կարճ նկարագրություն՝
Չինական դեղագիրքը (2020 թվականի հրատարակություն) պահանջում է, որ YCH-ի մեթանոլային քաղվածքը չպետք է լինի 20.0%-ից պակաս [2], առանց որևէ այլ որակի գնահատման ցուցիչ նշելու։ Այս ուսումնասիրության արդյունքները ցույց են տալիս, որ վայրի և մշակված նմուշների մեթանոլի քաղվածքների պարունակությունը համապատասխանում էր դեղագիտության ստանդարտին, և դրանց միջև էական տարբերություն չկար։ Հետևաբար, այդ ցուցանիշի համաձայն, վայրի և մշակված նմուշների միջև որակի ակնհայտ տարբերություն չկար։ Այնուամենայնիվ, վայրի նմուշներում ընդհանուր ստերոլների և ընդհանուր ֆլավոնոիդների պարունակությունը զգալիորեն ավելի բարձր էր, քան մշակված նմուշներում։ Հետագա մետաբոլոմիկ վերլուծությունը բացահայտեց մետաբոլիտների առատ բազմազանություն վայրի և մշակված նմուշների միջև։ Բացի այդ, հետազոտվել են 97 էականորեն տարբեր մետաբոլիտներ, որոնք թվարկված ենԼրացուցիչ աղյուսակ S2Այս զգալիորեն տարբեր մետաբոլիտների շարքում են β-սիտոստերոլը (ID-ն՝ M397T42) և քվերցետինի ածանցյալները (M447T204_2), որոնք, ինչպես նշվում է, ակտիվ բաղադրիչներ են: Նախկինում չհայտարարված բաղադրիչները, ինչպիսիք են տրիգոնելինը (M138T291_2), բետաինը (M118T277_2), ֆուստինը (M269T36), ռոտենոնը (M241T189), արկտիինը (M557T165) և լոգանաթթուն (M399T284_2), նույնպես ներառվել են տարբերակված մետաբոլիտների շարքում: Այս բաղադրիչները տարբեր դեր են խաղում հակաօքսիդացնող, հակաբորբոքային, ազատ ռադիկալների չեզոքացման, քաղցկեղի դեմ պայքարի և աթերոսկլերոզի բուժման գործում և, հետևաբար, կարող են լինել YCH-ի ենթադրյալ նոր ակտիվ բաղադրիչներ: Ակտիվ բաղադրիչների պարունակությունը որոշում է բուժական նյութերի արդյունավետությունն ու որակը [7] Ամփոփելով՝ մեթանոլի քաղվածքը, որպես YCH-ի որակի գնահատման միակ ցուցանիշ, ունի որոշ սահմանափակումներ, և ավելի կոնկրետ որակի մարկերները պետք է ավելի մանրամասն ուսումնասիրվեն: Վայրի և մշակված YCH-ի միջև կային նշանակալի տարբերություններ ընդհանուր ստերոլների, ընդհանուր ֆլավոնոիդների և շատ այլ տարբերակված մետաբոլիտների պարունակության մեջ. հետևաբար, դրանց միջև հնարավոր է որոշակի որակական տարբերություններ լինեին: Միևնույն ժամանակ, YCH-ի նոր հայտնաբերված պոտենցիալ ակտիվ բաղադրիչները կարող են կարևոր հղման արժեք ունենալ YCH-ի ֆունկցիոնալ հիմքի ուսումնասիրության և YCH ռեսուրսների հետագա զարգացման համար:
Բնական բուժական նյութերի կարևորությունը վաղուց ճանաչվել է ծագման կոնկրետ տարածաշրջանում՝ չինական բուսական դեղամիջոցների գերազանց որակի արտադրության համար [
8] Բարձր որակը իսկական բուժական նյութերի էական հատկանիշ է, իսկ բնակավայրը՝ կարևոր գործոն, որը ազդում է նման նյութերի որակի վրա: Այն ժամանակվանից, երբ YCH-ն սկսեց օգտագործվել որպես դեղամիջոց, այն երկար ժամանակ գերակշռում էր վայրի YCH-ով: 1980-ականներին Նինսյայում YCH-ի հաջող ներմուծումից և ընտելացումից հետո, Յինչայհու բուժական նյութերի աղբյուրը աստիճանաբար անցավ վայրիից մշակված YCH-ի: YCH աղբյուրների վերաբերյալ նախորդ հետազոտության համաձայն [
