מחיר סיטונאי בתפזורת 100% שמן אתרי Stellariae Radix טהור (חדש) ארומתרפיה מרגיעה אקליפטוס גלובולוס

חשיבותם של חומרי רפואה מקוריים מוכרת זה מכבר באזור המוצא הספציפי לייצור תרופות צמחיות סיניות באיכות מעולה [8]. איכות גבוהה היא מאפיין חיוני של חומרי רפואה אמיתיים, ובית גידול הוא גורם חשוב המשפיע על איכותם של חומרים כאלה. מאז שהחל השימוש ב-YCH כתרופה, הוא נשלט זה מכבר על ידי YCH פראי. בעקבות ההצגה והביות המוצלחים של YCH בנינגשיה בשנות ה-80, מקור חומרי הרפואה של יינצ'אי-הו עבר בהדרגה מ-YCH פראי ל-YCH מתורבת. על פי חקירה קודמת של מקורות YCH [9] ומחקר השטח של קבוצת המחקר שלנו, ישנם הבדלים משמעותיים באזורי התפוצה של חומרי הרפואה המתורבתים והבריים. ה-YCH הבר מופץ בעיקר באזור האוטונומי נינגשיה הוי במחוז שאאנשי, הסמוך לאזור הצחיח של מונגוליה הפנימית ומרכז נינגשיה. בפרט, ערבות המדבר באזורים אלה הן בית הגידול המתאים ביותר לגידול YCH. לעומת זאת, ה-YCH המתורבת מופץ בעיקר מדרום לאזור התפוצה הבר, כגון מחוז טונגשין (מעובד I) והאזורים הסובבים אותו, שהפך לבסיס הגידול והייצור הגדול ביותר בסין, ומחוז פנג'יאנג (מעובד II), הממוקם באזור דרומי יותר והוא אזור ייצור נוסף עבור YCH מתורבת. יתר על כן, בתי הגידול של שני האזורים המעובדים הנ"ל אינם ערבות מדבר. לכן, בנוסף לאופן הייצור, ישנם גם הבדלים משמעותיים בבית הגידול של ה-YCH הבר והמעובד. בית גידול הוא גורם חשוב המשפיע על איכות חומרי הרפואה הצמחיים. בתי גידול שונים ישפיעו על היווצרות והצטברות של מטבוליטים משניים בצמחים, ובכך ישפיעו על איכות המוצרים הרפואיים [10,11לכן, ההבדלים המשמעותיים בתכולת הפלבנואידים הכוללת והסטרולים הכוללים ובביטוי של 53 המטבוליטים שמצאנו במחקר זה עשויים להיות תוצאה של ניהול שדה והבדלים בבתי גידול.

אחת הדרכים העיקריות בהן הסביבה משפיעה על איכות חומרי הרפואה היא על ידי הפעלת לחץ על צמחי המקור. לחץ סביבתי מתון נוטה לעורר הצטברות של מטבוליטים משניים [12,13]. השערת מאזן הצמיחה/התמיינות קובעת שכאשר יש אספקה ​​מספקת של חומרים מזינים, צמחים בעיקר גדלים, ואילו כאשר יש מחסור בחומרים מזינים, צמחים בעיקר מתמיינים ומייצרים מטבוליטים משניים נוספים [14]. עקת בצורת הנגרמת ממחסור במים היא הלחץ הסביבתי העיקרי שעמו מתמודדים צמחים באזורים צחיחים. במחקר זה, מצב המים של צמח ה-YCH המתורבת שופע יותר, עם רמות משקעים שנתיות גבוהות משמעותית מאלה של צמח ה-YCH הבר (אספקת המים עבור צמח מתורבת I הייתה בערך פי 2 מזו של צמח הבר; צמח מתורבת II הייתה בערך פי 3.5 מזו של צמח הבר). בנוסף, האדמה בסביבה הפראית היא אדמת חול, אך האדמה באדמות חקלאיות היא אדמת חרסית. בהשוואה לקרקע חולית, לקרקע חולית יש יכולת אגירת מים ירודה והיא נוטה יותר להחמיר את עקת הבצורת. יחד עם זאת, תהליך הגידול לווה לעתים קרובות בהשקיה, כך שרמת עקת הבצורת הייתה נמוכה. צמח ה-YCH הבר גדל בבתי גידול טבעיים קשים וצחיחים, ולכן הוא עלול לסבול מעקת בצורת חמורה יותר.

