ჩინური ფარმაკოპეა (2020 წლის გამოცემა) მოითხოვს, რომ YCH-ის მეთანოლის ექსტრაქტი არ უნდა იყოს 20.0%-ზე ნაკლები [2], არ არის მითითებული ხარისხის შეფასების სხვა ინდიკატორები. ამ კვლევის შედეგები აჩვენებს, რომ ველური და კულტივირებული ნიმუშების მეთანოლის ექსტრაქტების შემცველობა ორივე აკმაყოფილებდა ფარმაკოპეის სტანდარტს და მათ შორის მნიშვნელოვანი განსხვავება არ იყო. აქედან გამომდინარე, არ იყო აშკარა ხარისხის განსხვავება ველურ და კულტივირებულ ნიმუშებს შორის, ამ ინდექსის მიხედვით. თუმცა, მთლიანი სტეროლებისა და მთლიანი ფლავონოიდების შემცველობა ველურ ნიმუშებში მნიშვნელოვნად მაღალი იყო, ვიდრე კულტივირებულ ნიმუშებში. შემდგომმა მეტაბოლურმა ანალიზმა გამოავლინა მეტაბოლიტების უხვი მრავალფეროვნება ველურ და კულტივირებულ ნიმუშებს შორის. გარდა ამისა, სკრინინგდა 97 მნიშვნელოვნად განსხვავებული მეტაბოლიტი, რომლებიც ჩამოთვლილიადამატებითი ცხრილი S2. ამ მნიშვნელოვნად განსხვავებულ მეტაბოლიტებს შორის არის β-სიტოსტეროლი (ID არის M397T42) და კვერცეტინის წარმოებულები (M447T204_2), რომლებიც მოხსენებული იყო აქტიურ ინგრედიენტებად. ადრე გამოუცხადებელი კომპონენტები, როგორიცაა ტრიგონელინი (M138T291_2), ბეტაინი (M118T277_2), ფუსტინი (M269T36), როტენონი (M241T189), არქტიინი (M557T165) და ლოგანის მჟავა (M48_29) ასევე მოიცავდა სხვადასხვა მეტაბოლიზმს. ეს კომპონენტები ასრულებენ სხვადასხვა როლს ანტი-ოქსიდაციურ, ანთების საწინააღმდეგო, თავისუფალი რადიკალების მოცილებაში, კიბოს საწინააღმდეგოდ და ათეროსკლეროზის სამკურნალოდ და, შესაბამისად, შესაძლოა წარმოადგენდნენ სავარაუდო ახალ აქტიურ კომპონენტებს YCH-ში. აქტიური ინგრედიენტების შემცველობა განსაზღვრავს სამკურნალო მასალების ეფექტურობასა და ხარისხს [7]. მოკლედ, მეთანოლის ექსტრაქტს, როგორც YCH ხარისხის შეფასების ერთადერთ ინდექსს, აქვს გარკვეული შეზღუდვები და უფრო სპეციფიკური ხარისხის მარკერები საჭიროებს შემდგომ შესწავლას. ველურ და კულტივირებულ YCH-ს შორის იყო მნიშვნელოვანი განსხვავებები მთლიან სტეროლებში, მთლიან ფლავონოიდებში და მრავალი სხვა დიფერენციალური მეტაბოლიტის შემცველობაში; ასე რომ, მათ შორის იყო პოტენციური ხარისხის განსხვავებები. ამავდროულად, ახლად აღმოჩენილ პოტენციურ აქტიურ ინგრედიენტებს YCH-ში შეიძლება ჰქონდეს მნიშვნელოვანი საცნობარო მნიშვნელობა YCH-ის ფუნქციონალური საფუძვლის შესასწავლად და YCH რესურსების შემდგომი განვითარებისთვის.