9] և մեր հետազոտական խմբի դաշտային հետազոտությունների արդյունքում, մշակված և վայրի բուժական նյութերի տարածման տարածքներում կան զգալի տարբերություններ: Վայրի YCH-ն հիմնականում տարածված է Շանսի նահանգի Նինգսյա Հույ ինքնավար շրջանում, որը հարակից է Ներքին Մոնղոլիայի չորային գոտուն և Նինգսիայի կենտրոնական մասին: Մասնավորապես, այս տարածքներում անապատային տափաստանը YCH-ի աճի ամենահարմար միջավայրն է: Ի տարբերություն դրա, մշակված YCH-ն հիմնականում տարածված է վայրի տարածման տարածքի հարավում, ինչպիսիք են Թոնսին շրջանը (մշակված I) և նրա հարակից տարածքները, որը դարձել է Չինաստանի ամենամեծ մշակության և արտադրության բազան, և Փենգյանգ շրջանը (մշակված II), որը գտնվում է ավելի հարավային տարածքում և մշակված YCH-ի մեկ այլ արտադրող տարածք է: Ավելին, վերը նշված երկու մշակված տարածքների բնակավայրերը անապատային տափաստաններ չեն: Հետևաբար, արտադրության եղանակից բացի, կան նաև զգալի տարբերություններ վայրի և մշակված YCH-ի բնակավայրում: Բնակավայրը բուսական բուժական նյութերի որակի վրա ազդող կարևոր գործոն է: Տարբեր բնակավայրերը կազդեն բույսերում երկրորդային մետաբոլիտների ձևավորման և կուտակման վրա, դրանով իսկ ազդելով բուժական արտադրանքի որակի վրա [
10,
11Հետևաբար, այս ուսումնասիրության ընթացքում հայտնաբերված ֆլավոնոիդների ընդհանուր քանակի և ստերոլների ընդհանուր քանակի, ինչպես նաև 53 մետաբոլիտների արտահայտման զգալի տարբերությունները կարող են լինել դաշտային կառավարման և բնակավայրերի տարբերությունների արդյունք։
Բուժիչ նյութերի որակի վրա շրջակա միջավայրի ազդեցության հիմնական ձևերից մեկը աղբյուրային բույսերի վրա սթրեսի գործադրումն է: Միջին մակարդակի շրջակա միջավայրի սթրեսը հակված է խթանել երկրորդային մետաբոլիտների կուտակումը [
12,
13] Աճի/դիֆերենցիացիայի հավասարակշռության վարկածը նշում է, որ երբ սննդանյութերը բավարար քանակությամբ են, բույսերը հիմնականում աճում են, մինչդեռ երբ սննդանյութերը պակասում են, բույսերը հիմնականում դիֆերենցվում են և արտադրում են ավելի շատ երկրորդային մետաբոլիտներ [
14] Ջրի պակասի պատճառով առաջացած երաշտի սթրեսը չորային տարածքներում բույսերի առջև ծառացած հիմնական բնապահպանական սթրեսն է: Այս ուսումնասիրության մեջ մշակված YCH-ի ջրային վիճակն ավելի առատ է, տարեկան տեղումների մակարդակը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան վայրի YCH-ի դեպքում (Cultivated I-ի ջրամատակարարումը մոտ 2 անգամ ավելի էր, քան վայրիինը, իսկ Cultivated II-ը՝ մոտ 3.5 անգամ ավելի): Բացի այդ, վայրի միջավայրում հողը ավազոտ հող է, բայց գյուղատնտեսական հողերում հողը կավային է: Կավի համեմատ, ավազոտ հողը վատ ջուր պահելու ունակություն ունի և ավելի հավանական է, որ սրի երաշտի սթրեսը: Միևնույն ժամանակ, մշակության գործընթացը հաճախ ուղեկցվում էր ջրելով, ուստի երաշտի սթրեսի աստիճանը ցածր էր: Վայրի YCH-ն աճում է կոշտ բնական չորային միջավայրերում, ուստի այն կարող է ավելի լուրջ երաշտի սթրեսի ենթարկվել:
Օսմորգուլյացիան կարևոր ֆիզիոլոգիական մեխանիզմ է, որի միջոցով բույսերը հաղթահարում են երաշտի սթրեսը, իսկ ալկալոիդները կարևոր օսմոտիկ կարգավորիչներ են բարձրակարգ բույսերում [
15] Բետաինները ջրում լուծվող ալկալոիդային քառորդային ամոնիումային միացություններ են և կարող են գործել որպես օսմոպաշտպաններ: Երաշտի սթրեսը կարող է նվազեցնել բջիջների օսմոտիկ պոտենցիալը, մինչդեռ օսմոպաշտպանները պահպանում և պահպանում են կենսաբանական մակրոմոլեկուլների կառուցվածքը և ամբողջականությունը և արդյունավետորեն մեղմացնում են երաշտի սթրեսի պատճառած վնասը բույսերին [
16] Օրինակ՝ երաշտի պայմաններում շաքարի ճակնդեղի և Lycium barbarum-ի բետաինի պարունակությունը զգալիորեն աճել է [
17,
18] Տրիգոնելինը բջիջների աճի կարգավորիչ է, և երաշտի սթրեսի դեպքում այն կարող է երկարացնել բույսի բջջային ցիկլի տևողությունը, կասեցնել բջիջների աճը և հանգեցնել բջջի ծավալի կրճատմանը: Բջջում լուծված նյութի կոնցենտրացիայի հարաբերական աճը թույլ է տալիս բույսին հասնել օսմոտիկ կարգավորման և բարելավել երաշտի սթրեսին դիմակայելու իր ունակությունը [
19]։ JIA X [
20] պարզվել է, որ երաշտի սթրեսի աճի հետ մեկտեղ, Astragalus membranaceus-ը (ավանդական չինական բժշկության աղբյուր) արտադրում է ավելի շատ տրիգոնելին, որը կարգավորում է օսմոտիկ պոտենցիալը և բարելավում երաշտի սթրեսին դիմակայելու ունակությունը: Ֆլավոնոիդները նաև կարևոր դեր են խաղում բույսերի երաշտի սթրեսին դիմադրողականության մեջ [
21,
22] Մեծ թվով ուսումնասիրություններ հաստատել են, որ չափավոր երաշտի սթրեսը նպաստում է ֆլավոնոիդների կուտակմանը: Լանգ Դուո-Յոնգ և այլք [
23] համեմատել են երաշտի սթրեսի ազդեցությունը YCH-ի վրա՝ դաշտում ջուր պահելու ունակությունը վերահսկելով։ Պարզվել է, որ երաշտի սթրեսը որոշակի չափով խոչընդոտում է արմատների աճը, սակայն չափավոր և ծանր երաշտի սթրեսի դեպքում (40% դաշտային ջուր պահելու ունակություն) YCH-ում ֆլավոնոիդների ընդհանուր պարունակությունը մեծանում է։ Միևնույն ժամանակ, երաշտի սթրեսի դեպքում ֆիտոստերոլները կարող են կարգավորել բջջային թաղանթի հոսունությունն ու թափանցելիությունը, կանխել ջրի կորուստը և բարելավել սթրեսի նկատմամբ դիմադրությունը [
24,
25Հետևաբար, վայրի YCH-ում ընդհանուր ֆլավոնոիդների, ընդհանուր ստերոլների, բետաինի, տրիգոնելինի և այլ երկրորդային մետաբոլիտների կուտակման աճը կարող է կապված լինել բարձր ինտենսիվության երաշտի սթրեսի հետ։
Այս ուսումնասիրության մեջ KEGG ուղու հարստացման վերլուծություն է իրականացվել այն մետաբոլիտների վրա, որոնք զգալիորեն տարբերվում էին վայրի և մշակովի YCH-ի միջև: Հարստացված մետաբոլիտները ներառում էին ասկորբատի և ալդարատի նյութափոխանակության, ամինոացիլ-tRNA կենսասինթեզի, հիստիդինի նյութափոխանակության և բետա-ալանինի նյութափոխանակության ուղիներում ներգրավված մետաբոլիտներ: Այս նյութափոխանակության ուղիները սերտորեն կապված են բույսերի սթրեսի դիմադրության մեխանիզմների հետ: Դրանց թվում ասկորբատի նյութափոխանակությունը կարևոր դեր է խաղում բույսերի հակաօքսիդանտների արտադրության, ածխածնի և ազոտի նյութափոխանակության, սթրեսի դիմադրության և այլ ֆիզիոլոգիական գործառույթների մեջ [
