trumpas aprašymas:
Kinijos farmakopėjoje (2020 m. leidimas) reikalaujama, kad YCH metanolio ekstrakte būtų ne mažiau kaip 20,0 % [2], nenurodant jokių kitų kokybės vertinimo rodiklių. Šio tyrimo rezultatai rodo, kad tiek laukinių, tiek kultivuotų mėginių metanolio ekstraktų kiekis atitiko farmakopėjos standartą ir tarp jų nebuvo reikšmingo skirtumo. Todėl pagal šį indeksą nebuvo akivaizdaus kokybės skirtumo tarp laukinių ir kultivuotų mėginių. Tačiau bendrųjų sterolių ir bendrųjų flavonoidų kiekis laukiniuose mėginiuose buvo žymiai didesnis nei kultivuotuose mėginiuose. Tolesnė metabolominė analizė atskleidė didelę metabolitų įvairovę tarp laukinių ir kultivuotų mėginių. Be to, buvo atrinkti 97 reikšmingai skirtingi metabolitai, kurie išvardytiPapildoma lentelė S2Tarp šių reikšmingai skirtingų metabolitų yra β-sitosterolis (ID yra M397T42) ir kvercetino dariniai (M447T204_2), kurie, kaip pranešama, yra veikliosios medžiagos. Anksčiau nepraneštos sudedamosios dalys, tokios kaip trigonelinas (M138T291_2), betainas (M118T277_2), fustinas (M269T36), rotenonas (M241T189), arktinas (M557T165) ir logano rūgštis (M399T284_2), taip pat buvo įtrauktos į skirtingus metabolitus. Šie komponentai atlieka įvairius vaidmenis antioksidacinėje, priešuždegiminėje, laisvųjų radikalų gaudymo, priešvėžinėje ir aterosklerozės gydymo srityse, todėl gali būti laikomi galimais naujais veikliaisiais komponentais YCH. Veikliųjų medžiagų kiekis lemia vaistinių medžiagų veiksmingumą ir kokybę [7Apibendrinant galima teigti, kad metanolio ekstraktas, kaip vienintelis YCH kokybės vertinimo indeksas, turi tam tikrų apribojimų, todėl reikia toliau tirti konkretesnius kokybės žymenis. Tarp laukinio ir kultivuoto YCH buvo reikšmingų bendro sterolių, bendro flavonoidų ir daugelio kitų skirtingų metabolitų kiekio skirtumų; taigi, tarp jų galėjo būti tam tikrų kokybės skirtumų. Tuo pačiu metu naujai atrastos potencialios veikliosios medžiagos YCH gali turėti svarbią atskaitos vertę tiriant YCH funkcinį pagrindą ir toliau plėtojant YCH išteklius.
Tikrų vaistinių medžiagų svarba jau seniai pripažįstama konkrečiame kilmės regione, gaminant puikios kokybės kiniškus vaistažolių vaistus.
8Aukšta kokybė yra esminis tikrų vaistinių medžiagų atributas, o buveinė yra svarbus veiksnys, turintis įtakos tokių medžiagų kokybei. Nuo tada, kai YCH pradėtas naudoti kaip vaistas, jame jau seniai vyrauja laukiniai YCH. Po sėkmingo YCH įvedimo ir prijaukinimo Ningsia provincijoje devintajame dešimtmetyje, Yinchaihu vaistinių medžiagų šaltinis palaipsniui perėjo nuo laukinių prie kultivuojamų YCH. Remiantis ankstesniu YCH šaltinių tyrimu [
9] ir mūsų tyrimų grupės lauko tyrimai parodė, kad auginamų ir laukinių vaistinių medžiagų paplitimo zonose yra didelių skirtumų. Laukinis YCH daugiausia paplitęs Ningxia Hui autonominiame regione, Šaansi provincijoje, besiribojančiame su Vidinės Mongolijos ir centrinės Ningxia sausringa zona. Visų pirma, dykumų stepės šiose vietovėse yra tinkamiausia YCH auginimo buveinė. Priešingai, auginamas YCH daugiausia paplitęs į pietus nuo laukinio paplitimo zonos, pavyzdžiui, Tongxin apskrityje (I kultivuojamas) ir jos apylinkėse, kuri tapo didžiausia auginimo ir gamybos baze Kinijoje, ir Pengyang apskrityje (II kultivuojamas), kuri yra pietinėje vietovėje ir yra dar viena auginamų YCH gamybos vieta. Be to, minėtų dviejų auginamų vietovių buveinės nėra dykumų stepės. Todėl, be gamybos būdo, taip pat yra didelių skirtumų tarp laukinio ir auginamo YCH buveinių. Buveinė yra svarbus veiksnys, turintis įtakos vaistažolių vaistinių medžiagų kokybei. Skirtingos buveinės turės įtakos antrinių metabolitų susidarymui ir kaupimuisi augaluose, o tai turės įtakos vaistinių produktų kokybei [
10,
11Todėl reikšmingi bendrųjų flavonoidų ir bendrųjų sterolių kiekių bei 53 metabolitų raiškos skirtumai, kuriuos nustatėme šiame tyrime, gali būti lauko tvarkymo ir buveinių skirtumų rezultatas.
