детаљнија истраживања функционалне материјалне основе и маркера квалитета YCH. Ове студије могу пружити ефикасније критеријуме за процену YCH и промовисати висококвалитетну производњу и одрживи развој индустрије.
ФОБ цена:0,5 - 9.999 УСД / комад Мин. количина поруџбине:100 комада/комада Могућност снабдевања:10000 комада/комада месечно