ნამდვილი სამკურნალო მასალების მნიშვნელობა დიდი ხანია აღიარებულია წარმოშობის კონკრეტულ რეგიონში შესანიშნავი ხარისხის ჩინური მცენარეული მედიკამენტების წარმოებისთვის [
8]. მაღალი ხარისხი ნამდვილი სამკურნალო მასალების აუცილებელი ატრიბუტია, ხოლო ჰაბიტატი მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს ასეთი მასალების ხარისხზე. მას შემდეგ, რაც YCH დაიწყო წამლად გამოყენება, მასზე დიდი ხანია დომინირებს ველური YCH. 1980-იან წლებში Ningxia-ში YCH-ის წარმატებული დანერგვისა და მოშინაურების შემდეგ, Yinchaihu-ს სამკურნალო მასალების წყარო თანდათან გადავიდა ველურიდან კულტივირებულ YCH-ზე. YCH წყაროების წინა გამოძიების თანახმად [
9] და ჩვენი კვლევითი ჯგუფის საველე გამოკვლევით, მნიშვნელოვანი განსხვავებებია კულტივირებული და ველური სამკურნალო მასალების გავრცელების არეალებში. ველური YCH ძირითადად გავრცელებულია შაანსის პროვინციის Ningxia Hui ავტონომიურ რეგიონში, შიდა მონღოლეთის არიდული ზონისა და ცენტრალური Ningxia-ს მიმდებარედ. კერძოდ, ამ რაიონებში უდაბნოს სტეპი ყველაზე შესაფერისი ჰაბიტატია YCH-ის ზრდისთვის. ამის საპირისპიროდ, კულტივირებული YCH ძირითადად გავრცელებულია ველური გავრცელების არეალის სამხრეთით, როგორიცაა Tongxin County (Cultivated I) და მისი მიმდებარე ტერიტორიები, რომელიც გახდა ყველაზე დიდი კულტივირებისა და წარმოების ბაზა ჩინეთში, და Pengyang County (Cultivated II) , რომელიც მდებარეობს უფრო სამხრეთ რაიონში და არის კიდევ ერთი მწარმოებელი ტერიტორია კულტივირებული YCH-ისთვის. უფრო მეტიც, ზემოაღნიშნული ორი კულტივირებული ტერიტორიის ჰაბიტატები არ არის უდაბნოს სტეპები. ამიტომ, გარდა წარმოების რეჟიმისა, ასევე მნიშვნელოვანი განსხვავებებია ველური და კულტივირებული YCH-ის ჰაბიტატში. ჰაბიტატი მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს მცენარეული სამკურნალო მასალების ხარისხზე. სხვადასხვა ჰაბიტატი გავლენას მოახდენს მცენარეებში მეორადი მეტაბოლიტების ფორმირებასა და დაგროვებაზე, რითაც გავლენას მოახდენს სამკურნალო პროდუქტების ხარისხზე.
10,
11]. აქედან გამომდინარე, მნიშვნელოვანი განსხვავებები მთლიანი ფლავონოიდების და მთლიანი სტეროლების შემცველობაში და 53 მეტაბოლიტის გამოხატულებაში, რომელიც ჩვენ აღმოვაჩინეთ ამ კვლევაში, შეიძლება იყოს საველე მენეჯმენტისა და ჰაბიტატის განსხვავებების შედეგი.
ერთ-ერთი მთავარი გზა, რომლითაც გარემო გავლენას ახდენს სამკურნალო მასალების ხარისხზე, არის სტრესის ზემოქმედება წყარო მცენარეებზე. ზომიერი გარემო სტრესი ასტიმულირებს მეორადი მეტაბოლიტების დაგროვებას [
12,
13]. ზრდის/დიფერენციაციის ბალანსის ჰიპოთეზა ამბობს, რომ როდესაც საკვები ნივთიერებები საკმარისია, მცენარეები ძირითადად იზრდებიან, ხოლო როდესაც საკვები ნივთიერებების ნაკლებობაა, მცენარეები ძირითადად დიფერენცირდებიან და წარმოქმნიან მეტ მეორად მეტაბოლიტებს.
14]. წყლის ნაკლებობით გამოწვეული გვალვის სტრესი არის მთავარი გარემო სტრესი, რომელსაც აწყდებიან მცენარეები არიდულ ადგილებში. ამ კვლევაში, კულტივირებული YCH-ის წყლის მდგომარეობა უფრო უხვია, ნალექების წლიური დონე მნიშვნელოვნად მაღალია, ვიდრე ველური YCH (I კულტივირებული წყალმომარაგება იყო დაახლოებით 2-ჯერ ვიდრე ველური; კულტივირებული II იყო დაახლოებით 3.5-ჯერ ვიდრე ველური. ). გარდა ამისა, ველურ გარემოში ნიადაგი არის ქვიშიანი ნიადაგი, მაგრამ სასოფლო-სამეურნეო მიწების ნიადაგი თიხის ნიადაგია. თიხასთან შედარებით, ქვიშიან ნიადაგს აქვს დაბალი წყლის შეკავების უნარი და უფრო მეტად აძლიერებს გვალვის სტრესს. ამასთან, გაშენების პროცესს ხშირად მორწყვა ახლდა, ამიტომ გვალვის სტრესის ხარისხი დაბალი იყო. ველური YCH იზრდება მკაცრ ბუნებრივ არიდულ ჰაბიტატებში და, შესაბამისად, შეიძლება განიცადოს უფრო სერიოზული გვალვა.