אוסמורגולציה היא מנגנון פיזיולוגי חשוב שבאמצעותו צמחים מתמודדים עם עקת בצורת, ואלקלואידים הם מווסתי אוסמוטיים חשובים בצמחים גבוהים יותר.15בטאין הם תרכובות אמוניום רביעוניות אלקלואידיות מסיסות במים ויכולות לשמש כמגן אוסמוטי. עקת בצורת יכולה להפחית את הפוטנציאל האוסמוטי של תאים, בעוד שאוסמו-פרוטקטים משמרים ומתחזקים את המבנה והשלמות של מקרומולקולות ביולוגיות, ומקלים ביעילות על הנזק הנגרם על ידי עקת בצורת לצמחים [16לדוגמה, תחת עקת בצורת, תכולת הבטאין של סלק סוכר ו- Lycium barbarum עלתה משמעותית [17,18טריגונלין הוא מווסת צמיחת תאים, ובעיית בצורת, הוא יכול להאריך את מחזור תאי הצמח, לעכב את צמיחת התאים ולהוביל להתכווצות נפח התא. העלייה היחסית בריכוז המומסים בתא מאפשרת לצמח להשיג ויסות אוסמוטי ולשפר את יכולתו לעמוד בעיית בצורת [19]. JIA X [20] מצאו כי עם עלייה בעקה הבצורת, אסטרגלוס ממברנאצ'וס (מקור לרפואה הסינית המסורתית) ייצר יותר טריגונלין, הפועל לוויסות הפוטנציאל האוסמוטי ולשיפור היכולת לעמוד בעקה הבצורת. פלבנואידים הוכחו גם כבעלי תפקיד חשוב בעמידות הצמחים לעקה הבצורת [21,22מספר רב של מחקרים אישרו כי עקת בצורת מתונה תרמה להצטברות פלבנואידים. לאנג דואו-יונג ואחרים. [23] השוו את השפעות עקת הבצורת על YCH על ידי שליטה ביכולת אחסון המים בשדה. נמצא כי עקת הבצורת עיכבה את צמיחת השורשים במידה מסוימת, אך בעקת בצורת בינונית וחמורה (40% מיכולת אחסון המים בשדה), תכולת הפלבנואידים הכוללת ב-YCH עלתה. בינתיים, תחת עקת בצורת, פיטוסטרולים יכולים לפעול לוויסות נזילות וחדירות קרום התא, לעכב אובדן מים ולשפר את עמידות הלחץ [24,25לכן, ההצטברות המוגברת של פלבנואידים כוללים, סטרולים כוללים, בטאין, טריגונלין ומטבוליטים משניים אחרים ב-YCH בטבע עשויה להיות קשורה לעקה בצורת בעצימות גבוהה.

במחקר זה, בוצע ניתוח העשרה של מסלול KEGG על המטבוליטים שנמצאו כשונים משמעותית בין YCH בטבע לבין YCH בתרבות. המטבוליטים המועשרים כללו כאלה המעורבים במסלולי מטבוליזם של אסקורבט ואלדראט, ביוסינתזה של אמינואציל-tRNA, מטבוליזם של היסטידין ומטבוליזם של בטא-אלנין. מסלולים מטבוליים אלה קשורים קשר הדוק למנגנוני עמידות ללחץ בצמחים. ביניהם, מטבוליזם של אסקורבט ממלא תפקיד חשוב בייצור נוגדי חמצון בצמחים, מטבוליזם של פחמן וחנקן, עמידות ללחץ ותפקודים פיזיולוגיים אחרים [26ביוסינתזה של אמינואציל-tRNA היא מסלול חשוב ליצירת חלבונים [27,28], אשר מעורב בסינתזה של חלבונים עמידים ללחץ. גם מסלולי היסטידין וגם מסלולי β-אלנין יכולים לשפר את הסבילות של הצמח ללחץ סביבתי [29,30]. זה מצביע עוד על כך שההבדלים במטבוליטים בין YCH הבר לתרבותי היו קשורים קשר הדוק לתהליכי עמידות ללחץ.

