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

Važnost izvornih ljekovitih materijala odavno je prepoznata u specifičnoj regiji podrijetla za proizvodnju kineskih biljnih lijekova izvrsne kvalitete [8]. Visoka kvaliteta je bitan atribut pravih ljekovitih materijala, a stanište je važan čimbenik koji utječe na kvalitetu takvih materijala. Otkako se YCH počeo koristiti kao lijek, dugo je dominirao divlji YCH. Nakon uspješnog uvođenja i pripitomljavanja YCH u Ningxia 1980-ih, izvor Yinchaihu ljekovitog materijala postupno se pomaknuo s divljeg na uzgojeni YCH. Prema prethodnoj istrazi izvora YCH [9] i terenskim istraživanjima naše istraživačke skupine, postoje značajne razlike u područjima distribucije uzgojenog i samoniklog ljekovitog materijala. Divlji YCH uglavnom je rasprostranjen u autonomnoj regiji Ningxia Hui u provinciji Shaanxi, u blizini sušne zone unutarnje Mongolije i središnje Ningxie. Konkretno, pustinjska stepa u tim je područjima najprikladnije stanište za rast YCH. Nasuprot tome, uzgojeni YCH uglavnom je rasprostranjen na jugu divljeg područja rasprostranjenosti, kao što je okrug Tongxin (kultiviran I) i njegova okolna područja, koji je postao najveća baza za uzgoj i proizvodnju u Kini, i okrug Pengyang (kultiviran II) , koji se nalazi u južnijem području i još je jedno proizvodno područje za uzgoj YCH. Štoviše, staništa gornja dva kultivirana područja nisu pustinjska stepa. Stoga, osim u načinu 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 nakupljanje sekundarnih metabolita u biljkama, a time i na kvalitetu ljekovitih proizvoda [10,11]. Stoga bi značajne razlike u sadržaju ukupnih flavonoida i ukupnih sterola te ekspresiji 53 metabolita koje smo pronašli u ovoj studiji mogle biti rezultat upravljanja poljima i razlika u staništima.

Jedan od glavnih načina na koji okoliš utječe na kvalitetu ljekovitih materijala je izlaganje izvornim biljkama. Umjereni okolišni stres ima tendenciju stimulirati nakupljanje sekundarnih metabolita [12,13]. Hipoteza o ravnoteži rasta/diferencijacije kaže 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 ekološki stres s kojim se suočavaju biljke u sušnim područjima. U ovoj studiji stanje vode u kultiviranom YCH je obilnije, s godišnjim razinama padalina 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 divljini je pjeskovito tlo, ali tlo na poljoprivrednom zemljištu je glinasto tlo. U usporedbi s glinom, pjeskovito tlo ima lošu sposobnost 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 pretrpjeti ozbiljniji stres od suše.

Osmoregulacija je važan fiziološki mehanizam kojim se biljke nose sa stresom od suše, a alkaloidi su važni osmotski regulatori u višim biljkama [15]. Betaini su alkaloidni kvaterni amonijevi spojevi topljivi u vodi i mogu djelovati kao osmoprotektori. Stres od suše može smanjiti osmotski potencijal stanica, dok osmoprotektori čuvaju i održavaju strukturu i cjelovitost bioloških makromolekula te učinkovito ublažavaju štetu uzrokovanu stresom od suše na biljkama [16]. Na primjer, pod stresom zbog suše, sadržaj betaina u šećernoj repi i Lycium barbarum značajno se povećao [17,18]. Trigonelin je regulator staničnog rasta, a pod stresom od 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 povećava njezinu sposobnost otpornosti na stres od suše [19]. JIA X [20] otkrili su da, s povećanjem stresa od suše, Astragalus membranaceus (izvor tradicionalne kineske medicine) proizvodi više trigonelina, koji regulira osmotski potencijal i poboljšava sposobnost otpora na stres od suše. Također se pokazalo da flavonoidi igraju važnu ulogu u otpornosti biljaka na stres od suše [21,22]. Velik broj studija potvrdio je da je umjereni stres uzrokovan sušom pogodovao nakupljanju flavonoida. Lang Duo-Yong i sur. [23] usporedio je učinke stresa od suše na YCH kontroliranjem kapaciteta zadržavanja vode u polju. Utvrđeno je da je stres od suše u određenoj mjeri inhibirao rast korijena, ali kod umjerenog i jakog stresa od suše (40% kapaciteta zadržavanja vode u polju), ukupni sadržaj flavonoida u YCH se povećao. U međuvremenu, pod stresom zbog suše, fitosteroli mogu djelovati tako da reguliraju fluidnost i propusnost stanične membrane, inhibiraju gubitak vode i poboljšavaju otpornost na stres [24,25]. Stoga bi povećano nakupljanje ukupnih flavonoida, ukupnih sterola, betaina, trigonelina i drugih sekundarnih metabolita u divljem YCH moglo biti povezano sa stresom od 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 metabolizam 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 povećati otpornost biljaka na okolišni stres [29,30]. To nadalje ukazuje da su razlike u metabolitima između divljeg i kultiviranog YCH usko povezane s procesima otpornosti na stres.

