Giá sỉ số lượng lớn 100% tinh dầu Stellariae Radix nguyên chất (mới) Liệu pháp hương thơm thư giãn Khuynh diệp globulus

Tầm quan trọng của các nguyên liệu thuốc chính hãng từ lâu đã được công nhận ở khu vực xuất xứ cụ thể để sản xuất các loại thuốc thảo dược Trung Quốc có chất lượng tuyệt vời [8]. Chất lượng cao là một thuộc tính thiết yếu của dược liệu chính hãng, và môi trường sống là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của những dược liệu này. Kể từ khi YCH bắt đầu được sử dụng làm thuốc, nó đã từ lâu bị chi phối bởi YCH hoang dã. Sau khi YCH được du nhập và thuần hóa thành công ở Ninh Hạ vào những năm 1980, nguồn dược liệu Yinchaihu dần chuyển từ hoang dã sang YCH được nuôi trồng. Theo một cuộc điều tra trước đây về nguồn gốc của YCH [9] và cuộc điều tra thực địa của nhóm nghiên cứu của chúng tôi, có sự khác biệt đáng kể về khu vực phân bố của dược liệu trồng trọt và hoang dã. YCH hoang dã chủ yếu phân bố ở Khu tự trị dân tộc Hồi Ninh Hạ thuộc tỉnh Thiểm Tây, giáp với vùng khô cằn Nội Mông và trung tâm Ninh Hạ. Đặc biệt, thảo nguyên sa mạc ở những khu vực này là môi trường sống thích hợp nhất cho sự phát triển của YCH. Ngược lại, YCH trồng trọt chủ yếu phân bố ở phía nam của khu vực phân bố hoang dã, chẳng hạn như huyện Đồng Tâm (Trồng trọt I) và các khu vực xung quanh, nơi đã trở thành cơ sở trồng trọt và sản xuất lớn nhất ở Trung Quốc, và huyện Bành Dương (Trồng trọt II), nằm ở khu vực phía nam hơn và là một khu vực sản xuất khác của YCH trồng trọt. Hơn nữa, môi trường sống của hai khu vực trồng trọt trên không phải là thảo nguyên sa mạc. Do đó, ngoài phương thức sản xuất, còn có sự khác biệt đáng kể về môi trường sống của YCH hoang dã và trồng trọt. Môi trường sống là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của dược liệu. Các môi trường sống khác nhau sẽ ảnh hưởng đến sự hình thành và tích lũy các chất chuyển hóa thứ cấp trong thực vật, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng của các sản phẩm thuốc [10,11]. Do đó, sự khác biệt đáng kể về hàm lượng flavonoid tổng số và sterol tổng số cũng như biểu hiện của 53 chất chuyển hóa mà chúng tôi tìm thấy trong nghiên cứu này có thể là kết quả của sự khác biệt về quản lý thực địa và môi trường sống.

Một trong những cách chính mà môi trường ảnh hưởng đến chất lượng dược liệu là thông qua việc gây áp lực lên cây trồng nguồn. Áp lực môi trường vừa phải có xu hướng kích thích sự tích tụ các chất chuyển hóa thứ cấp [12,13]. Giả thuyết cân bằng tăng trưởng/phân hóa nêu rằng, khi chất dinh dưỡng được cung cấp đầy đủ, thực vật chủ yếu phát triển, trong khi khi chất dinh dưỡng bị thiếu, thực vật chủ yếu phân hóa và sản xuất nhiều chất chuyển hóa thứ cấp hơn [14]. Căng thẳng hạn hán do thiếu nước là căng thẳng môi trường chính mà thực vật ở các vùng khô cằn phải đối mặt. Trong nghiên cứu này, tình trạng nước của YCH trồng trọt dồi dào hơn, với lượng mưa hàng năm cao hơn đáng kể so với YCH hoang dã (lượng nước cung cấp cho YCH trồng trọt I cao gấp khoảng 2 lần so với YCH hoang dã; YCH trồng trọt II cao gấp khoảng 3,5 lần so với YCH hoang dã). Ngoài ra, đất trong môi trường hoang dã là đất cát, nhưng đất trong đất nông nghiệp là đất sét. So với đất sét, đất cát có khả năng giữ nước kém và có nhiều khả năng làm trầm trọng thêm căng thẳng hạn hán. Đồng thời, quá trình canh tác thường đi kèm với việc tưới nước, do đó mức độ căng thẳng hạn hán thấp. YCH hoang dã phát triển trong môi trường sống khô cằn tự nhiên khắc nghiệt, do đó nó có thể bị căng thẳng hạn hán nghiêm trọng hơn.