26]; ամինոացիլ-tRNA կենսասինթեզը սպիտակուցի ձևավորման կարևոր ուղի է [
27,
28], որը մասնակցում է սթրեսակայուն սպիտակուցների սինթեզին: Եվ՛ հիստիդինային, և՛ β-ալանինային ուղիները կարող են բարձրացնել բույսերի դիմադրողականությունը շրջակա միջավայրի սթրեսի նկատմամբ [
29,
30] Սա նաև ցույց է տալիս, որ վայրի և մշակված YCH-ի միջև մետաբոլիտների տարբերությունները սերտորեն կապված էին սթրեսի դիմադրության գործընթացների հետ։
Հողը բուժիչ բույսերի աճի և զարգացման նյութական հիմքն է: Հողի մեջ պարունակվող ազոտը (N), ֆոսֆորը (P) և կալիումը (K) կարևոր սննդարար տարրեր են բույսերի աճի և զարգացման համար: Հողի օրգանական նյութը պարունակում է նաև N, P, K, Zn, Ca, Mg և այլ մակրոտարրեր և միկրոտարրեր, որոնք անհրաժեշտ են բուժիչ բույսերի համար: Սննդանյութերի ավելցուկը կամ պակասը, կամ սննդանյութերի անհավասարակշռված հարաբերակցությունը կազդի բուժիչ նյութերի աճի և զարգացման, ինչպես նաև որակի վրա, և տարբեր բույսեր ունեն սննդանյութերի տարբեր պահանջներ [
31,
32,
33] Օրինակ՝ ցածր ազոտի սթրեսը խթանել է ալկալոիդների սինթեզը Isatis indigotica-ում և օգտակար է եղել ֆլավոնոիդների կուտակման համար այնպիսի բույսերում, ինչպիսիք են Tetrastigma hemsleyanum-ը, Crataegus pinnatifida Bunge-ն և Dichondra repens Forst-ը: Ի տարբերություն դրա, չափազանց շատ ազոտը խոչընդոտել է ֆլավոնոիդների կուտակումը այնպիսի տեսակների մոտ, ինչպիսիք են Erigeron breviscapus-ը, Abrus cantoniensis-ը և Ginkgo biloba-ն, և ազդել է բուժիչ նյութերի որակի վրա [
34] Ֆոսֆորի պարարտանյութի կիրառումը արդյունավետ էր ուրալյան քաղցրահամում գլիցիրիզինաթթվի և դիհիդրոցետոնի պարունակությունը բարձրացնելու համար [
35] Երբ կիրառման քանակը գերազանցեց 0.12 կգ.մ−2-ը, Tussilago farfara-ի մեջ ֆլավոնոիդների ընդհանուր պարունակությունը նվազեց [
36] Ֆոսֆորական պարարտանյութի կիրառումը բացասաբար է ազդել չինական ավանդական բժշկության մեջ՝ rhizoma polygonati-ում պոլիսախարիդների պարունակության վրա [
37], սակայն K պարարտանյութը արդյունավետ էր սապոնինների պարունակությունը մեծացնելու համար [
38] Երկու տարեկան Panax notoginseng-ի աճի և սապոնինների կուտակման համար լավագույն տարբերակը 450 կգ·հմ−2 Կ պարարտանյութի կիրառումն էր [
39] N:P:K = 2:2:1 հարաբերակցության դեպքում հիդրոթերմալ քաղվածքի, հարպագիդի և հարպագոզիդի ընդհանուր քանակները ամենաբարձրն էին [
40]: N, P և K-ի բարձր հարաբերակցությունը նպաստեց Pogostemon cablin-ի աճին և բարձրացրեց ցնդող յուղի պարունակությունը: N, P և K-ի ցածր հարաբերակցությունը մեծացրեց Pogostemon cablin-ի ցողունային տերևի յուղի հիմնական արդյունավետ բաղադրիչների պարունակությունը [
41] YCH-ը անպտուղ հողի նկատմամբ դիմացկուն բույս է և կարող է ունենալ հատուկ պահանջներ սննդանյութերի, ինչպիսիք են N-ը, P-ն և K-ն, նկատմամբ: Այս ուսումնասիրության մեջ, մշակված YCH-ի համեմատ, վայրի YCH բույսերի հողը համեմատաբար անպտուղ էր. հողում օրգանական նյութի, ընդհանուր N-ի, ընդհանուր P-ի և ընդհանուր K-ի պարունակությունը համապատասխանաբար մոտ 1/10, 1/2, 1/3 և 1/3 էր մշակված բույսերի համեմատ: Հետևաբար, հողի սննդանյութերի տարբերությունները կարող են լինել մշակված և վայրի YCH-ում հայտնաբերված մետաբոլիտների միջև եղած տարբերությունների մեկ այլ պատճառ: Վեյբաո Մա և այլք [