Tlo je materijalna osnova za rast i razvoj ljekovitog bilja. 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 ljekovitom bilju. Prekomjerna ili manjkava količina hranjivih tvari, ili neuravnoteženi omjeri hranjivih tvari, utjecat će na rast i razvoj i kvalitetu ljekovitog materijala, a različite biljke imaju različite potrebe za hranjivim tvarima [31,32,33]. Na primjer, nizak dušikov stres pospješio je sintezu alkaloida u Isatis indigotica i bio je koristan za nakupljanje flavonoida u biljkama kao što su Tetrastigma hemsleyanum, Crataegus pinnatifida Bunge i Dichondra repens Forst. Nasuprot tome, previše N inhibira nakupljanje flavonoida kod vrsta kao što su Erigeron breviscapus, Abrus cantoniensis i Ginkgo biloba, te utječe na kvalitetu ljekovitih materijala [34]. Primjena P 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 P gnojiva negativno je utjecala na sadržaj polisaharida u tradicionalnoj kineskoj medicini rhizoma polygonati [37], ali je K gnojivo bilo učinkovito u povećanju sadržaja saponina [38]. Primjena 450 kg·hm-2 K gnojiva bila je najbolja za rast i nakupljanje saponina dvogodišnjeg Panax notoginseng [39]. U omjeru N:P:K = 2:2:1 najveće su ukupne količine hidrotermalnog ekstrakta, harpagida i harpagosida [40]. Visoki 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 Pogostemon cablin [41]. YCH je biljka otporna na neplodno tlo i može imati posebne zahtjeve za hranjivim tvarima kao što su N, P i K. U ovoj studiji, u usporedbi s kultiviranim YCH, tlo divljih biljaka YCH bilo je relativno neplodno: sadržaj tla organske tvari, ukupni N, ukupni P i ukupni K bili su oko 1/10, 1/2, 1/3 i 1/3 onih u kultiviranim biljkama. 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] otkrili su da primjena određene količine N gnojiva i P gnojiva značajno poboljšava prinos i kvalitetu sjemena. Međutim, učinak hranjivih elemenata na kvalitetu YCH nije jasan, a mjere gnojidbe za poboljšanje kvalitete ljekovitog materijala potrebno je dodatno proučavati.

Kineski biljni lijekovi imaju karakteristike "povoljna staništa potiču prinos, a nepovoljna staništa poboljšavaju kvalitetu" [43]. U procesu postupnog prelaska s divljeg na kultivirani YCH, stanište biljaka promijenilo se iz sušne i neplodne pustinjske stepe u plodno poljoprivredno zemljište s više vode. Stanište uzgojenog YCH-a je superiornije, a prinos je veći, što pomaže u ispunjavanju potražnje na tržištu. 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 simulacije stanišnih i ekoloških uvjeta samoniklog ljekovitog bilja, koja se temelji na spoznaji o dugoročnoj prilagodbi biljaka na specifične okolišne stresove [43]. Simulirajući različite čimbenike okoliša koji utječu na divlje biljke, posebno izvorno stanište biljaka koje se koriste kao izvori autentičnih ljekovitih materijala, pristup koristi znanstveni dizajn i inovativnu ljudsku intervenciju kako bi se uravnotežio rast i sekundarni metabolizam kineskih ljekovitih biljaka [43]. Metoda ima za cilj postići optimalne aranžmane za razvoj visokokvalitetnih medicinskih materijala. Simulativno uzgajanje staništa trebalo bi osigurati učinkovit način za visokokvalitetnu proizvodnju YCH čak i kada su farmakodinamička osnova, markeri kvalitete i mehanizmi odgovora na čimbenike okoliša nejasni. Sukladno tome, predlažemo da se mjere znanstvenog dizajna i upravljanja poljem u uzgoju i proizvodnji YCH trebaju provoditi s obzirom na karakteristike okoliša divljeg YCH, kao što su uvjeti sušnog, neplodnog i pjeskovitog tla. U isto vrijeme, također se nadamo da će istraživači provesti dublja istraživanja o funkcionalnoj materijalnoj osnovi i pokazateljima kvalitete YCH. Ove studije mogu pružiti učinkovitije kriterije ocjenjivanja za YCH i promicati visokokvalitetnu proizvodnju i održivi razvoj industrije.