Цена на едро на едро 100% чисто етерично масло от Stellariae Radix (ново) Relax Aromatherapy Eucalyptus globulus

Значението на истинските медицински материали отдавна е признато в специфичния регион на произход за производството на китайски билкови лекарства с отлично качество [8]. Високото качество е основен атрибут на истинските медицински материали, а местообитанието е важен фактор, влияещ върху качеството на такива материали. Откакто YCH започна да се използва като лекарство, той дълго време беше доминиран от див YCH. След успешното въвеждане и опитомяване на YCH в Нинся през 80-те години на миналия век, източникът на медицински материали Yinchaihu постепенно се измества от див към култивиран YCH. Според предишно разследване на източници на YCH [9] и теренното изследване на нашата изследователска група, има значителни разлики в районите на разпространение на култивираните и дивите лекарствени материали. Дивият YCH е разпространен главно в автономния регион Нинся Хуей на провинция Шанси, в съседство със сухата зона на Вътрешна Монголия и централната Нинся. По-специално, пустинната степ в тези райони е най-подходящото местообитание за растеж на YCH. За разлика от това, култивираният YCH се разпространява главно на юг от района на диво разпространение, като окръг Tongxin (култивиран I) и околните райони, който се е превърнал в най-голямата база за отглеждане и производство в Китай, и окръг Pengyang (култивиран II) , който се намира в по-южен район и е друга производствена зона за култивиран YCH. Освен това местообитанията на горните две култивирани зони не са пустинна степ. Следователно, в допълнение към начина на производство, има и значителни разлики в местообитанието на дивия и култивирания YCH. Местообитанието е важен фактор, влияещ върху качеството на билковите лекарствени материали. Различните местообитания ще повлияят на образуването и натрупването на вторични метаболити в растенията, като по този начин ще повлияят на качеството на лекарствените продукти [10,11]. Следователно значителните разлики в съдържанието на общите флавоноиди и общите стероли и експресията на 53-те метаболита, които открихме в това проучване, може да са резултат от управление на полето и различия в местообитанията.

Един от основните начини, по които околната среда влияе върху качеството на лекарствените материали, е чрез упражняване на стрес върху изходните растения. Умереният стрес от околната среда има тенденция да стимулира натрупването на вторични метаболити [12,13]. Хипотезата за баланса растеж/диференциация гласи, че когато хранителните вещества са в достатъчно количество, растенията основно растат, докато когато хранителните вещества са дефицитни, растенията главно се диференцират и произвеждат повече вторични метаболити [14]. Стресът от суша, причинен от недостиг на вода, е основният екологичен стрес, пред който са изправени растенията в сухите райони. В това проучване водното състояние на култивирания YCH е по-изобилно, с годишни нива на валежи, значително по-високи от тези за дивия YCH (водоснабдяването за Култивиран I е около 2 пъти по-голям от този на див; Култивиран II е около 3,5 пъти по-голям от този на дивия ). Освен това почвата в дивата среда е песъчлива, но почвата в земеделската земя е глинеста. В сравнение с глината, песъчливата почва има слаб капацитет за задържане на вода и е по-вероятно да влоши стреса от суша. В същото време процесът на отглеждане често се придружава от поливане, така че степента на стрес от суша е ниска. Дивият YCH расте в сурови естествени сухи местообитания и следователно може да претърпи по-сериозен стрес от суша.

Осморегулацията е важен физиологичен механизъм, чрез който растенията се справят със стреса от суша, а алкалоидите са важни осмотични регулатори във висшите растения [15]. Бетаините са водоразтворими алкалоидни кватернерни амониеви съединения и могат да действат като осмопротектори. Стресът от суша може да намали осмотичния потенциал на клетките, докато осмопротекторите запазват и поддържат структурата и целостта на биологичните макромолекули и ефективно облекчават щетите, причинени от стреса от суша върху растенията [16]. Например, при стрес от суша, съдържанието на бетаин в захарното цвекло и Lycium barbarum се повишава значително [17,18]. Тригонелинът е регулатор на клетъчния растеж и при стрес от суша може да удължи продължителността на клетъчния цикъл на растението, да инхибира клетъчния растеж и да доведе до свиване на клетъчния обем. Относителното увеличение на концентрацията на разтворено вещество в клетката позволява на растението да постигне осмотична регулация и да подобри способността си да устои на стреса от суша [19]. JIA X [20] установиха, че с увеличаване на стреса от суша, Astragalus membranaceus (източник на традиционната китайска медицина) произвежда повече тригонелин, който действа за регулиране на осмотичния потенциал и подобрява способността да се устои на стрес от суша. Доказано е също, че флавоноидите играят важна роля в устойчивостта на растенията към стреса от суша [21,22]. Голям брой проучвания потвърждават, че умереният стрес от суша е благоприятен за натрупването на флавоноиди. Lang Duo-Yong и др. [23] сравнява ефектите от стреса от суша върху YCH чрез контролиране на капацитета за задържане на вода в полето. Установено е, че стресът от суша инхибира растежа на корените до известна степен, но при умерен и силен стрес от суша (40% полеви капацитет за задържане на вода), общото съдържание на флавоноиди в YCH се увеличава. Междувременно, при стрес от суша, фитостеролите могат да действат, за да регулират течливостта и пропускливостта на клетъчната мембрана, да инхибират загубата на вода и да подобрят устойчивостта на стрес [24,25]. Следователно повишеното натрупване на общи флавоноиди, общи стероли, бетаин, тригонелин и други вторични метаболити в дивия YCH може да бъде свързано със стрес от суша с висока интензивност.

