Veľkoobchodná cena 100% čistého esenciálneho oleja Stellariae Radix (nový) Relaxačná aromaterapia Eucalyptus globulus

Dôležitosť pravých liečivých surovín je v špecifickom regióne pôvodu už dlho uznávaná pre výrobu čínskych bylinných liekov vynikajúcej kvality [8]. Vysoká kvalita je základným atribútom pravých liečivých materiálov a prostredie je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim kvalitu takýchto materiálov. Odkedy sa YCH začal používať ako liek, dlho mu dominoval divoký YCH. Po úspešnom zavedení a domestikácii YCH v Ningxii v 80. rokoch 20. storočia sa zdroj liečivých materiálov Yinchaihu postupne presunul z divokého na kultivovaný YCH. Podľa predchádzajúceho výskumu zdrojov YCH [9] a terénnym výskumom našej výskumnej skupiny existujú významné rozdiely v oblastiach rozšírenia pestovaných a divo rastúcich liečivých materiálov. Divo rastúci YCH je rozšírený hlavne v autonómnej oblasti Ningxia Hui v provincii Shaanxi, ktorá susedí s aridnou zónou Vnútorného Mongolska a centrálnej Ningxie. Najmä púštna step v týchto oblastiach je najvhodnejším biotopom pre rast YCH. Naproti tomu pestovaný YCH je rozšírený hlavne na juh od oblasti voľného rozšírenia, ako je okres Tongxin (pestovaný I) a jeho okolité oblasti, ktorý sa stal najväčšou pestovateľskou a produkčnou základňou v Číne, a okres Pengyang (pestovaný II), ktorý sa nachádza v južnejšej oblasti a je ďalšou produkčnou oblasťou pre pestovaný YCH. Okrem toho biotopy dvoch vyššie uvedených pestovaných oblastí nie sú púštnou stepí. Preto okrem spôsobu produkcie existujú aj významné rozdiely v biotope voľne rastúceho a pestovaného YCH. Biotop je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim kvalitu rastlinných liečivých materiálov. Rôzne biotopy ovplyvňujú tvorbu a akumuláciu sekundárnych metabolitov v rastlinách, a tým ovplyvňujú kvalitu liečiv [10,11]. Preto významné rozdiely v obsahu celkových flavonoidov a celkových sterolov a v expresii 53 metabolitov, ktoré sme v tejto štúdii zistili, môžu byť výsledkom manažmentu polí a rozdielov v biotopoch.

Jedným z hlavných spôsobov, akým prostredie ovplyvňuje kvalitu liečivých materiálov, je vyvíjanie stresu na zdrojové rastliny. Mierny environmentálny stres má tendenciu stimulovať akumuláciu sekundárnych metabolitov [12,13]. Hypotéza rovnováhy rastu/diferenciácie hovorí, že keď sú živiny v dostatočnom množstve, rastliny primárne rastú, zatiaľ čo keď sú živiny nedostatočné, rastliny sa prevažne diferencujú a produkujú viac sekundárnych metabolitov [14]. Stres zo sucha spôsobený nedostatkom vody je hlavným environmentálnym stresom, ktorému čelia rastliny v suchých oblastiach. V tejto štúdii je vodný stav pestovaného YCH hojnejší, s ročnými úhrnmi zrážok výrazne vyššími ako u divokého YCH (zásoba vody pre kultivovaný I bola približne 2-krát vyššia ako pre divo rastúci; kultivovaný II bola približne 3,5-krát vyššia ako pre divo rastúci). Okrem toho je pôda vo divokom prostredí piesočnatá, ale pôda na poľnohospodárskej pôde je ílovitá. V porovnaní s ílom má piesočnatá pôda slabú schopnosť zadržiavať vodu a je pravdepodobnejšie, že zhorší stres zo sucha. Zároveň bol proces pestovania často sprevádzaný zalievaním, takže stupeň stresu zo sucha bol nízky. Divoký YCH rastie v drsných prírodných suchých biotopoch, a preto môže trpieť vážnejším stresom zo sucha.

