Veleprodajna cijena 100% čisto eterično ulje Stellariae Radix (novo) Opuštajuća aromaterapija Eucalyptus globulus

Važnost autentičnih ljekovitih materijala odavno je prepoznata u specifičnoj regiji podrijetla za proizvodnju kineskih biljnih lijekova izvrsne kvalitete [8]. Visoka kvaliteta je bitno svojstvo pravih ljekovitih materijala, a stanište je važan čimbenik koji utječe na kvalitetu takvih materijala. Otkad se YCH počeo koristiti kao lijek, dugo je dominirao divlji YCH. Nakon uspješnog uvođenja i pripitomljavanja YCH u Ningxiji 1980-ih, izvor ljekovitih materijala Yinchaihu postupno se prebacio s divljeg na kultivirani YCH. Prema prethodnom istraživanju izvora YCH [9] i terenskim istraživanjem naše istraživačke skupine, postoje značajne razlike u područjima rasprostranjenosti kultiviranog i divljeg ljekovitog materijala. Divlji YCH uglavnom je rasprostranjen u autonomnoj regiji Ningxia Hui u provinciji Shaanxi, uz aridnu zonu Unutarnje Mongolije i središnjeg Ningxia. Posebno je pustinjska stepa u tim područjima najpogodnije stanište za rast YCH. Nasuprot tome, kultivirani YCH uglavnom je rasprostranjen južno od područja divljeg rasprostranjenja, kao što je okrug Tongxin (kultivirani I) i okolna područja, koji je postao najveća baza za uzgoj i proizvodnju u Kini, te okrug Pengyang (kultivirani II), koji se nalazi u južnijem području i još jedno je područje proizvodnje kultiviranog YCH. Štoviše, staništa gore navedena dva kultivirana područja nisu pustinjska stepa. Stoga, osim načina proizvodnje, postoje i značajne razlike u staništu divljeg i kultiviranog YCH. Stanište je važan čimbenik koji utječe na kvalitetu biljnih ljekovitih materijala. Različita staništa utjecat će na stvaranje i akumulaciju sekundarnih metabolita u biljkama, što će utjecati na kvalitetu ljekovitih proizvoda [10,11Stoga bi značajne razlike u sadržaju ukupnih flavonoida i ukupnih sterola te ekspresiji 53 metabolita koje smo pronašli u ovoj studiji mogle biti rezultat upravljanja poljem i razlika u staništima.

Jedan od glavnih načina na koji okoliš utječe na kvalitetu ljekovitog materijala jest stres na izvorne biljke. Umjereni stres iz okoliša obično potiče nakupljanje sekundarnih metabolita [12,13]. Hipoteza o ravnoteži rasta/diferencijacije tvrdi da, kada su hranjive tvari u dovoljnoj količini, biljke prvenstveno rastu, dok kada su hranjive tvari manjkave, biljke se uglavnom diferenciraju i proizvode više sekundarnih metabolita [14]. Stres od suše uzrokovan nedostatkom vode glavni je okolišni stres s kojim se suočavaju biljke u sušnim područjima. U ovoj studiji, vodni uvjeti kultiviranog YCH-a su obilniji, s godišnjim razinama oborina znatno višim od onih za divlji YCH (opskrba vodom za kultivirani I bila je oko 2 puta veća od divljeg; kultivirani II bila je oko 3,5 puta veća od divljeg). Osim toga, tlo u divljem okruženju je pjeskovito tlo, ali tlo na poljoprivrednom zemljištu je glinovito tlo. U usporedbi s glinom, pjeskovito tlo ima slab kapacitet zadržavanja vode i vjerojatnije je da će pogoršati stres od suše. Istodobno, proces uzgoja često je bio popraćen zalijevanjem, pa je stupanj stresa od suše bio nizak. Divlji YCH raste u surovim prirodnim sušnim staništima i stoga može patiti od ozbiljnijeg stresa od suše.