Điều hòa thẩm thấu là một cơ chế sinh lý quan trọng mà thực vật dùng để đối phó với tình trạng căng thẳng do hạn hán, và ancaloit là chất điều hòa thẩm thấu quan trọng ở thực vật bậc cao [15]. Betaine là hợp chất amoni bậc bốn alkaloid tan trong nước và có thể hoạt động như chất bảo vệ thẩm thấu. Căng thẳng hạn hán có thể làm giảm khả năng thẩm thấu của tế bào, trong khi chất bảo vệ thẩm thấu bảo tồn và duy trì cấu trúc và tính toàn vẹn của các đại phân tử sinh học, đồng thời giảm thiểu hiệu quả thiệt hại do căng thẳng hạn hán gây ra cho cây trồng [16]. Ví dụ, dưới áp lực hạn hán, hàm lượng betaine trong củ cải đường và Lycium barbarum tăng lên đáng kể [17,18]. Trigonelline là chất điều hòa sinh trưởng tế bào, và trong điều kiện hạn hán, nó có thể kéo dài chu kỳ tế bào thực vật, ức chế sinh trưởng tế bào và làm giảm thể tích tế bào. Sự gia tăng tương đối nồng độ chất tan trong tế bào cho phép cây đạt được sự điều hòa thẩm thấu và tăng cường khả năng chống chịu hạn hán [19]. GIA X [20] phát hiện ra rằng, khi căng thẳng hạn hán gia tăng, Hoàng kỳ (một nguồn dược liệu của y học cổ truyền Trung Quốc) sản xuất nhiều trigonelline hơn, có tác dụng điều hòa thế năng thẩm thấu và cải thiện khả năng chống chịu hạn hán. Flavonoid cũng đã được chứng minh là đóng vai trò quan trọng trong khả năng chống chịu hạn hán của thực vật [21,22]. Một số lượng lớn các nghiên cứu đã xác nhận rằng căng thẳng hạn hán vừa phải có lợi cho sự tích tụ flavonoid. Lang Duo-Yong et al. [23] đã so sánh tác động của hạn hán lên YCH bằng cách kiểm soát khả năng giữ nước trên đồng ruộng. Kết quả cho thấy hạn hán ức chế sự phát triển của rễ ở một mức độ nhất định, nhưng ở hạn hán vừa và nặng (khả năng giữ nước trên đồng ruộng là 40%), hàm lượng flavonoid tổng số trong YCH tăng lên. Đồng thời, trong điều kiện hạn hán, phytosterol có thể điều chỉnh tính lưu động và tính thấm của màng tế bào, ức chế sự mất nước và cải thiện khả năng chống chịu hạn.24,25]. Do đó, sự tích tụ gia tăng của tổng số flavonoid, tổng số sterol, betaine, trigonelline và các chất chuyển hóa thứ cấp khác trong YCH hoang dã có thể liên quan đến tình trạng căng thẳng hạn hán cường độ cao.

Trong nghiên cứu này, phân tích làm giàu con đường KEGG đã được thực hiện trên các chất chuyển hóa được phát hiện có sự khác biệt đáng kể giữa YCH hoang dã và YCH được trồng. Các chất chuyển hóa được làm giàu bao gồm các chất tham gia vào các con đường chuyển hóa ascorbate và aldarate, sinh tổng hợp aminoacyl-tRNA, chuyển hóa histidine và chuyển hóa beta-alanine. Các con đường chuyển hóa này có liên quan chặt chẽ đến các cơ chế kháng stress của thực vật. Trong số đó, chuyển hóa ascorbate đóng vai trò quan trọng trong sản xuất chất chống oxy hóa ở thực vật, chuyển hóa carbon và nitơ, khả năng kháng stress và các chức năng sinh lý khác [26]; quá trình tổng hợp aminoacyl-tRNA là một con đường quan trọng để hình thành protein [27,28], tham gia vào quá trình tổng hợp protein kháng stress. Cả con đường histidine và β-alanine đều có thể tăng cường khả năng chịu đựng của thực vật đối với stress môi trường [29,30]. Điều này chỉ ra thêm rằng sự khác biệt về chất chuyển hóa giữa YCH hoang dã và YCH được nuôi trồng có liên quan chặt chẽ đến quá trình kháng cự căng thẳng.

