छोटो विवरण:
चिनियाँ फार्माकोपिया (२०२० संस्करण) ले YCH को मेथानोल अर्क २०.०% भन्दा कम हुनु हुँदैन भनेर आवश्यक छ [2], कुनै अन्य गुणस्तर मूल्याङ्कन सूचकहरू निर्दिष्ट नगरी। यस अध्ययनको नतिजाले देखाउँछ कि जंगली र खेती गरिएका नमूनाहरूको मेथानोल अर्कको सामग्रीले फार्माकोपिया मानक पूरा गर्यो, र तिनीहरू बीच कुनै महत्त्वपूर्ण भिन्नता थिएन। त्यसकारण, त्यो सूचकांक अनुसार, जंगली र खेती गरिएका नमूनाहरू बीच कुनै स्पष्ट गुणस्तर भिन्नता थिएन। यद्यपि, जंगली नमूनाहरूमा कुल स्टेरोल र कुल फ्लेभोनोइडहरूको सामग्री खेती गरिएका नमूनाहरूमा भन्दा उल्लेखनीय रूपमा उच्च थियो। थप मेटाबोलोमिक विश्लेषणले जंगली र खेती गरिएका नमूनाहरू बीच प्रचुर मात्रामा मेटाबोलाइट विविधता प्रकट गर्यो। थप रूपमा, ९७ उल्लेखनीय रूपमा फरक मेटाबोलाइटहरू स्क्रिन गरिएको थियो, जुन सूचीबद्ध छन्पूरक तालिका S2। यी उल्लेखनीय रूपमा फरक मेटाबोलाइटहरू मध्ये β-sitosterol (ID M397T42 हो) र quercetin डेरिभेटिभहरू (M447T204_2) हुन्, जुन सक्रिय तत्वहरू भएको रिपोर्ट गरिएको छ। पहिले रिपोर्ट नगरिएका घटकहरू, जस्तै trigonelline (M138T291_2), betaine (M118T277_2), fustin (M269T36), rotenone (M241T189), arctiin (M557T165) र loganic acid (M399T284_2), लाई पनि भिन्न मेटाबोलाइटहरू मध्ये समावेश गरिएको थियो। यी घटकहरूले एन्टी-अक्सिडेशन, एन्टी-इन्फ्लेमेटरी, स्क्याभेन्जिङ फ्री रेडिकलहरू, एन्टी-क्यान्सर र एथेरोस्क्लेरोसिसको उपचारमा विभिन्न भूमिका खेल्छन् र त्यसैले, YCH मा नयाँ सक्रिय घटकहरू हुन सक्छन्। सक्रिय तत्वहरूको सामग्रीले औषधीय पदार्थहरूको प्रभावकारिता र गुणस्तर निर्धारण गर्दछ [7]। संक्षेपमा, YCH गुणस्तर मूल्याङ्कन सूचकांकको रूपमा मिथानोल अर्कमा केही सीमितताहरू छन्, र थप विशिष्ट गुणस्तर मार्करहरू थप अन्वेषण गर्न आवश्यक छ। जंगली र खेती गरिएको YCH बीच कुल स्टेरोल, कुल फ्लेभोनोइड्स र धेरै अन्य भिन्न मेटाबोलाइटहरूको सामग्रीमा महत्त्वपूर्ण भिन्नताहरू थिए; त्यसैले, तिनीहरू बीच सम्भावित रूपमा केही गुणस्तर भिन्नताहरू थिए। एकै समयमा, YCH मा नयाँ पत्ता लगाइएका सम्भावित सक्रिय सामग्रीहरूको YCH को कार्यात्मक आधारको अध्ययन र YCH स्रोतहरूको थप विकासको लागि महत्त्वपूर्ण सन्दर्भ मान हुन सक्छ।
उत्कृष्ट गुणस्तरको चिनियाँ जडीबुटी औषधि उत्पादन गर्न उत्पत्तिको विशिष्ट क्षेत्रमा वास्तविक औषधीय सामग्रीको महत्त्वलाई लामो समयदेखि मान्यता दिइएको छ [