ოსმორეგულაცია არის მნიშვნელოვანი ფიზიოლოგიური მექანიზმი, რომლითაც მცენარეები უმკლავდებიან გვალვის სტრესს, ხოლო ალკალოიდები მნიშვნელოვანი ოსმოსური რეგულატორები არიან მაღალ მცენარეებში.
15]. ბეტაინები არის წყალში ხსნადი ალკალოიდური მეოთხეული ამონიუმის ნაერთები და შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც ოსმოპროტექტორები. გვალვის სტრესს შეუძლია შეამციროს უჯრედების ოსმოსური პოტენციალი, ხოლო ოსმოპროტექტორები ინარჩუნებენ და ინარჩუნებენ ბიოლოგიური მაკრომოლეკულების სტრუქტურასა და მთლიანობას და ეფექტურად ამსუბუქებენ მცენარეებს გვალვის სტრესით მიყენებულ ზიანს.
16]. მაგალითად, გვალვის პირობებში, შაქრის ჭარხლისა და Lycium barbarum-ის ბეტაინის შემცველობა მნიშვნელოვნად გაიზარდა [
17,
18]. ტრიგონელინი არის უჯრედების ზრდის რეგულატორი და გვალვის პირობებში, მას შეუძლია გაახანგრძლივოს მცენარის უჯრედის ციკლი, შეაფერხოს უჯრედების ზრდა და გამოიწვიოს უჯრედის მოცულობის შემცირება. უჯრედში გახსნილი ნივთიერების კონცენტრაციის შედარებით მატება საშუალებას აძლევს მცენარეს მიაღწიოს ოსმოსურ რეგულაციას და გააძლიეროს გვალვის სტრესის წინააღმდეგობის გაწევის უნარი.
19]. JIA X [
20] აღმოაჩინა, რომ გვალვის სტრესის მატებასთან ერთად, Astragalus membranaceus (ტრადიციული ჩინური მედიცინის წყარო) წარმოქმნის მეტ ტრიგონელინს, რომელიც მოქმედებს ოსმოსური პოტენციალის რეგულირებაზე და აუმჯობესებს გვალვის სტრესის წინააღმდეგობის უნარს. ასევე ნაჩვენებია, რომ ფლავონოიდები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მცენარის წინააღმდეგობის გაწევაში გვალვის სტრესის მიმართ.
21,
22]. კვლევების დიდმა რაოდენობამ დაადასტურა, რომ ზომიერი გვალვის სტრესი ხელს უწყობს ფლავონოიდების დაგროვებას. ლანგ დუო-იონგი და სხვ. [
23] შეადარა გვალვის სტრესის ზემოქმედება YCH-ზე წყლის შეკავების უნარის კონტროლით მინდორში. აღმოჩნდა, რომ გვალვის სტრესი გარკვეულწილად აფერხებს ფესვების ზრდას, მაგრამ ზომიერი და ძლიერი გვალვის სტრესის დროს (40% მინდვრის წყლის შეკავების უნარი), ფლავონოიდების საერთო შემცველობა YCH-ში გაიზარდა. იმავდროულად, გვალვის სტრესის პირობებში, ფიტოსტეროლებს შეუძლიათ იმოქმედონ უჯრედის მემბრანის სითხისა და გამტარიანობის რეგულირებისთვის, წყლის დაკარგვის დათრგუნვისა და სტრესის წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად.
24,
25]. ამრიგად, მთლიანი ფლავონოიდების, მთლიანი სტეროლების, ბეტაინის, ტრიგონელინის და სხვა მეორადი მეტაბოლიტების გაზრდილი დაგროვება ველურ YCH-ში შესაძლოა დაკავშირებული იყოს მაღალი ინტენსივობის გვალვის სტრესთან.
ამ კვლევაში, KEGG გზის გამდიდრების ანალიზი ჩატარდა მეტაბოლიტებზე, რომლებიც მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდნენ ველურ და კულტივირებულ YCH-ს შორის. გამდიდრებული მეტაბოლიტები მოიცავდა ასკორბატისა და ალდარატის მეტაბოლიზმის გზებს, ამინოაცილ-tRNA ბიოსინთეზს, ჰისტიდინის მეტაბოლიზმს და ბეტა-ალანინის მეტაბოლიზმს. ეს მეტაბოლური გზები მჭიდრო კავშირშია მცენარეთა სტრესის წინააღმდეგობის მექანიზმებთან. მათ შორის, ასკორბატის მეტაბოლიზმი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მცენარეთა ანტიოქსიდანტების წარმოებაში, ნახშირბადის და აზოტის მეტაბოლიზმში, სტრესის წინააღმდეგობასა და სხვა ფიზიოლოგიურ ფუნქციებში.