Osmoregulácia je dôležitý fyziologický mechanizmus, ktorým rastliny zvládajú stres zo sucha, a alkaloidy sú dôležitými osmotickými regulátormi u vyšších rastlín [15Betaíny sú vo vode rozpustné alkaloidy kvartérne amóniové zlúčeniny a môžu pôsobiť ako osmoprotektanty. Stres zo sucha môže znížiť osmotický potenciál buniek, zatiaľ čo osmoprotektanty zachovávajú a udržiavajú štruktúru a integritu biologických makromolekúl a účinne zmierňujú škody spôsobené rastlinám stresom zo sucha [16]. Napríklad pri strese zo sucha sa obsah betaínu v cukrovej repe a Lycium barbarum výrazne zvýšil [17,18]. Trigonelín je regulátor rastu buniek a pri strese zo sucha môže predĺžiť dĺžku bunkového cyklu rastliny, inhibovať rast buniek a viesť k zmenšeniu objemu buniek. Relatívny nárast koncentrácie rozpustených látok v bunke umožňuje rastline dosiahnuť osmotickú reguláciu a zvýšiť jej schopnosť odolávať stresu zo sucha [19]. JIA X [20] zistili, že so zvyšujúcim sa stresom zo sucha produkoval Astragalus membranaceus (zdroj tradičnej čínskej medicíny) viac trigonelínu, ktorý pôsobí na reguláciu osmotického potenciálu a zlepšuje schopnosť odolávať stresu zo sucha. Ukázalo sa tiež, že flavonoidy hrajú dôležitú úlohu v odolnosti rastlín voči stresu zo sucha [21,22]. Veľké množstvo štúdií potvrdilo, že mierny stres zo sucha prispieval k akumulácii flavonoidov. Lang Duo-Yong a kol. [23] porovnávali účinky stresu zo sucha na YCH reguláciou kapacity zadržiavania vody na poli. Zistilo sa, že stres zo sucha do určitej miery inhiboval rast koreňov, ale pri strednom a silnom strese zo sucha (40 % kapacity zadržiavania vody na poli) sa celkový obsah flavonoidov v YCH zvýšil. Zároveň pri strese zo sucha môžu fytosteroly pôsobiť tak, že regulujú tekutosť a priepustnosť bunkových membrán, inhibujú stratu vody a zlepšujú odolnosť voči stresu [24,25Zvýšená akumulácia celkových flavonoidov, celkových sterolov, betaínu, trigonelínu a iných sekundárnych metabolitov u divokého YCH by preto mohla súvisieť s vysoko intenzívnym stresom zo sucha.

V tejto štúdii sa vykonala analýza obohatenia dráhy KEGG na metabolitoch, u ktorých sa zistilo, že sa významne líšia medzi divým a kultivovaným YCH. Medzi obohatené metabolity patrili tie, ktoré sa podieľajú na metabolizme askorbátu a aldarátu, biosyntéze aminoacyl-tRNA, metabolizme histidínu a metabolizme beta-alanínu. Tieto metabolické dráhy úzko súvisia s mechanizmami odolnosti rastlín voči stresu. Spomedzi nich hrá metabolizmus askorbátu dôležitú úlohu v produkcii antioxidantov rastlín, metabolizme uhlíka a dusíka, odolnosti voči stresu a ďalších fyziologických funkciách [26]; biosyntéza aminoacyl-tRNA je dôležitou cestou pre tvorbu proteínov [27,28], ktorý sa podieľa na syntéze proteínov odolných voči stresu. Histidínová aj β-alanínová dráha môžu zvýšiť toleranciu rastlín voči environmentálnemu stresu [29,30]. To ďalej naznačuje, že rozdiely v metabolitoch medzi divým a kultivovaným YCH úzko súviseli s procesmi odolnosti voči stresu.