8]। उच्च गुणस्तर वास्तविक औषधीय सामग्रीहरूको एक आवश्यक विशेषता हो, र बासस्थान त्यस्ता सामग्रीहरूको गुणस्तरलाई असर गर्ने एक महत्त्वपूर्ण कारक हो। जबदेखि YCH लाई औषधिको रूपमा प्रयोग गर्न थालियो, यसमा लामो समयदेखि जंगली YCH को प्रभुत्व रहेको छ। १९८० को दशकमा निङ्जियामा YCH को सफल परिचय र घरपालन पछि, यिनचाइहु औषधीय सामग्रीको स्रोत बिस्तारै जंगलीबाट खेती गरिएको YCH मा सर्यो। YCH स्रोतहरूमा अघिल्लो अनुसन्धान अनुसार [
9] र हाम्रो अनुसन्धान समूहको क्षेत्रीय अनुसन्धान अनुसार, खेती गरिएको र जंगली औषधीय सामग्रीको वितरण क्षेत्रहरूमा उल्लेखनीय भिन्नताहरू छन्। जंगली YCH मुख्यतया शान्सी प्रान्तको निङ्सिया हुई स्वायत्त क्षेत्रमा वितरित गरिन्छ, जुन भित्री मङ्गोलिया र मध्य निङ्सियाको शुष्क क्षेत्रसँग जोडिएको छ। विशेष गरी, यी क्षेत्रहरूमा मरुभूमि मैदान YCH वृद्धिको लागि सबैभन्दा उपयुक्त बासस्थान हो। यसको विपरीत, खेती गरिएको YCH मुख्यतया जंगली वितरण क्षेत्रको दक्षिणमा वितरित गरिन्छ, जस्तै टोङ्क्सिन काउन्टी (खेती गरिएको I) र यसको वरपरका क्षेत्रहरू, जुन चीनको सबैभन्दा ठूलो खेती र उत्पादन आधार बनेको छ, र पेङ्ग्याङ काउन्टी (खेती गरिएको II), जुन दक्षिणी क्षेत्रमा अवस्थित छ र खेती गरिएको YCH को लागि अर्को उत्पादक क्षेत्र हो। यसबाहेक, माथिका दुई खेती गरिएका क्षेत्रहरूको बासस्थान मरुभूमि मैदान होइन। त्यसकारण, उत्पादनको विधिको अतिरिक्त, जंगली र खेती गरिएको YCH को बासस्थानमा पनि उल्लेखनीय भिन्नताहरू छन्। बासस्थान जडीबुटी औषधीय सामग्रीको गुणस्तरलाई असर गर्ने एक महत्त्वपूर्ण कारक हो। विभिन्न बासस्थानहरूले बिरुवाहरूमा माध्यमिक मेटाबोलाइटहरूको गठन र संचयलाई असर गर्नेछ, जसले गर्दा औषधीय उत्पादनहरूको गुणस्तरमा असर पर्नेछ [
10,
11]। त्यसकारण, यस अध्ययनमा हामीले फेला पारेका कुल फ्लेभोनोइड्स र कुल स्टेरोलहरूको सामग्री र ५३ मेटाबोलाइट्सको अभिव्यक्तिमा भएका महत्त्वपूर्ण भिन्नताहरू क्षेत्र व्यवस्थापन र बासस्थान भिन्नताहरूको परिणाम हुन सक्छन्।
वातावरणले औषधीय सामग्रीको गुणस्तरलाई प्रभाव पार्ने मुख्य तरिकाहरू मध्ये एक भनेको स्रोत बिरुवाहरूमा तनाव दिनु हो। मध्यम वातावरणीय तनावले माध्यमिक मेटाबोलाइट्सको संचयलाई उत्तेजित गर्छ [
12,
13]। वृद्धि/विभेद सन्तुलन परिकल्पनाले बताउँछ कि, जब पोषक तत्वहरू पर्याप्त आपूर्तिमा हुन्छन्, बिरुवाहरू मुख्यतया बढ्छन्, जबकि जब पोषक तत्वहरूको कमी हुन्छ, बिरुवाहरू मुख्यतया भिन्न हुन्छन् र अधिक माध्यमिक मेटाबोलाइटहरू उत्पादन गर्छन् [