Vienas iš pagrindinių būdų, kaip aplinka veikia vaistinių medžiagų kokybę, yra stresas augalams, iš kurių jos gaunamos. Vidutinis aplinkos stresas linkęs skatinti antrinių metabolitų kaupimąsi [
12,
13Augimo / diferenciacijos pusiausvyros hipotezė teigia, kad kai maistinių medžiagų yra pakankamai, augalai pirmiausia auga, o kai jų trūksta, augalai daugiausia diferencijuojasi ir gamina daugiau antrinių metabolitų [].
14]. Sausros stresas, kurį sukelia vandens trūkumas, yra pagrindinis aplinkos stresas, su kuriuo susiduria augalai sausringose vietovėse. Šiame tyrime auginamų jaunųjų želdinių (YCH) vandens sąlygos yra gausesnės, metinis kritulių kiekis gerokai didesnis nei laukinių YCH (vandens tiekimas auginamų I rūšių atveju buvo maždaug 2 kartus didesnis nei laukinių; auginamų II rūšių atveju – apie 3,5 karto didesnis nei laukinių). Be to, laukinės aplinkos dirvožemis yra smėlingas, o dirbamos žemės dirvožemis – molingas. Palyginti su moliu, smėlingas dirvožemis prastai sulaiko vandenį ir labiau linkęs sustiprinti sausros stresą. Tuo pačiu metu auginimo procesas dažnai buvo lydimas laistymo, todėl sausros streso laipsnis buvo mažas. Laukiniai YCH auga atšiauriose natūraliose sausringose buveinėse, todėl gali patirti rimtesnį sausros stresą.
Osmoreguliacija yra svarbus fiziologinis mechanizmas, kuriuo augalai susidoroja su sausros stresu, o alkaloidai yra svarbūs osmosiniai reguliatoriai aukštesniuose augaluose [1].
15Betainai yra vandenyje tirpūs alkaloidiniai ketvirtiniai amonio junginiai, galintys veikti kaip osmoprotektantai. Sausros stresas gali sumažinti ląstelių osmosinį potencialą, o osmoprotektantai išsaugo ir palaiko biologinių makromolekulių struktūrą ir vientisumą bei veiksmingai sumažina sausros streso daromą žalą augalams [].