Osmoregulacija je važan fiziološki mehanizam kojim se biljke nose sa stresom suše, a alkaloidi su važni osmotski regulatori u višim biljkama [15Betaini su u vodi topljivi alkaloidni kvaternarni amonijevi spojevi i mogu djelovati kao osmoprotektanti. Stres suše može smanjiti osmotski potencijal stanica, dok osmoprotektanti čuvaju i održavaju strukturu i integritet bioloških makromolekula te učinkovito ublažavaju štetu uzrokovanu stresom suše na biljkama [16]. Na primjer, pod stresom suše, sadržaj betaina u šećernoj repi i Lycium barbarum značajno se povećao [17,18Trigonelin je regulator rasta stanica, a pod stresom suše može produžiti duljinu staničnog ciklusa biljke, inhibirati rast stanica i dovesti do smanjenja volumena stanica. Relativno povećanje koncentracije otopljene tvari u stanici omogućuje biljci postizanje osmotske regulacije i poboljšanje njezine sposobnosti da se odupre stresu suše [19]. JIA X [20] otkrili su da s povećanjem stresa uzrokovanog sušom, Astragalus membranaceus (izvor tradicionalne kineske medicine) proizvodi više trigonelina, koji djeluje na regulaciju osmotičkog potencijala i poboljšava sposobnost otpora stresu uzrokovanom sušom. Također je dokazano da flavonoidi igraju važnu ulogu u otpornosti biljaka na stres uzrokovan sušom [21,22]. Veliki broj studija potvrdio je da je umjereni stres uzrokovan sušom pogodovao nakupljanju flavonoida. Lang Duo-Yong i sur. [23] usporedili su učinke stresa suše na YCH kontroliranjem kapaciteta zadržavanja vode u polju. Utvrđeno je da stres suše do određene mjere inhibira rast korijena, ali kod umjerenog i jakog stresa suše (40% kapaciteta zadržavanja vode u polju), ukupni sadržaj flavonoida u YCH se povećao. U međuvremenu, pod stresom suše, fitosteroli mogu djelovati na regulaciju fluidnosti i propusnosti stanične membrane, inhibirati gubitak vode i poboljšati otpornost na stres [24,25Stoga bi povećana akumulacija ukupnih flavonoida, ukupnih sterola, betaina, trigonelina i drugih sekundarnih metabolita u divljem YCH mogla biti povezana sa stresom suše visokog intenziteta.

U ovoj studiji provedena je analiza obogaćivanja KEGG puta na metabolitima za koje je utvrđeno da se značajno razlikuju između divljeg i kultiviranog YCH. Obogaćeni metaboliti uključivali su one uključene u putove metabolizma askorbata i aldarata, biosintezu aminoacil-tRNA, metabolizam histidina i metabolizam beta-alanina. Ovi metabolički putovi usko su povezani s mehanizmima otpornosti biljaka na stres. Među njima, metabolizam askorbata igra važnu ulogu u proizvodnji biljnih antioksidansa, metabolizmu ugljika i dušika, otpornosti na stres i drugim fiziološkim funkcijama [26]; biosinteza aminoacil-tRNA važan je put za stvaranje proteina [27,28], koji je uključen u sintezu proteina otpornih na stres. I histidinski i β-alaninski putevi mogu poboljšati toleranciju biljaka na stres iz okoliša [29,30]. To dodatno ukazuje na to da su razlike u metabolitima između divljeg i kultiviranog YCH bile usko povezane s procesima otpornosti na stres.