14]। पानीको अभावका कारण हुने खडेरीको तनाव सुक्खा क्षेत्रहरूमा बिरुवाहरूले सामना गर्ने मुख्य वातावरणीय तनाव हो। यस अध्ययनमा, खेती गरिएको YCH को पानीको अवस्था बढी प्रचुर मात्रामा छ, वार्षिक वर्षाको स्तर जंगली YCH को भन्दा उल्लेखनीय रूपमा बढी छ (खेती गरिएको I को लागि पानी आपूर्ति जंगली भन्दा लगभग २ गुणा थियो; खेती गरिएको II को लागि वाइल्ड भन्दा लगभग ३.५ गुणा थियो)। थप रूपमा, जंगली वातावरणमा माटो बलौटे माटो हो, तर खेतबारीको माटो माटोको माटो हो। माटोको तुलनामा, बलौटे माटोमा पानी अवधारण क्षमता कम हुन्छ र खडेरीको तनाव बढाउने सम्भावना बढी हुन्छ। एकै समयमा, खेती प्रक्रिया प्रायः पानीसँगै हुन्थ्यो, त्यसैले खडेरीको तनावको डिग्री कम थियो। जंगली YCH कठोर प्राकृतिक सुख्खा बासस्थानहरूमा बढ्छ, र त्यसैले यो बढी गम्भीर खडेरीको तनावबाट पीडित हुन सक्छ।
ओस्मोरेगुलेसन एउटा महत्त्वपूर्ण शारीरिक संयन्त्र हो जसद्वारा बिरुवाहरूले खडेरीको तनावको सामना गर्छन्, र उच्च बिरुवाहरूमा एल्कालोइडहरू महत्त्वपूर्ण ओस्मोटिक नियामकहरू हुन् [
15]। बेटेनहरू पानीमा घुलनशील क्षारीय क्वाटरनरी अमोनियम यौगिकहरू हुन् र ओस्मोप्रोटेक्टेन्टको रूपमा काम गर्न सक्छन्। खडेरीको तनावले कोषहरूको ओस्मोटिक क्षमतालाई कम गर्न सक्छ, जबकि ओस्मोप्रोटेक्टेन्टहरूले जैविक म्याक्रोमोलेक्युलहरूको संरचना र अखण्डतालाई संरक्षण र कायम राख्छन्, र खडेरीको तनावबाट बिरुवाहरूलाई हुने क्षतिलाई प्रभावकारी रूपमा कम गर्छन् [
16]। उदाहरणका लागि, खडेरीको तनावमा, चिनी चुकन्दर र लाइसियम बारबारममा बेटेन सामग्री उल्लेखनीय रूपमा बढ्यो [
17,
18]। ट्राइगोनेलिन कोषको वृद्धिको नियामक हो, र खडेरीको तनावमा, यसले बिरुवाको कोष चक्रको लम्बाइ बढाउन सक्छ, कोषको वृद्धिलाई रोक्छ र कोषको मात्रा संकुचन गर्न सक्छ। कोषमा घुलनशील सांद्रतामा सापेक्षिक वृद्धिले बिरुवालाई ओस्मोटिक नियमन प्राप्त गर्न र खडेरीको तनावको प्रतिरोध गर्ने क्षमता बढाउन सक्षम बनाउँछ [
19]। JIA X [
20] ले पत्ता लगाएको छ कि, खडेरीको तनावमा वृद्धिसँगै, एस्ट्रागालस मेम्ब्रेनेसियस (परम्परागत चिनियाँ औषधिको स्रोत) ले बढी ट्राइगोनेलिन उत्पादन गर्छ, जसले ओस्मोटिक क्षमतालाई नियमन गर्न र खडेरीको तनावको प्रतिरोध गर्ने क्षमतामा सुधार गर्न कार्य गर्दछ। फ्लेभोनोइड्सले पनि खडेरीको तनावको लागि बिरुवा प्रतिरोधमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्ने देखाएको छ [