Đất là nền tảng vật chất cho sự sinh trưởng và phát triển của cây thuốc. Đạm (N), lân (P) và kali (K) trong đất là những nguyên tố dinh dưỡng quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của cây. Chất hữu cơ trong đất cũng chứa N, P, K, Zn, Ca, Mg và các nguyên tố đa lượng và vi lượng khác cần thiết cho cây thuốc. Việc thừa hay thiếu chất dinh dưỡng, hoặc tỷ lệ dinh dưỡng không cân đối, sẽ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển cũng như chất lượng của dược liệu, và mỗi loại cây có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau [31,32,33]. Ví dụ, stress N thấp thúc đẩy quá trình tổng hợp ancaloit ở Isatis indigotica và có lợi cho sự tích tụ flavonoid ở các loài thực vật như Tetrastigma hemsleyanum, Crataegus pinnatifida Bunge và Dichondra repens Forst. Ngược lại, quá nhiều N ức chế sự tích tụ flavonoid ở các loài như Erigeron breviscapus, Abrus cantoniensis và Ginkgo biloba, đồng thời ảnh hưởng đến chất lượng dược liệu [34]. Việc bón phân P có hiệu quả trong việc tăng hàm lượng axit glycyrrhizinic và dihydroacetone trong cam thảo Ural [35]. Khi lượng bón vượt quá 0,12 kg, hàm lượng flavonoid tổng số trong Tussilago farfara giảm [36]. Việc sử dụng phân bón P có tác động tiêu cực đến hàm lượng polysaccharides trong rễ cây đa giác của y học cổ truyền Trung Quốc [37], nhưng phân bón K có hiệu quả trong việc tăng hàm lượng saponin của nó [38]. Bón phân 450 kg·hm−2 K là tốt nhất cho sự sinh trưởng và tích lũy saponin của Panax notoginseng hai năm tuổi [39]. Theo tỷ lệ N:P:K = 2:2:1, tổng lượng chiết xuất thủy nhiệt, harpagide và harpagoside là cao nhất [40]. Tỷ lệ N, P và K cao có lợi cho việc thúc đẩy sự phát triển của cây Pogostemon cablin và tăng hàm lượng tinh dầu dễ bay hơi. Tỷ lệ N, P và K thấp làm tăng hàm lượng các thành phần hiệu quả chính của tinh dầu lá thân cây Pogostemon cablin [41]. YCH là một loại cây chịu được đất cằn cỗi, và nó có thể có nhu cầu đặc biệt về các chất dinh dưỡng như N, P và K. Trong nghiên cứu này, so với YCH trồng trọt, đất của cây YCH hoang dã tương đối cằn cỗi: hàm lượng chất hữu cơ, tổng N, tổng P và tổng K trong đất lần lượt bằng khoảng 1/10, 1/2, 1/3 và 1/3 so với cây trồng trọt. Do đó, sự khác biệt về chất dinh dưỡng trong đất có thể là một lý do khác dẫn đến sự khác biệt giữa các chất chuyển hóa được phát hiện ở YCH trồng trọt và hoang dã. Weibao Ma và cộng sự. [42] nhận thấy việc bón phân N và P với một lượng nhất định đã cải thiện đáng kể năng suất và chất lượng hạt giống. Tuy nhiên, ảnh hưởng của các nguyên tố dinh dưỡng đến chất lượng YCH vẫn chưa rõ ràng, và các biện pháp bón phân để cải thiện chất lượng dược liệu cần được nghiên cứu thêm.

Thuốc thảo dược Trung Quốc có đặc điểm “Môi trường thuận lợi thúc đẩy năng suất, môi trường bất lợi cải thiện chất lượng” [43]. Trong quá trình chuyển đổi dần dần từ YCH hoang dã sang YCH trồng trọt, môi trường sống của cây đã thay đổi từ thảo nguyên sa mạc khô cằn và cằn cỗi sang vùng đất nông nghiệp màu mỡ với nguồn nước dồi dào hơn. Môi trường sống của YCH trồng trọt tốt hơn và năng suất cao hơn, giúp đáp ứng nhu cầu thị trường. Tuy nhiên, môi trường sống tốt hơn này đã dẫn đến những thay đổi đáng kể trong các chất chuyển hóa của YCH; liệu điều này có giúp cải thiện chất lượng YCH hay không và làm thế nào để đạt được sản lượng YCH chất lượng cao thông qua các biện pháp canh tác dựa trên khoa học sẽ cần được nghiên cứu thêm.

Trồng trọt mô phỏng môi trường sống là phương pháp mô phỏng môi trường sống và điều kiện môi trường của cây thuốc hoang dã, dựa trên kiến ​​thức về khả năng thích nghi lâu dài của cây với các áp lực môi trường cụ thể [43]. Bằng cách mô phỏng các yếu tố môi trường khác nhau ảnh hưởng đến thực vật hoang dã, đặc biệt là môi trường sống ban đầu của thực vật được sử dụng làm nguồn nguyên liệu thuốc đích thực, phương pháp này sử dụng thiết kế khoa học và sự can thiệp sáng tạo của con người để cân bằng sự phát triển và quá trình trao đổi chất thứ cấp của thực vật thuốc Trung Quốc [43]. Các phương pháp này nhằm đạt được sự sắp xếp tối ưu cho việc phát triển các dược liệu chất lượng cao. Nuôi cấy mô phỏng môi trường sống sẽ cung cấp một phương pháp hiệu quả để sản xuất YCH chất lượng cao ngay cả khi cơ sở dược lực học, các dấu hiệu chất lượng và cơ chế phản ứng với các yếu tố môi trường vẫn chưa rõ ràng. Theo đó, chúng tôi đề xuất rằng các biện pháp thiết kế khoa học và quản lý đồng ruộng trong quá trình trồng trọt và sản xuất YCH nên được thực hiện có tính đến các đặc điểm môi trường của YCH hoang dã, chẳng hạn như điều kiện đất khô cằn, cằn cỗi và đất cát. Đồng thời, chúng tôi cũng hy vọng rằng các nhà nghiên cứu sẽ tiến hành nghiên cứu sâu hơn về cơ sở vật liệu chức năng và các dấu hiệu chất lượng của YCH. Những nghiên cứu này có thể cung cấp các tiêu chí đánh giá hiệu quả hơn cho YCH, đồng thời thúc đẩy sản xuất chất lượng cao và phát triển bền vững của ngành.