В това проучване е извършен анализ на обогатяване на пътя на KEGG върху метаболитите, за които е установено, че са значително различни между дивия и култивирания YCH. Обогатените метаболити включват тези, участващи в пътищата на метаболизма на аскорбат и алдарат, биосинтеза на аминоацил-тРНК, метаболизъм на хистидин и метаболизъм на бета-аланин. Тези метаболитни пътища са тясно свързани с механизмите за устойчивост на растенията към стрес. Сред тях метаболизмът на аскорбат играе важна роля в производството на антиоксиданти в растенията, въглеродния и азотния метаболизъм, устойчивостта на стрес и други физиологични функции [26]; Биосинтезата на аминоацил-тРНК е важен път за образуване на протеин [27,28], който участва в синтеза на устойчиви на стрес протеини. Както хистидинът, така и β-аланинът могат да подобрят толерантността на растенията към стрес от околната среда [29,30]. Това допълнително показва, че разликите в метаболитите между дивия и култивирания YCH са тясно свързани с процесите на устойчивост на стрес.

Почвата е материалната основа за растежа и развитието на лечебните растения. Азотът (N), фосфорът (P) и калият (K) в почвата са важни хранителни елементи за растежа и развитието на растенията. Почвената органична материя също съдържа N, P, K, Zn, Ca, Mg и други макроелементи и микроелементи, необходими за лечебните растения. Излишъкът или дефицитът на хранителни вещества, или небалансираните съотношения на хранителните вещества ще повлияят на растежа и развитието и качеството на лекарствените материали, а различните растения имат различни нужди от хранителни вещества [31,32,33]. Например, ниският N стрес насърчава синтеза на алкалоиди в Isatis indigotica и е полезен за натрупването на флавоноиди в растения като Tetrastigma hemsleyanum, Crataegus pinnatifida Bunge и Dichondra repens Forst. Обратно, твърде много N инхибира натрупването на флавоноиди при видове като Erigeron breviscapus, Abrus cantoniensis и Ginkgo biloba и засяга качеството на лекарствените материали [34]. Прилагането на P тор е ефективно за увеличаване на съдържанието на глициризинова киселина и дихидроацетон в уралски женско биле [35]. Когато количеството на приложение надвишава 0,12 kg·m−2, общото съдържание на флавоноиди в Tussilago farfara намалява [36]. Прилагането на P тор има отрицателен ефект върху съдържанието на полизахариди в традиционната китайска медицина rhizoma polygonati [37], но калиевият тор е ефективен за увеличаване на съдържанието на сапонини [38]. Прилагането на 450 kg·hm−2 K тор е най-доброто за растежа и натрупването на сапонин на двегодишен Panax notoginseng [39]. При съотношението N:P:K = 2:2:1 общите количества хидротермален екстракт, харпагид и харпагозид са най-високи [40]. Високото съотношение на N, P и K е от полза за насърчаване на растежа на Pogostemon cablin и увеличаване на съдържанието на летливо масло. Ниското съотношение на N, P и K повишава съдържанието на основните ефективни компоненти на маслото от листни листа на Pogostemon cablin [41]. YCH е растение, устойчиво на безплодна почва и може да има специфични изисквания за хранителни вещества като N, P и K. В това проучване, в сравнение с култивирания YCH, почвата на дивите растения YCH е относително безплодна: съдържанието на почвата от органичната материя, общият N, общият P и общият K бяха съответно около 1/10, 1/2, 1/3 и 1/3 от тези на култивираните растения. Следователно разликите в хранителните вещества в почвата може да са друга причина за разликите между метаболитите, открити в култивирания и дивия YCH. Weibao Ma и др. [42] установиха, че прилагането на определено количество N тор и P тор значително подобрява добива и качеството на семената. Въпреки това, ефектът на хранителните елементи върху качеството на YCH не е ясен и мерките за торене за подобряване на качеството на лекарствените материали се нуждаят от допълнително проучване.

Китайските билкови лекарства имат характеристиките на „благоприятните местообитания насърчават добива, а неблагоприятните местообитания подобряват качеството“ [43]. В процеса на постепенно преминаване от див към култивиран YCH, местообитанието на растенията се промени от сухата и безплодна пустинна степ до плодородна земеделска земя с по-изобилна вода. Местообитанието на култивирания YCH е превъзходно и добивът е по-висок, което е полезно за посрещане на пазарното търсене. Въпреки това, това превъзходно местообитание доведе до значителни промени в метаболитите на YCH; дали това е благоприятно за подобряване на качеството на YCH и как да се постигне висококачествено производство на YCH чрез научно обосновани мерки за култивиране ще изисква допълнителни изследвания.

Симулативното култивиране на местообитания е метод за симулиране на местообитанията и условията на околната среда на диви лечебни растения, базиран на познания за дългосрочната адаптация на растенията към специфични екологични натоварвания [43]. Чрез симулиране на различни фактори на околната среда, които влияят на дивите растения, особено на оригиналното местообитание на растенията, използвани като източници на автентични медицински материали, подходът използва научен дизайн и новаторска човешка намеса, за да балансира растежа и вторичния метаболизъм на китайските лечебни растения [43]. Методите имат за цел да постигнат оптимални условия за разработване на висококачествени медицински материали. Симулативното култивиране на местообитания трябва да осигури ефективен начин за висококачествено производство на YCH, дори когато фармакодинамичната основа, качествените маркери и механизмите за реакция към факторите на околната среда са неясни. Съответно предлагаме мерките за научен дизайн и управление на полето при отглеждането и производството на YCH да се извършват по отношение на характеристиките на околната среда на дивия YCH, като сухи, безплодни и песъчливи почвени условия. В същото време се надяваме, че изследователите ще проведат по-задълбочени изследвания на функционалната материална основа и маркерите за качество на YCH. Тези проучвания могат да осигурят по-ефективни критерии за оценка на YCH и да насърчат висококачественото производство и устойчивото развитие на индустрията.