21,
22]। धेरै अध्ययनहरूले पुष्टि गरेका छन् कि मध्यम खडेरीको तनाव फ्लेभोनोइड्सको संचयको लागि अनुकूल थियो। लाङ डुओ-योङ एट अल। [
23] खेतमा पानी धारण क्षमता नियन्त्रण गरेर YCH मा खडेरी तनावको प्रभावको तुलना गरियो। खडेरी तनावले जराको वृद्धिलाई केही हदसम्म रोकेको पाइयो, तर मध्यम र गम्भीर खडेरी तनाव (४०% खेतको पानी धारण क्षमता) मा, YCH मा कुल फ्लेभोनोइड सामग्री बढ्यो। यसैबीच, खडेरी तनाव अन्तर्गत, फाइटोस्टेरोलले कोशिका झिल्ली तरलता र पारगम्यतालाई नियमन गर्न, पानीको क्षतिलाई रोक्न र तनाव प्रतिरोध सुधार गर्न कार्य गर्न सक्छ [
24,
25]। त्यसकारण, जंगली YCH मा कुल फ्लेभोनोइड्स, कुल स्टेरोल, बेटेन, ट्राइगोनेलिन र अन्य माध्यमिक मेटाबोलाइट्सको बढ्दो संचय उच्च-तीव्रताको खडेरी तनावसँग सम्बन्धित हुन सक्छ।
यस अध्ययनमा, जंगली र खेती गरिएको YCH बीच उल्लेखनीय रूपमा फरक पाइने मेटाबोलाइटहरूमा KEGG मार्ग संवर्धन विश्लेषण गरिएको थियो। समृद्ध मेटाबोलाइटहरूमा एस्कर्बेट र एल्डारेट मेटाबोलिज्म, एमिनोएसिल-टीआरएनए बायोसिन्थेसिस, हिस्टिडाइन मेटाबोलिज्म र बीटा-एलानिन मेटाबोलिज्मको मार्गहरूमा संलग्नहरू समावेश थिए। यी मेटाबोलिक मार्गहरू बिरुवाको तनाव प्रतिरोध संयन्त्रसँग नजिकबाट सम्बन्धित छन्। तिनीहरूमध्ये, एस्कर्बेट मेटाबोलिज्मले बिरुवाको एन्टिअक्सिडेन्ट उत्पादन, कार्बन र नाइट्रोजन मेटाबोलिज्म, तनाव प्रतिरोध र अन्य शारीरिक कार्यहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ [
26]; एमिनोएसिल-टीआरएनए बायोसिन्थेसिस प्रोटीन गठनको लागि एक महत्त्वपूर्ण मार्ग हो [
27,
28], जुन तनाव-प्रतिरोधी प्रोटीनको संश्लेषणमा संलग्न छ। हिस्टिडाइन र β-एलानाइन दुवै मार्गले वातावरणीय तनावप्रति बिरुवाको सहनशीलता बढाउन सक्छ [
29,
30]। यसले थप संकेत गर्छ कि जंगली र खेती गरिएको YCH बीचको मेटाबोलाइट्समा भिन्नता तनाव प्रतिरोधको प्रक्रियाहरूसँग नजिकबाट सम्बन्धित थियो।
औषधीय बिरुवाहरूको वृद्धि र विकासको लागि माटो भौतिक आधार हो। माटोमा रहेको नाइट्रोजन (N), फस्फोरस (P) र पोटासियम (K) बिरुवाहरूको वृद्धि र विकासको लागि महत्त्वपूर्ण पोषक तत्वहरू हुन्। माटोको जैविक पदार्थमा N, P, K, Zn, Ca, Mg र औषधीय बिरुवाहरूको लागि आवश्यक पर्ने अन्य म्याक्रो तत्वहरू र ट्रेस तत्वहरू पनि हुन्छन्। अत्यधिक वा कमी भएका पोषक तत्वहरू, वा असंतुलित पोषक तत्व अनुपातले औषधीय सामग्रीहरूको वृद्धि र विकास र गुणस्तरलाई असर गर्नेछ, र विभिन्न बोटबिरुवाहरूको फरक-फरक पोषक तत्वहरूको आवश्यकता हुन्छ [
31,
32,
33]। उदाहरणका लागि, कम नाइट्रोजन तनावले इसाटिस इन्डिगोटिकामा एल्कालोइडहरूको संश्लेषणलाई बढावा दियो, र टेट्रास्टिग्मा हेम्सलेयनम, क्रेटाइगस पिनाटिफिडा बन्ज र डिकोन्ड्रा रिपेन्स फोर्स्ट जस्ता बोटबिरुवाहरूमा फ्लेभोनोइडहरूको संचयको लागि लाभदायक थियो। यसको विपरित, धेरै नाइट्रोजनले एरिगेरोन ब्रेभिस्क्यापस, एब्रस क्यान्टोनिएन्सिस र जिन्कगो बिलोबा जस्ता प्रजातिहरूमा फ्लेभोनोइडहरूको संचयलाई रोक्यो, र औषधीय सामग्रीहरूको गुणस्तरलाई असर गर्यो [
34]। युराल लाइकोरिसमा ग्लाइसिराइजिक एसिड र डाइहाइड्रोएसिटोनको मात्रा बढाउन P मलको प्रयोग प्रभावकारी थियो [
35]। जब आवेदनको मात्रा ०·१२ kg·m−२ नाघ्यो, Tussilago farfara मा कुल फ्लेभोनोइड सामग्री घट्यो [
36]। परम्परागत चिनियाँ औषधि राइजोमा पोलिगोनाटीमा पोलिस्याकराइडको सामग्रीमा पी मलको प्रयोगले नकारात्मक प्रभाव पारेको थियो [
37], तर K मलले यसको saponins को मात्रा बढाउन प्रभावकारी थियो [
38]। दुई वर्ष पुरानो प्यानाक्स नोटोगिन्सेङको वृद्धि र स्यापोनिन संचयको लागि ४५० किलोग्राम·हम−२ के मल प्रयोग गर्नु उत्तम थियो [
39]। N:P:K = २:२:१ को अनुपात अन्तर्गत, हाइड्रोथर्मल एक्स्ट्र्याक्ट, हार्पागाइड र हार्पागोसाइडको कुल मात्रा सबैभन्दा बढी थियो [
40]। N, P र K को उच्च अनुपात पोगोस्टेमोन क्याब्लिनको वृद्धिलाई बढावा दिन र वाष्पशील तेलको मात्रा बढाउन लाभदायक थियो। N, P र K को कम अनुपातले पोगोस्टेमोन क्याब्लिन स्टेम पातको तेलको मुख्य प्रभावकारी घटकहरूको मात्रा बढायो [
41]। YCH एक बाँझो-माटो-सहनशील बिरुवा हो, र यसमा N, P र K जस्ता पोषक तत्वहरूको लागि विशेष आवश्यकताहरू हुन सक्छन्। यस अध्ययनमा, खेती गरिएको YCH सँग तुलना गर्दा, जंगली YCH बिरुवाहरूको माटो तुलनात्मक रूपमा बाँझो थियो: जैविक पदार्थको माटो सामग्री, कुल N, कुल P र कुल K क्रमशः खेती गरिएको बिरुवाहरूको लगभग 1/10, 1/2, 1/3 र 1/3 थियो। त्यसकारण, माटोको पोषक तत्वहरूमा भिन्नता खेती गरिएको र जंगली YCH मा पत्ता लगाइएका मेटाबोलाइटहरू बीचको भिन्नताको अर्को कारण हुन सक्छ। Weibao Ma et al. [
42] ले पत्ता लगाए कि निश्चित मात्रामा नाइट्रोजन मल र फोस्फोरस मलको प्रयोगले बीउको उत्पादन र गुणस्तरमा उल्लेखनीय सुधार ल्यायो। यद्यपि, YCH को गुणस्तरमा पोषक तत्वहरूको प्रभाव स्पष्ट छैन, र औषधीय सामग्रीको गुणस्तर सुधार गर्न मलको उपायहरूको थप अध्ययन आवश्यक छ।