26]; ამინოაცილ-თრნმ ბიოსინთეზი მნიშვნელოვანი გზაა ცილების ფორმირებისთვის [
27,
28], რომელიც მონაწილეობს სტრესისადმი მდგრადი ცილების სინთეზში. ჰისტიდინის და β-ალანინის ორივე გზამ შეიძლება გააძლიეროს მცენარეთა ტოლერანტობა გარემოს სტრესის მიმართ [
29,
30]. ეს ასევე მიუთითებს იმაზე, რომ მეტაბოლიტების განსხვავებები ველურ და კულტივირებულ YCH-ს შორის მჭიდროდ იყო დაკავშირებული სტრესის წინააღმდეგობის პროცესებთან.
ნიადაგი არის სამკურნალო მცენარეების ზრდისა და განვითარების მატერიალური საფუძველი. აზოტი (N), ფოსფორი (P) და კალიუმი (K) ნიადაგში მნიშვნელოვანი საკვები ელემენტებია მცენარეების ზრდისა და განვითარებისთვის. ნიადაგის ორგანული ნივთიერებები ასევე შეიცავს N, P, K, Zn, Ca, Mg და სხვა მაკროელემენტებსა და კვალი ელემენტებს, რომლებიც აუცილებელია სამკურნალო მცენარეებისთვის. საკვები ნივთიერებების ჭარბი ან დეფიციტი, ან საკვები ნივთიერებების გაუწონასწორებელი თანაფარდობა გავლენას მოახდენს სამკურნალო მასალების ზრდა-განვითარებასა და ხარისხზე და სხვადასხვა მცენარეს აქვს სხვადასხვა საკვების მოთხოვნილება.
31,
32,
33]. მაგალითად, დაბალი N სტრესი ხელს უწყობს ალკალოიდების სინთეზს Isatis indigotica-ში და სასარგებლო იყო ფლავონოიდების დაგროვებისთვის ისეთ მცენარეებში, როგორიცაა Tetrastigma hemsleyanum, Crataegus pinnatifida Bunge და Dichondra repens Forst. ამის საპირისპიროდ, ჭარბი N აფერხებდა ფლავონოიდების დაგროვებას ისეთ სახეობებში, როგორიცაა Erigeron breviscapus, Abrus cantoniensis და Ginkgo biloba, და გავლენას ახდენდა სამკურნალო მასალების ხარისხზე.
34]. P სასუქის გამოყენება ეფექტური იყო ურალის ძირტკბილაში გლიცირიზინის მჟავისა და დიჰიდროაცეტონის შემცველობის გაზრდაში [
35]. როდესაც განაცხადის რაოდენობა გადააჭარბა 0·12 კგ·მ−2, ფლავონოიდების მთლიანი შემცველობა Tussilago farfara-ში შემცირდა [
36]. P სასუქის გამოყენებამ უარყოფითი გავლენა მოახდინა პოლისაქარიდების შემცველობაზე ტრადიციულ ჩინურ მედიცინაში rhizoma polygonati [
37], მაგრამ K სასუქი ეფექტური იყო საპონინების შემცველობის გაზრდაში [
38]. 450 კგ·ჰმ−2 K სასუქის შეტანა საუკეთესო იყო ორი წლის Panax notoginseng-ის ზრდისა და საპონინის დაგროვებისთვის [
39]. N:P:K = 2:2:1 თანაფარდობით, ჰიდროთერმული ექსტრაქტის, ჰარპაგიდის და ჰარპაგოზიდის საერთო რაოდენობა ყველაზე მაღალი იყო [
40]. N, P და K-ის მაღალი თანაფარდობა სასარგებლო იყო პოგოსტემონის კაბლინის ზრდისა და აქროლადი ზეთის შემცველობის გაზრდის მიზნით. N, P და K-ის დაბალმა თანაფარდობამ გაზარდა პოგოსტემონის ღეროვანი ფოთლის ზეთის ძირითადი ეფექტური კომპონენტების შემცველობა [
41]. YCH არის უნაყოფო ნიადაგისადმი ტოლერანტული მცენარე და მას შეიძლება ჰქონდეს სპეციფიკური მოთხოვნები საკვებ ნივთიერებებზე, როგორიცაა N, P და K. ამ კვლევაში, კულტივირებულ YCH-თან შედარებით, ველური YCH მცენარეების ნიადაგი შედარებით უნაყოფო იყო: ნიადაგის შემცველობა. ორგანული ნივთიერებების საერთო N, სულ P და საერთო K იყო კულტივირებული მცენარეების დაახლოებით 1/10, 1/2, 1/3 და 1/3, შესაბამისად. ამრიგად, ნიადაგის საკვებ ნივთიერებებში განსხვავებები შეიძლება იყოს კიდევ ერთი მიზეზი კულტივირებულ და ველურ YCH-ში გამოვლენილ მეტაბოლიტებს შორის განსხვავებებისა. ვეიბაო მა და სხვ. [
42]-მა დაადგინა, რომ გარკვეული რაოდენობის N სასუქისა და P სასუქის გამოყენებამ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა თესლის მოსავლიანობა და ხარისხი. თუმცა, მკვებავი ელემენტების გავლენა YCH-ის ხარისხზე არ არის ნათელი და სასუქის ღონისძიებები სამკურნალო მასალების ხარისხის გასაუმჯობესებლად საჭიროებს დამატებით შესწავლას.