42] պարզվել է, որ որոշակի քանակությամբ ազոտային և ֆոսֆորական պարարտանյութերի կիրառումը զգալիորեն բարելավել է սերմերի բերքատվությունն ու որակը: Այնուամենայնիվ, սննդարար տարրերի ազդեցությունը YCH-ի որակի վրա պարզ չէ, և բուժիչ նյութերի որակը բարելավելու համար պարարտացման միջոցառումները լրացուցիչ ուսումնասիրության կարիք ունեն:
Չինական բուսական դեղամիջոցներն ունեն հետևյալ բնութագրերը՝ «Բարենպաստ միջավայրերը նպաստում են բերքատվությանը, իսկ անբարենպաստ միջավայրերը բարելավում են որակը» [
43] Վայրի YCH-ից մշակովի YCH-ի աստիճանական անցման գործընթացում բույսերի բնակավայրը չորային և անբերրի անապատային տափաստանից փոխվեց բերրի գյուղատնտեսական հողերի՝ ավելի առատ ջրով։ Մշակովի YCH-ի բնակավայրը գերազանց է, և բերքատվությունն ավելի բարձր է, ինչը նպաստում է շուկայի պահանջարկը բավարարելուն։ Այնուամենայնիվ, այս գերազանց բնակավայրը հանգեցրել է YCH-ի մետաբոլիտների զգալի փոփոխությունների. արդյոք սա նպաստում է YCH-ի որակի բարելավմանը և թե ինչպես կարելի է գիտականորեն հիմնավորված մշակության միջոցառումների միջոցով YCH-ի բարձրորակ արտադրության հասնել, կպահանջի հետագա հետազոտություններ։
Սիմուլյացիոն բնակավայրի մշակումը վայրի դեղաբույսերի բնակավայրի և շրջակա միջավայրի պայմանների մոդելավորման մեթոդ է, որը հիմնված է բույսերի երկարաժամկետ հարմարվողականության մասին գիտելիքների վրա որոշակի շրջակա միջավայրի սթրեսներին [
43]։ Մոդելավորելով վայրի բույսերի վրա ազդող տարբեր շրջակա միջավայրի գործոններ, մասնավորապես՝ իսկական բուժիչ նյութերի աղբյուրներ հանդիսացող բույսերի բնօրինակ բնակավայրի վրա, մոտեցումը օգտագործում է գիտական նախագծում և նորարարական մարդկային միջամտություն՝ չինական բուժիչ բույսերի աճը և երկրորդային նյութափոխանակությունը հավասարակշռելու համար [
43] Մեթոդը նպատակ ունի հասնել բարձրորակ բուժական նյութերի մշակման օպտիմալ կարգավորումների: Բնակավայրերի սիմուլյացիոն մշակումը պետք է ապահովի YCH-ի բարձրորակ արտադրության արդյունավետ միջոց, նույնիսկ այն դեպքում, երբ դեղագործական դինամիկայի հիմքը, որակի մարկերները և շրջակա միջավայրի գործոններին արձագանքման մեխանիզմները անհասկանալի են: Հետևաբար, մենք առաջարկում ենք, որ YCH-ի մշակման և արտադրության գիտական նախագծման և դաշտային կառավարման միջոցառումները պետք է իրականացվեն՝ հաշվի առնելով վայրի YCH-ի շրջակա միջավայրի բնութագրերը, ինչպիսիք են չորային, անպտուղ և ավազոտ հողային պայմանները: Միևնույն ժամանակ, հույս կա նաև, որ հետազոտողները կանցկացնեն ավելի խորը հետազոտություններ YCH-ի ֆունկցիոնալ նյութական հիմքի և որակի մարկերների վերաբերյալ: Այս ուսումնասիրությունները կարող են ապահովել YCH-ի ավելի արդյունավետ գնահատման չափանիշներ և խթանել բարձրորակ արտադրությունը և արդյունաբերության կայուն զարգացումը:
