Veleprodajna cijena na veliko 100% čisto eterično ulje Stellariae Radix (novo) Relax Aromatherapy Eucalyptus globulus

Važnost pravog ljekovitog materijala odavno je prepoznata u specifičnoj regiji porijekla za proizvodnju kineskih biljnih lijekova odličnog kvaliteta [8]. Visok kvalitet je bitan atribut pravih medicinskih materijala, a stanište je važan faktor koji utiče na kvalitet takvih materijala. Otkako se YCH počeo koristiti kao lijek, dugo je dominirao divlji YCH. Nakon uspješnog uvođenja i pripitomljavanja YCH u Ningxiji 1980-ih, izvor Yinchaihu ljekovitog materijala postupno je prešao sa divljeg na kultivirani YCH. Prema prethodnoj istrazi o YCH izvorima [9] i terenskim istraživanjem naše istraživačke grupe, postoje značajne razlike u području rasprostranjenosti uzgojenog i divljeg ljekovitog materijala. Divlji YCH je uglavnom rasprostranjen u autonomnoj regiji Ningxia Hui u provinciji Shaanxi, u blizini sušne zone Unutrašnje Mongolije i centralne Ningxie. Konkretno, pustinjska stepa u ovim područjima je najpogodnije stanište za rast YCH. Nasuprot tome, kultivirani YCH se uglavnom distribuira na jugu divljeg područja distribucije, kao što je okrug Tongxin (kultiviran I) i okolna područja, koja je postala najveća baza za uzgoj i proizvodnju u Kini, i Pengyang County (kultivirana II) , koji se nalazi u južnijem području i predstavlja još jedno proizvodno područje za uzgoj YCH. Štaviše, staništa ova dva kultivisana područja nisu pustinjske stepe. Stoga, osim u načinu proizvodnje, postoje i značajne razlike u staništu divljeg i kultiviranog YCH. Stanište je važan faktor koji utiče na kvalitet biljnih ljekovitih materijala. Različita staništa će utjecati na stvaranje i nakupljanje sekundarnih metabolita u biljkama, a samim tim i na kvalitetu lijekova [10,11]. Dakle, značajne razlike u sadržaju ukupnih flavonoida i ukupnih sterola i ekspresiji 53 metabolita koje smo pronašli u ovoj studiji mogu biti rezultat upravljanja terenima i razlika u staništu.

Jedan od glavnih načina na koji okoliš utječe na kvalitetu ljekovitog materijala je stres na izvorne biljke. Umjereni stres iz okoline ima tendenciju da stimulira nakupljanje sekundarnih metabolita [12,13]. Hipoteza ravnoteže 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 uzgojenog YCH je obilnije, sa godišnjim nivoom padavina značajno višim od onih za divlji YCH (snabdijevanje vodom za kultivisano I bilo je oko 2 puta veće od divljeg; kultivirano II bilo je oko 3,5 puta veće od divljeg ). Osim toga, tlo u divljini je pjeskovito tlo, ali tlo u poljoprivrednom zemljištu je glineno tlo. U poređenju sa glinom, peskovito zemljište ima lošu sposobnost zadržavanja vode i veća je verovatnoća da će pogoršati stres od suše. Istovremeno, proces uzgoja je često bio praćen zalivanjem, pa je stepen 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 pomoću kojeg se biljke nose sa stresom od suše, a alkaloidi su važni osmotski regulatori u višim biljkama [15]. Betaini su vodotopivi alkaloidi kvaternarnog amonijaka i mogu djelovati kao osmoprotektori. Stres od suše može smanjiti osmotski potencijal stanica, dok osmoprotektori čuvaju i održavaju strukturu i integritet bioloških makromolekula, te učinkovito ublažavaju štetu uzrokovanu stresom od suše biljkama [16]. Na primjer, pod stresom suše, sadržaj betaina u šećernoj repi i Lycium barbarum značajno se povećao [17,18]. Trigonelin je regulator rasta ćelija, a pod stresom od suše, može produžiti dužinu biljnog ćelijskog ciklusa, inhibirati rast ćelija i dovesti do smanjenja volumena ćelije. Relativno povećanje koncentracije otopljene tvari u ćeliji omogućava biljci da postigne osmotsku regulaciju i poboljša svoju sposobnost da se odupre stresu od suše [19]. JIA X [20] otkrio je da, s povećanjem stresa od suše, Astragalus membranaceus (izvor tradicionalne kineske medicine) proizvodi više trigonelina, koji djeluje na regulaciju osmotskog potencijala 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]. Veliki broj studija je potvrdio da je umjeren stres od suše bio pogodan za nakupljanje flavonoida. Lang Duo-Yong et al. [23] uporedio je efekte stresa od suše na YCH kontrolom kapaciteta zadržavanja vode na terenu. Utvrđeno je da stres od suše u određenoj mjeri inhibira rast korijena, ali kod umjerenog i jakog stresa od suše (40% poljskog kapaciteta zadržavanja vode) ukupni sadržaj flavonoida u YCH raste. U međuvremenu, pod stresom od suše, fitosteroli mogu djelovati tako da regulišu fluidnost i propusnost ćelijske membrane, inhibiraju gubitak vode i poboljšaju otpornost na stres [24,25]. Stoga, povećana akumulacija ukupnih flavonoida, ukupnih sterola, betaina, trigonelina i drugih sekundarnih metabolita u divljem YCH može biti povezana sa stresom od suše visokog intenziteta.

U ovoj studiji, analiza obogaćivanja KEGG puta je izvršena na metabolitima za koje je utvrđeno da se značajno razlikuju između divljeg i kultiviranog YCH. Obogaćeni metaboliti uključivali su one koji su uključeni u puteve metabolizma askorbata i aldarata, biosintezu aminoacil-tRNA, metabolizam histidina i metabolizam beta-alanina. Ovi metabolički putevi su usko povezani sa mehanizmima otpornosti biljaka na stres. Među njima, metabolizam askorbata igra važnu ulogu u proizvodnji biljnih antioksidanata, metabolizmu ugljika i dušika, otpornosti na stres i drugim fiziološkim funkcijama [26]; Biosinteza aminoacil-tRNA je važan put za stvaranje proteina [27,28], koji je uključen u sintezu proteina otpornih na stres. Putevi histidina i β-alanina mogu poboljšati toleranciju biljaka na stres iz okoline [29,30]. Ovo dalje ukazuje da su razlike u metabolitima između divljeg i uzgojenog YCH bile usko povezane s procesima otpornosti na stres.

Zemljište je materijalna osnova za rast i razvoj ljekovitog bilja. Azot (N), fosfor (P) i kalij (K) u tlu su važni nutrijenti za rast i razvoj biljaka. Organska tvar tla sadrži i N, P, K, Zn, Ca, Mg i druge makroelemente i elemente u tragovima potrebne za ljekovito bilje. Prekomjerni ili manjkovi nutrijenata, ili neuravnoteženi omjeri hranjivih tvari, utjecat će na rast i razvoj te na kvalitetu ljekovitog materijala, a različite biljke imaju različite potrebe za hranjivim tvarima [31,32,33]. Na primjer, nizak nivo N-a potaknuo je sintezu alkaloida u 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 inhibira akumulaciju flavonoida u vrstama kao što su Erigeron breviscapus, Abrus cantoniensis i Ginkgo biloba, te utječe na kvalitetu ljekovitog materijala [34]. Primena P đubriva je bila efikasna u povećanju sadržaja glicirizinske kiseline i dihidroacetona u uralskom sladića [35]. Kada je količina primjene premašila 0,12 kg·m−2, ukupan 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 K đubrivo je bilo efikasno u povećanju sadržaja saponina [38]. Primjena gnojiva od 450 kg·hm−2 K bila je najbolja za rast i akumulaciju saponina dvogodišnjeg Panax notoginseng [39]. U odnosu N:P:K = 2:2:1, ukupne količine hidrotermalnog ekstrakta, harpagida i harpagozida bile su najveće [40]. Visok omjer N, P i K bio je koristan za promicanje rasta Pogostemon cablina i povećanje sadržaja hlapljivog ulja. Nizak odnos N, P i K povećao je sadržaj glavnih efikasnih komponenti ulja iz listova Pogostemon cablin [41]. YCH je biljka tolerantna na neplodno tlo i može imati specifične zahtjeve za nutrijentima kao što su N, P i K. U ovoj studiji, u poređenju s kultiviranim YCH, tlo divljih YCH biljaka bilo je relativno neplodno: sadržaj tla organske materije, ukupni N, ukupni P i ukupni K bili su oko 1/10, 1/2, 1/3 i 1/3 u odnosu na kultivisane biljke. 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 dr. [42] utvrdio da je primena određene količine N i P đubriva značajno poboljšala prinos i kvalitet semena. Međutim, efekat nutrijenata na kvalitet YCH nije jasan, a mjere oplodnje za poboljšanje kvaliteta ljekovitog materijala zahtijevaju daljnje proučavanje.

Kineski biljni lijekovi imaju karakteristike „Povoljna staništa podstiču prinos, a nepovoljna staništa poboljšavaju kvalitetu“ [43]. U procesu postepenog prelaska sa divljeg na kultivisani YCH, stanište biljaka se promenilo od sušne i neplodne pustinjske stepe do plodnog poljoprivrednog zemljišta sa obilnijim vodom. Stanište uzgojenog YCH je superiorno i prinos je veći, što pomaže u zadovoljavanju potražnje tržišta. Međutim, ovo superiorno stanište dovelo je do značajnih promjena u metabolitima YCH; da li je ovo pogodno za poboljšanje kvaliteta YCH i kako postići visokokvalitetnu proizvodnju YCH kroz mjere uzgoja zasnovane na nauci zahtijevat će daljnja istraživanja.

Simulativna kultivacija staništa je metoda simulacije staništa i uslova okoline divljih ljekovitih biljaka, zasnovana na poznavanju dugotrajne adaptacije biljaka na specifične okolišne stresove [43]. Simulacijom različitih faktora okoliša koji utječu na divlje biljke, posebno na izvorno stanište biljaka koje se koriste 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 medicinskih materijala. Simulativno uzgajanje staništa trebalo bi da obezbedi efikasan način za visokokvalitetnu proizvodnju YCH čak i kada su farmakodinamička osnova, markeri kvaliteta i mehanizmi odgovora na faktore sredine nejasni. U skladu s tim, predlažemo da se mjere naučnog dizajna i upravljanja terenom u uzgoju i proizvodnji YCH trebaju provoditi s obzirom na ekološke karakteristike divljeg YCH, kao što su uslovi sušnog, neplodnog i pješčanog tla. U isto vrijeme, također se nadamo da će istraživači provesti dublje istraživanje funkcionalne materijalne osnove i markera kvaliteta YCH. Ove studije mogu pružiti efikasnije kriterije evaluacije za YCH i promovirati visokokvalitetnu proizvodnju i održivi razvoj industrije.