ჩინურ მცენარეულ მედიკამენტებს აქვთ მახასიათებლები: „ხელსაყრელი ჰაბიტატები ხელს უწყობს მოსავალს, ხოლო არახელსაყრელი ჰაბიტატები აუმჯობესებს ხარისხს“ [
43]. ველურიდან კულტივირებულ YCH-ზე ეტაპობრივი გადასვლის პროცესში, მცენარეების ჰაბიტატი შეიცვალა მშრალი და უნაყოფო უდაბნოს სტეპიდან ნაყოფიერ სასოფლო-სამეურნეო მიწაზე უფრო უხვი წყლით. კულტივირებული YCH-ის ჰაბიტატი უფრო მაღალია და მოსავლიანობა უფრო მაღალია, რაც სასარგებლოა ბაზრის მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად. თუმცა, ამ მაღალმა ჰაბიტატმა გამოიწვია მნიშვნელოვანი ცვლილებები YCH-ის მეტაბოლიტებში; არის თუ არა ეს ხელსაყრელი YCH-ის ხარისხის გასაუმჯობესებლად და როგორ მივაღწიოთ YCH-ის მაღალი ხარისხის წარმოებას მეცნიერულ კულტივირებაზე დაფუძნებული ღონისძიებების მეშვეობით, საჭიროებს შემდგომ კვლევას.
სიმულაციური ჰაბიტატის გაშენება არის ველური სამკურნალო მცენარეების ჰაბიტატისა და გარემო პირობების სიმულაციის მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია მცენარეთა გრძელვადიანი ადაპტაციის შესახებ სპეციფიკურ გარემო სტრესებთან.
43]. სხვადასხვა გარემო ფაქტორების სიმულირებით, რომლებიც გავლენას ახდენენ ველურ მცენარეებზე, განსაკუთრებით მცენარეების ორიგინალურ ჰაბიტატზე, რომლებიც გამოიყენება ავთენტური სამკურნალო მასალების წყაროდ, მიდგომა იყენებს მეცნიერულ დიზაინს და ინოვაციურ ადამიანის ჩარევას ჩინური სამკურნალო მცენარეების ზრდისა და მეორადი მეტაბოლიზმის დასაბალანსებლად.
43]. მეთოდები მიზნად ისახავს ოპტიმალური ღონისძიებების მიღწევას მაღალი ხარისხის სამკურნალო მასალების შემუშავებისთვის. ჰაბიტატის სიმულაციური გაშენება უნდა უზრუნველყოფდეს ეფექტურ გზას YCH-ის მაღალი ხარისხის წარმოებისთვის მაშინაც კი, როდესაც ფარმაკოდინამიკური საფუძველი, ხარისხის მარკერები და გარემო ფაქტორებზე რეაგირების მექანიზმები გაურკვეველია. შესაბამისად, ჩვენ ვარაუდობთ, რომ სამეცნიერო დიზაინი და საველე მენეჯმენტის ღონისძიებები YCH-ის გაშენებასა და წარმოებაში უნდა განხორციელდეს ველური YCH-ის გარემოსდაცვითი მახასიათებლების გათვალისწინებით, როგორიცაა მშრალი, უნაყოფო და ქვიშიანი ნიადაგის პირობები. ამავდროულად, ასევე იმედოვნებენ, რომ მკვლევარები ჩაატარებენ უფრო ღრმა კვლევას YCH-ის ფუნქციონალურ მატერიალურ ბაზაზე და ხარისხის მარკერებზე. ამ კვლევებს შეუძლია უზრუნველყოს YCH-ის შეფასების უფრო ეფექტური კრიტერიუმები და ხელი შეუწყოს მაღალი ხარისხის წარმოებას და ინდუსტრიის მდგრად განვითარებას.