Pôda je materiálnym základom pre rast a vývoj liečivých rastlín. Dusík (N), fosfor (P) a draslík (K) v pôde sú dôležitými živinami pre rast a vývoj rastlín. Organická hmota v pôde obsahuje aj N, P, K, Zn, Ca, Mg a ďalšie makroprvky a stopové prvky potrebné pre liečivé rastliny. Nadmerný alebo nedostatočný obsah živín, čiže nevyvážený pomer živín, ovplyvní rast a vývoj a kvalitu liečivých materiálov a rôzne rastliny majú rôzne požiadavky na živiny [31,32,33]. Napríklad nízky obsah dusíka podporil syntézu alkaloidov v Isatis indigotica a bol prospešný pre akumuláciu flavonoidov v rastlinách, ako sú Tetrastigma hemsleyanum, Crataegus pinnatifida Bunge a Dichondra repens Forst. Naopak, príliš veľa dusíka inhibovalo akumuláciu flavonoidov v druhoch, ako sú Erigeron breviscapus, Abrus cantoniensis a Ginkgo biloba, a ovplyvnilo kvalitu liečivých materiálov [34]. Aplikácia fosforečného hnojiva bola účinná pri zvyšovaní obsahu kyseliny glycyrhizovej a dihydroacetónu v sladkom drievku uralskom [35]. Keď aplikované množstvo prekročilo 0,12 kg·m−2, celkový obsah flavonoidov v rastline Tussilago farfara sa znížil [36Aplikácia fosforečného hnojiva mala negatívny vplyv na obsah polysacharidov v rastline rhizoma polygonati, ktorá sa používa v tradičnej čínskej medicíne [37], ale draslíkové hnojivo bolo účinné pri zvyšovaní obsahu saponínov [38]. Aplikácia hnojiva 450 kg·hm−2 K bola najlepšia pre rast a akumuláciu saponínov u dvojročného Panax notoginseng [39]. Pri pomere N:P:K = 2:2:1 bolo celkové množstvo hydrotermálneho extraktu, harpagidu a harpagozidu najvyššie [40]. Vysoký pomer N, P a K bol prospešný pre podporu rastu Pogostemon cablin a zvýšenie obsahu prchavého oleja. Nízky pomer N, P a K zvýšil obsah hlavných účinných zložiek oleja z listov stonky Pogostemon cablin [41]. YCH je rastlina tolerantná voči neplodnej pôde a môže mať špecifické požiadavky na živiny, ako sú N, P a K. V tejto štúdii bola pôda divo rastúcich rastlín YCH v porovnaní s kultivovaným YCH relatívne neplodná: obsah organickej hmoty v pôde, celkový N, celkový P a celkový K bol približne 1/10, 1/2, 1/3 a 1/3 v porovnaní s kultivovanými rastlinami. Preto by rozdiely v živinách v pôde mohli byť ďalším dôvodom rozdielov medzi metabolitmi zistenými v kultivovanom a divo rastúcom YCH. Weibao Ma a kol. [42] zistili, že aplikácia určitého množstva dusíkatých a fosforových hnojív výrazne zlepšila výnos a kvalitu semien. Vplyv živín na kvalitu YCH však nie je jasný a opatrenia na hnojenie na zlepšenie kvality liečivých materiálov si vyžadujú ďalšie skúmanie.

Čínske bylinné liečivá majú vlastnosti „Priaznivé biotopy podporujú úrodu a nepriaznivé biotopy zlepšujú kvalitu“ [43V procese postupného prechodu z divokého na kultivovaný YCH sa biotop rastlín zmenil z vyprahnutej a neúrodnej púštnej stepi na úrodnú poľnohospodársku pôdu s väčším množstvom vody. Biotop kultivovaného YCH je lepší a výnos je vyšší, čo pomáha uspokojiť dopyt na trhu. Tento lepší biotop však viedol k významným zmenám v metabolitoch YCH; či to prispieva k zlepšeniu kvality YCH a ako dosiahnuť vysokokvalitnú produkciu YCH prostredníctvom vedecky podložených pestovateľských opatrení, si bude vyžadovať ďalší výskum.

Simulačné pestovanie biotopov je metóda simulácie biotopových a environmentálnych podmienok divo rastúcich liečivých rastlín, založená na znalostiach dlhodobej adaptácie rastlín na špecifické environmentálne stresy [43Simuláciou rôznych environmentálnych faktorov, ktoré ovplyvňujú divo rastúce rastliny, najmä pôvodného biotopu rastlín používaných ako zdroje autentických liečivých materiálov, tento prístup využíva vedecký dizajn a inovatívny ľudský zásah na vyváženie rastu a sekundárneho metabolizmu čínskych liečivých rastlín [43]. Cieľom týchto metód je dosiahnuť optimálne opatrenia pre vývoj vysokokvalitných liečivých materiálov. Simulatívne pestovanie biotopov by malo poskytnúť efektívny spôsob pre vysokokvalitnú produkciu YCH, a to aj v prípade, že farmakodynamický základ, markery kvality a mechanizmy reakcie na faktory prostredia nie sú jasné. Preto navrhujeme, aby sa vedecký návrh a opatrenia na manažment poľa pri pestovaní a produkcii YCH vykonávali s ohľadom na environmentálne charakteristiky voľne žijúceho YCH, ako sú suché, neúrodné a piesočnaté pôdne podmienky. Zároveň dúfame, že výskumníci vykonajú hlbší výskum funkčného materiálového základu a markerov kvality YCH. Tieto štúdie môžu poskytnúť efektívnejšie kritériá hodnotenia YCH a podporiť vysokokvalitnú produkciu a udržateľný rozvoj odvetvia.