Tlo je materijalna osnova za rast i razvoj ljekovitih biljaka. Dušik (N), fosfor (P) i kalij (K) u tlu važni su hranjivi elementi za rast i razvoj biljaka. Organska tvar tla također sadrži N, P, K, Zn, Ca, Mg i druge makroelemente i elemente u tragovima potrebne za ljekovite biljke. Prekomjerne ili manjkave hranjive tvari, ili neuravnoteženi omjeri hranjivih tvari, utjecat će na rast i razvoj te kvalitetu ljekovitog materijala, a različite biljke imaju različite potrebe za hranjivim tvarima [31,32,33]. Na primjer, nizak N stres potaknuo je sintezu alkaloida kod Isatis indigotica i bio je koristan za akumulaciju flavonoida u biljkama kao što su Tetrastigma hemsleyanum, Crataegus pinnatifida Bunge i Dichondra repens Forst. Nasuprot tome, previše N inhibiralo je akumulaciju flavonoida kod vrsta kao što su Erigeron breviscapus, Abrus cantoniensis i Ginkgo biloba te utjecalo na kvalitetu ljekovitih materijala [34]. Primjena fosfornog gnojiva bila je učinkovita u povećanju sadržaja glicirizinske kiseline i dihidroacetona u uralskom sladiću [35]. Kada je primijenjena količina premašila 0,12 kg·m−2, ukupni sadržaj flavonoida u Tussilago farfara se smanjio [36]. Primjena fosfornog gnojiva negativno je utjecala na sadržaj polisaharida u tradicionalnoj kineskoj medicini, vrsti rhizoma polygonati [37], ali K gnojivo je bilo učinkovito u povećanju sadržaja saponina [38]. Primjena 450 kg·hm−2 K gnojiva bila je najbolja za rast i akumulaciju saponina dvogodišnje biljke Panax notoginseng [39]. Pri omjeru N:P:K = 2:2:1, ukupne količine hidrotermalnog ekstrakta, harpagida i harpagozida bile su najveće [40Visok omjer N, P i K bio je koristan za poticanje rasta Pogostemon cablin i povećanje sadržaja hlapljivog ulja. Nizak omjer N, P i K povećao je sadržaj glavnih učinkovitih komponenti ulja stabljike lista Pogostemon cablin [41]. YCH je biljka otporna na neplodno tlo i mogla bi imati specifične zahtjeve za hranjivim tvarima poput N, P i K. U ovoj studiji, u usporedbi s kultiviranim YCH, tlo divljih biljaka YCH bilo je relativno neplodno: sadržaj organske tvari u tlu, ukupni N, ukupni P i ukupni K bili su oko 1/10, 1/2, 1/3 i 1/3 sadržaja kultiviranih biljaka. Stoga bi razlike u hranjivim tvarima u tlu mogle biti još jedan razlog za razlike između metabolita otkrivenih u kultiviranom i divljem YCH. Weibao Ma i sur. [42] utvrdili su da primjena određene količine N gnojiva i P gnojiva značajno poboljšava prinos i kvalitetu sjemena. Međutim, utjecaj hranjivih elemenata na kvalitetu YCH nije jasan, a mjere gnojidbe za poboljšanje kvalitete ljekovitog materijala zahtijevaju daljnja istraživanja.

Kineski biljni lijekovi imaju karakteristike „Povoljna staništa potiču prinos, a nepovoljna staništa poboljšavaju kvalitetu“ [43U procesu postupnog prelaska s divljeg na kultivirani YCH, stanište biljaka promijenilo se iz sušne i neplodne pustinjske stepe u plodno poljoprivredno zemljište s obilnijom vodom. Stanište kultiviranog YCH je superiornije, a prinos veći, što pomaže u zadovoljavanju tržišne potražnje. Međutim, ovo superiorno stanište dovelo je do značajnih promjena u metabolitima YCH; je li to pogodno za poboljšanje kvalitete YCH i kako postići visokokvalitetnu proizvodnju YCH putem znanstveno utemeljenih mjera uzgoja zahtijevat će daljnja istraživanja.

Simulativni uzgoj staništa je metoda simuliranja stanišnih i okolišnih uvjeta divljih ljekovitih biljaka, temeljena na poznavanju dugoročne prilagodbe biljaka specifičnim okolišnim stresovima [43Simuliranjem različitih okolišnih čimbenika koji utječu na divlje biljke, posebno izvorno stanište biljaka korištenih kao izvori autentičnih ljekovitih materijala, pristup koristi znanstveni dizajn i inovativnu ljudsku intervenciju kako bi uravnotežio rast i sekundarni metabolizam kineskih ljekovitih biljaka [43]. Metode imaju za cilj postizanje optimalnih aranžmana za razvoj visokokvalitetnih ljekovitih materijala. Simulativni uzgoj staništa trebao bi osigurati učinkovit način za visokokvalitetnu proizvodnju YCH-a čak i kada su farmakodinamička osnova, markeri kvalitete i mehanizmi odgovora na čimbenike okoliša nejasni. Sukladno tome, predlažemo da se znanstveni dizajn i mjere upravljanja poljem u uzgoju i proizvodnji YCH-a provode uzimajući u obzir okolišne karakteristike divljeg YCH-a, kao što su sušna, neplodna i pjeskovita tla. Istovremeno, nadamo se da će istraživači provesti dublja istraživanja o funkcionalnoj materijalnoj osnovi i markerima kvalitete YCH-a. Ove studije mogu pružiti učinkovitije kriterije za procjenu YCH-a te promovirati visokokvalitetnu proizvodnju i održivi razvoj industrije.