16Pavyzdžiui, sausros metu cukrinių runkelių ir slyvos betaino kiekis žymiai padidėjo [
17,
18Trigonelinas yra ląstelių augimo reguliatorius, o sausros streso metu jis gali pailginti augalo ląstelių ciklo trukmę, slopinti ląstelių augimą ir sumažinti ląstelių tūrį. Santykinis ištirpusių medžiagų koncentracijos padidėjimas ląstelėje leidžia augalui pasiekti osmosinę reguliaciją ir sustiprina jo gebėjimą atsispirti sausros stresui [
19]. JIA X [
20] nustatė, kad padidėjus sausros stresui, Astragalus membranaceus (tradicinės kinų medicinos šaltinis) gamino daugiau trigonelino, kuris reguliuoja osmosinį potencialą ir gerina gebėjimą atsispirti sausros stresui. Taip pat įrodyta, kad flavonoidai atlieka svarbų vaidmenį augalų atsparumui sausros stresui [
21,
22Daugybė tyrimų patvirtino, kad vidutinio stiprumo sausros stresas buvo palankus flavonoidų kaupimuisi. Lang Duo-Yong ir kt. [
23] palygino sausros streso poveikį YCH, kontroliuojant vandens sulaikymo pajėgumą lauke. Nustatyta, kad sausros stresas tam tikru mastu slopino šaknų augimą, tačiau esant vidutinio ir stipraus sausros streso lygiui (40 % lauko vandens sulaikymo pajėgumas), bendras flavonoidų kiekis YCH padidėjo. Tuo tarpu, esant sausros stresui, fitosteroliai gali reguliuoti ląstelių membranų takumą ir pralaidumą, slopinti vandens netekimą ir pagerinti atsparumą stresui [
24,
25Todėl padidėjęs bendrųjų flavonoidų, bendrųjų sterolių, betaino, trigonelino ir kitų antrinių metabolitų kaupimasis laukiniuose YCH gali būti susijęs su didelio intensyvumo sausros stresu.
Šiame tyrime atlikta KEGG kelio praturtinimo analizė su metabolitais, kurie reikšmingai skyrėsi tarp laukinio ir kultivuoto YCH. Praturtinti metabolitai apėmė tuos, kurie dalyvauja askorbato ir aldarato metabolizmo, aminoacil-tRNR biosintezės, histidino metabolizmo ir beta-alanino metabolizmo keliuose. Šie metabolizmo keliai yra glaudžiai susiję su augalų atsparumo stresui mechanizmais. Iš jų askorbato metabolizmas vaidina svarbų vaidmenį augalų antioksidantų gamyboje, anglies ir azoto metabolizme, atsparume stresui ir kitose fiziologinėse funkcijose [].
26]; aminoacil-tRNR biosintezė yra svarbus baltymų susidarymo kelias [
27,
28], kuris dalyvauja stresui atsparių baltymų sintezėje. Tiek histidino, tiek β-alanino keliai gali padidinti augalų atsparumą aplinkos stresui [
29,
30Tai dar labiau rodo, kad metabolitų skirtumai tarp laukinio ir kultivuoto YCH buvo glaudžiai susiję su atsparumo stresui procesais.
Dirvožemis yra vaistinių augalų augimo ir vystymosi materialusis pagrindas. Dirvožemyje esantys azotas (N), fosforas (P) ir kalis (K) yra svarbūs augalų augimui ir vystymuisi reikalingi maistiniai elementai. Dirvožemio organinėje medžiagoje taip pat yra N, P, K, Zn, Ca, Mg ir kitų makroelementų bei mikroelementų, reikalingų vaistiniams augalams. Maistinių medžiagų perteklius arba trūkumas arba nesubalansuotas maistinių medžiagų santykis turės įtakos vaistinių medžiagų augimui, vystymuisi ir kokybei, o skirtingiems augalams reikia skirtingų maistinių medžiagų [].
31,
32,
33Pavyzdžiui, mažas azoto stresas skatino alkaloidų sintezę Isatis indigotica ir buvo naudingas flavonoidų kaupimuisi tokiuose augaluose kaip Tetrastigma hemsleyanum, Crataegus pinnatifida Bunge ir Dichondra repens Forst. Priešingai, per didelis azoto kiekis slopino flavonoidų kaupimąsi tokiose rūšyse kaip Erigeron breviscapus, Abrus cantoniensis ir Ginkgo biloba ir paveikė vaistinių medžiagų kokybę [
34]. Fosforo trąšų naudojimas veiksmingai padidino glicirhizino rūgšties ir dihidroacetono kiekį Uralo saldymedyje [
35Kai naudojimo kiekis viršijo 0,12 kg·m−2, bendras flavonoidų kiekis Tussilago farfara sumažėjo [
36]. Fosforo trąšų naudojimas neigiamai paveikė polisacharidų kiekį tradicinėje kinų medicinoje naudojamame rhizoma polygonati [
37], tačiau K trąšos veiksmingai padidino saponinų kiekį [
38Dvejų metų ženšenio augimui ir saponinų kaupimuisi geriausiai tiko 450 kg·hm−2 K trąšų naudojimas.