चिनियाँ जडीबुटी औषधिहरूमा "अनुकूल बासस्थानले उत्पादन बढाउँछ, र प्रतिकूल बासस्थानले गुणस्तर सुधार गर्छ" भन्ने विशेषताहरू छन् [
43]। जंगलीबाट खेती गरिएको YCH मा क्रमिक रूपमा परिवर्तनको प्रक्रियामा, बिरुवाहरूको बासस्थान सुख्खा र बाँझो मरुभूमि मैदानबाट प्रशस्त पानी भएको उर्वर कृषि भूमिमा परिवर्तन भयो। खेती गरिएको YCH को बासस्थान उत्कृष्ट छ र उत्पादन बढी छ, जुन बजारको माग पूरा गर्न मद्दत गर्दछ। यद्यपि, यो उत्कृष्ट बासस्थानले YCH को मेटाबोलाइट्समा महत्त्वपूर्ण परिवर्तनहरू ल्यायो; यो YCH को गुणस्तर सुधार गर्न अनुकूल छ कि छैन र विज्ञान-आधारित खेती उपायहरू मार्फत YCH को उच्च-गुणस्तरको उत्पादन कसरी प्राप्त गर्ने भन्ने बारे थप अनुसन्धान आवश्यक पर्नेछ।
सिम्युलेटिभ बासस्थान खेती भनेको जंगली औषधीय बिरुवाहरूको बासस्थान र वातावरणीय अवस्थाको अनुकरण गर्ने एक विधि हो, जुन विशिष्ट वातावरणीय तनावहरूमा बिरुवाहरूको दीर्घकालीन अनुकूलनको ज्ञानमा आधारित हुन्छ [
43]। जंगली बोटबिरुवाहरूलाई असर गर्ने विभिन्न वातावरणीय कारकहरू, विशेष गरी प्रामाणिक औषधीय सामग्रीको स्रोतको रूपमा प्रयोग हुने बोटबिरुवाहरूको मूल बासस्थानलाई अनुकरण गरेर, यो दृष्टिकोणले चिनियाँ औषधीय बोटबिरुवाहरूको वृद्धि र माध्यमिक चयापचय सन्तुलन गर्न वैज्ञानिक डिजाइन र नवीन मानव हस्तक्षेप प्रयोग गर्दछ [
43]। विधिहरूले उच्च-गुणस्तरको औषधीय सामग्रीको विकासको लागि इष्टतम व्यवस्था प्राप्त गर्ने लक्ष्य राख्छन्। फार्माकोडायनामिक आधार, गुणस्तर मार्करहरू र वातावरणीय कारकहरूको प्रतिक्रिया संयन्त्रहरू अस्पष्ट हुँदा पनि सिम्युलेटिक बासस्थान खेतीले YCH को उच्च-गुणस्तरको उत्पादनको लागि प्रभावकारी तरिका प्रदान गर्नुपर्छ। तदनुसार, हामी सुझाव दिन्छौं कि YCH को खेती र उत्पादनमा वैज्ञानिक डिजाइन र क्षेत्र व्यवस्थापन उपायहरू जंगली YCH को वातावरणीय विशेषताहरू, जस्तै सुख्खा, बाँझो र बलौटे माटो अवस्थाहरूको सन्दर्भमा गरिनुपर्छ। साथै, यो पनि आशा गरिएको छ कि अनुसन्धानकर्ताहरूले YCH को कार्यात्मक सामग्री आधार र गुणस्तर मार्करहरूमा थप गहन अनुसन्धान गर्नेछन्। यी अध्ययनहरूले YCH को लागि थप प्रभावकारी मूल्याङ्कन मापदण्ड प्रदान गर्न सक्छन्, र उद्योगको उच्च-गुणस्तरको उत्पादन र दिगो विकासलाई प्रवर्द्धन गर्न सक्छन्।