אדמה היא הבסיס החומרי לצמיחה והתפתחות של צמחי מרפא. חנקן (N), זרחן (P) ואשלגן (K) בקרקע הם יסודות תזונתיים חשובים לצמיחה והתפתחות של צמחים. חומר אורגני בקרקע מכיל גם N, P, K, Zn, Ca, Mg ומקרו-יסודות ויסודות קורט אחרים הדרושים לצמחי מרפא. עודף או מחסור בחומרים מזינים, או יחסים לא מאוזנים של חומרי הזנה, ישפיעו על הצמיחה וההתפתחות ועל איכות החומרים הרפואיים, ולצמחים שונים יש דרישות תזונתיות שונות.31,32,33לדוגמה, עקה נמוכה של חנקן קידמה את הסינתזה של אלקלואידים ב-Isatis indigotica, והייתה מועילה להצטברות פלבנואידים בצמחים כגון Tetrastigma hemsleyanum, Crataegus pinnatifida Bunge ו-Dichondra repens Forst. לעומת זאת, יותר מדי חנקן עיכב את הצטברות הפלבנואידים במינים כגון Erigeron breviscapus, Abrus cantoniensis ו-Ginkgo biloba, והשפיע על איכות החומרים הרפואיים [34]. יישום דשן P היה יעיל בהגדלת תכולת חומצה גליצריזית ודיהידרואצטון בליקריץ אורלי [35כאשר כמות היישום עלתה על 0.12 ק"ג.מ"ר, תכולת הפלבנואידים הכוללת ב-Tussilago farfara ירדה [36ליישום דשן P הייתה השפעה שלילית על תכולת הפוליסכרידים בצמח rhizoma polygonati, צמח מהרפואה הסינית המסורתית [37], אך דשן K היה יעיל בהגדלת תכולת הספונינים בו [38]. מריחת דשן בריכוז 450 ק"ג·ק"מ−2 K הייתה הטובה ביותר לצמיחה וצבירת ספונינים של פנאקס נוטוג'ינסנג בן שנתיים [39]. תחת יחס של N:P:K = 2:2:1, הכמויות הכוללות של תמצית הידרותרמית, הרפגיד והרפגוזיד היו הגבוהות ביותר [40]. היחס הגבוה של חנקן, פסור וקל היה מועיל לקידום הצמיחה של פוגוסטמון קבלין ולהגדלת תכולת השמן הנדיף. יחס נמוך של חנקן, פסור וקל הגביר את תכולת המרכיבים היעילים העיקריים של שמן עלי גבעול פוגוסטמון קבלין [41]. YCH הוא צמח עמיד לאדמה צחיחה, וייתכן שיש לו דרישות ספציפיות לחומרי הזנה כגון N, P ו-K. במחקר זה, בהשוואה ל-YCH המתורבת, אדמת צמחי ה-YCH הבר הייתה יחסית צחיחה: תכולת החומר האורגני, סך ה-N, סך ה-P וסה"כ ה-K בקרקע הייתה כ-1/10, 1/2, 1/3 ו-1/3 מזו של הצמחים המתורבתים, בהתאמה. לכן, ההבדלים בחומרי הזנה בקרקע עשויים להיות סיבה נוספת להבדלים בין המטבוליטים שזוהו ב-YCH המתורבת והבראי. Weibao Ma et al. [42] מצא כי יישום כמות מסוימת של דשן חנקן ודשן פובר שיפר משמעותית את היבול ואיכות הזרעים. עם זאת, השפעת יסודות התזונה על איכות ה-YCH אינה ברורה, ויש צורך במחקר נוסף על אמצעי דישון לשיפור איכות החומרים הרפואיים.

לתרופות צמחיות סיניות יש מאפיינים של "בתי גידול נוחים מקדמים את היבול, ובתי גידול לא טובים משפרים את האיכות"43בתהליך של מעבר הדרגתי מצמח YCH פראי לצמח מעובד, בית הגידול של הצמחים השתנה מערבת מדבר צחיחה וצחיחה לאדמות חקלאיות פוריות עם שפע מים רב יותר. בית הגידול של ה-YCH המעובד עדיף והיבול גבוה יותר, דבר המסייע לענות על דרישת השוק. עם זאת, בית גידול עדיף זה הוביל לשינויים משמעותיים במטבוליטים של YCH; האם זה תורם לשיפור איכות ה-YCH וכיצד להשיג ייצור איכותי של YCH באמצעות אמצעי גידול מבוססי מדע ידרוש מחקר נוסף.

גידול בית גידול סימולטיבי הוא שיטה לסימולציה של תנאי בית הגידול והסביבה של צמחי מרפא פראיים, המבוססת על ידע על הסתגלות ארוכת טווח של צמחים ללחצים סביבתיים ספציפיים.43על ידי סימולציה של גורמים סביבתיים שונים המשפיעים על צמחי הבר, ובמיוחד על בית הגידול המקורי של צמחים המשמשים כמקורות לחומרי מרפא אותנטיים, הגישה משתמשת בתכנון מדעי ובהתערבות אנושית חדשנית כדי לאזן את הצמיחה והמטבוליזם המשני של צמחי מרפא סיניים [43]. השיטה שואפת להשיג את הסידורים האופטימליים לפיתוח חומרים רפואיים באיכות גבוהה. גידול בית גידול סימולטיבי אמור לספק דרך יעילה לייצור איכותי של YCH גם כאשר הבסיס הפרמקודינמי, סמני האיכות ומנגנוני התגובה לגורמים סביבתיים אינם ברורים. בהתאם לכך, אנו מציעים כי תכנון מדעי ואמצעי ניהול שדה בגידול וייצור YCH יבוצעו תוך התייחסות למאפיינים הסביבתיים של YCH בר, כגון תנאי קרקע צחיחים, שוממים וחוליים. במקביל, יש לקוות גם כי חוקרים יבצעו מחקר מעמיק יותר על בסיס החומר הפונקציונלי וסמני האיכות של YCH. מחקרים אלה יכולים לספק קריטריונים יעילים יותר להערכה עבור YCH, ולקדם ייצור איכותי ופיתוח בר-קיימא של התעשייה.