39Esant N:P:K santykiui = 2:2:1, bendras hidroterminio ekstrakto, harpagido ir harpagozido kiekis buvo didžiausias [
40Didelis N, P ir K santykis buvo naudingas skatinant Pogostemon cablin augimą ir didinant lakiųjų aliejų kiekį. Mažas N, P ir K santykis padidino pagrindinių veiksmingų Pogostemon cablin stiebų lapų aliejaus komponentų kiekį [
41YCH yra nederlingam dirvožemiui atsparus augalas, todėl jam gali reikėti specifinių maistinių medžiagų, tokių kaip N, P ir K. Šiame tyrime, palyginti su kultivuojamu YCH, laukinių YCH augalų dirvožemis buvo santykinai nederlingas: organinių medžiagų, bendrojo N, bendrojo P ir bendrojo K kiekis dirvožemyje buvo atitinkamai apie 1/10, 1/2, 1/3 ir 1/3 kultivuojamų augalų kiekio. Todėl dirvožemio maistinių medžiagų skirtumai gali būti kita priežastis, lemianti skirtumus tarp kultivuojamame ir laukiniame YCH aptiktų metabolitų. Weibao Ma ir kt.
42] nustatė, kad tam tikro kiekio azoto ir fosforo trąšų panaudojimas žymiai pagerino sėklų derlių ir kokybę. Tačiau maistinių elementų poveikis YCH kokybei nėra aiškus, todėl tręšimo priemonės, skirtos vaistinių medžiagų kokybei gerinti, reikalauja tolesnių tyrimų.
Kinų vaistažolių preparatams būdingos šios savybės: „Palankios buveinės skatina derlių, o nepalankios – gerina kokybę“.
43Palaipsniui pereinant nuo laukinių prie auginamų YCH, augalų buveinė pasikeitė iš sausringų ir nederlingų dykumų stepių į derlingas dirbamos žemės žemes, kuriose gausu vandens. Kultūrinių YCH buveinė yra geresnė, o derlius didesnis, o tai padeda patenkinti rinkos paklausą. Tačiau ši geresnė buveinė lėmė reikšmingus YCH metabolitų pokyčius; ar tai padeda gerinti YCH kokybę ir kaip pasiekti aukštos kokybės YCH produkciją taikant mokslu pagrįstas auginimo priemones, reikės atlikti tolesnius tyrimus.
Modeliuojamas buveinių auginimas – tai laukinių vaistinių augalų buveinės ir aplinkos sąlygų modeliavimo metodas, pagrįstas žiniomis apie ilgalaikę augalų adaptaciją prie konkrečių aplinkos veiksnių.
43Modeliuojant įvairius aplinkos veiksnius, turinčius įtakos laukiniams augalams, ypač originaliai augalų, naudojamų kaip autentiškų vaistinių medžiagų šaltiniai, buveinei, šis metodas naudoja mokslinį dizainą ir novatorišką žmogaus intervenciją, kad subalansuotų kinų vaistinių augalų augimą ir antrinę medžiagų apykaitą [
43Šiuo metodu siekiama optimalių sąlygų aukštos kokybės vaistinių medžiagų kūrimui. Modeliuojamas buveinių auginimas turėtų užtikrinti veiksmingą būdą aukštos kokybės YCH gamybai, net kai farmakodinaminis pagrindas, kokybės žymenys ir reakcijos į aplinkos veiksnius mechanizmai nėra aiškūs. Todėl siūlome, kad mokslinio projektavimo ir lauko tvarkymo priemonės YCH auginant ir gaminant turėtų būti vykdomos atsižvelgiant į laukinių YCH aplinkos charakteristikas, tokias kaip sausringas, nederlingas ir smėlingas dirvožemis. Tuo pačiu metu tikimasi, kad tyrėjai atliks išsamesnius YCH funkcinės medžiagos pagrindo ir kokybės žymenų tyrimus. Šie tyrimai gali pateikti veiksmingesnius YCH vertinimo kriterijus ir skatinti aukštos kokybės gamybą bei tvarų pramonės vystymąsi.
FOB kaina:0,5–9 999 JAV dolerių / vnt. Minimalus užsakymo kiekis:100 vnt./vnt. Tiekimo galimybės:10000 vienetų per mėnesį