संक्षिप्त वर्णन:
चीनी फार्माकोपिया (2020 संस्करण) के अनुसार YCH का मेथनॉल अर्क 20.0% से कम नहीं होना चाहिए [2], कोई अन्य गुणवत्ता मूल्यांकन संकेतक निर्दिष्ट नहीं किया गया है। इस अध्ययन के परिणाम दर्शाते हैं कि जंगली और संवर्धित दोनों नमूनों के मेथनॉल अर्क की सामग्री फार्माकोपिया मानक को पूरा करती है, और उनके बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था। इसलिए, उस सूचकांक के अनुसार, जंगली और संवर्धित नमूनों के बीच कोई स्पष्ट गुणवत्ता अंतर नहीं था। हालांकि, जंगली नमूनों में कुल स्टेरोल और कुल फ्लेवोनोइड की सामग्री संवर्धित नमूनों की तुलना में काफी अधिक थी। आगे के मेटाबोलोमिक विश्लेषण से जंगली और संवर्धित नमूनों के बीच प्रचुर मात्रा में मेटाबोलाइट विविधता का पता चला। इसके अतिरिक्त, 97 काफी अलग मेटाबोलाइट्स की जांच की गई, जोपूरक तालिका S2। इन महत्वपूर्ण रूप से भिन्न मेटाबोलाइट्स में β-सिटोस्टेरॉल (आईडी M397T42 है) और क्वेरसेटिन डेरिवेटिव (M447T204_2) हैं, जिन्हें सक्रिय तत्व बताया गया है। पहले से अप्रतिबंधित घटक, जैसे ट्राइगोनेलिन (M138T291_2), बीटाइन (M118T277_2), फस्टिन (M269T36), रोटेनॉन (M241T189), आर्कटिन (M557T165) और लोगैनिक एसिड (M399T284_2) को भी विभेदक मेटाबोलाइट्स में शामिल किया गया था। ये घटक एंटीऑक्सीडेशन, एंटी-इंफ्लेमेटरी, फ्री रेडिकल्स को नष्ट करने, कैंसर विरोधी और एथेरोस्क्लेरोसिस के इलाज में विभिन्न भूमिकाएँ निभाते हैं और इसलिए, YCH में संभावित नए सक्रिय घटक का गठन कर सकते हैं। सक्रिय अवयवों की सामग्री औषधीय पदार्थों की प्रभावकारिता और गुणवत्ता निर्धारित करती है7]। संक्षेप में, एकमात्र YCH गुणवत्ता मूल्यांकन सूचकांक के रूप में मेथनॉल अर्क की कुछ सीमाएँ हैं, और अधिक विशिष्ट गुणवत्ता संकेतकों का और अधिक अन्वेषण किए जाने की आवश्यकता है। जंगली और संवर्धित YCH के बीच कुल स्टेरोल्स, कुल फ्लेवोनोइड्स और कई अन्य विभेदक मेटाबोलाइट्स की मात्रा में महत्वपूर्ण अंतर थे; इसलिए, उनके बीच गुणवत्ता में कुछ अंतर होने की संभावना थी। साथ ही, YCH में नए खोजे गए संभावित सक्रिय तत्व YCH के कार्यात्मक आधार के अध्ययन और YCH संसाधनों के आगे विकास के लिए एक महत्वपूर्ण संदर्भ मूल्य हो सकते हैं।
उत्कृष्ट गुणवत्ता वाली चीनी हर्बल दवाओं के उत्पादन के लिए मूल के विशिष्ट क्षेत्र में वास्तविक औषधीय सामग्रियों के महत्व को लंबे समय से मान्यता प्राप्त है।
8]। उच्च गुणवत्ता वास्तविक औषधीय पदार्थों का एक अनिवार्य गुण है, और आवास ऐसी सामग्रियों की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। जब से YCH का उपयोग औषधि के रूप में होने लगा है, तब से इस पर जंगली YCH का प्रभुत्व रहा है। 1980 के दशक में निंग्ज़िया में YCH के सफल परिचय और पालतूकरण के बाद, यिनचाईहु औषधीय पदार्थों का स्रोत धीरे-धीरे जंगली YCH से संवर्धित YCH में स्थानांतरित हो गया। YCH स्रोतों पर एक पूर्व जांच के अनुसार [
9] और हमारे शोध समूह की क्षेत्रीय जांच से पता चलता है कि संवर्धित और जंगली औषधीय सामग्रियों के वितरण क्षेत्रों में महत्वपूर्ण अंतर हैं। जंगली YCH मुख्य रूप से शानक्सी प्रांत के निंग्ज़िया हुई स्वायत्त क्षेत्र में वितरित किया जाता है, जो भीतरी मंगोलिया और मध्य निंग्ज़िया के शुष्क क्षेत्र से सटा हुआ है। विशेष रूप से, इन क्षेत्रों में रेगिस्तानी मैदान YCH की वृद्धि के लिए सबसे उपयुक्त आवास है। इसके विपरीत, संवर्धित YCH मुख्य रूप से जंगली वितरण क्षेत्र के दक्षिण में वितरित किया जाता है, जैसे कि टोंगक्सिन काउंटी (संवर्धित I) और इसके आसपास के क्षेत्र, जो चीन में सबसे बड़ा खेती और उत्पादन का आधार बन गया है, और पेंगयांग काउंटी (संवर्धित II), जो अधिक दक्षिणी क्षेत्र में स्थित है और संवर्धित YCH का एक अन्य उत्पादक क्षेत्र है। इसके अलावा, उपरोक्त दोनों खेती वाले क्षेत्रों के आवास रेगिस्तानी मैदान नहीं हैं। विभिन्न आवास पौधों में द्वितीयक चयापचयों के निर्माण और संचय को प्रभावित करेंगे, जिससे औषधीय उत्पादों की गुणवत्ता प्रभावित होगी।
10,
11] इसलिए, कुल फ्लेवोनोइड्स और कुल स्टेरोल्स की सामग्री और 53 मेटाबोलाइट्स की अभिव्यक्ति में महत्वपूर्ण अंतर जो हमने इस अध्ययन में पाया, वह क्षेत्र प्रबंधन और आवास अंतर का परिणाम हो सकता है।
औषधीय पदार्थों की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले पर्यावरण के प्रमुख तरीकों में से एक स्रोत पौधों पर दबाव डालना है। मध्यम पर्यावरणीय तनाव द्वितीयक उपापचयजों के संचय को प्रोत्साहित करता है।
12,
13] वृद्धि/विभेदन संतुलन परिकल्पना कहती है कि, जब पोषक तत्व पर्याप्त मात्रा में होते हैं, तो पौधे मुख्य रूप से बढ़ते हैं, जबकि जब पोषक तत्वों की कमी होती है, तो पौधे मुख्य रूप से विभेदित होते हैं और अधिक द्वितीयक मेटाबोलाइट्स का उत्पादन करते हैं।
14]। पानी की कमी से उत्पन्न सूखा तनाव शुष्क क्षेत्रों में पौधों के सामने आने वाला मुख्य पर्यावरणीय तनाव है। इस अध्ययन में, खेती की गई YCH की पानी की स्थिति अधिक प्रचुर है, जिसमें वार्षिक वर्षा का स्तर जंगली YCH की तुलना में काफी अधिक है (खेती I के लिए पानी की आपूर्ति जंगली की तुलना में लगभग 2 गुना थी; खेती II जंगली की तुलना में लगभग 3.5 गुना थी)। इसके अलावा, जंगली वातावरण में मिट्टी रेतीली मिट्टी है, लेकिन खेत की मिट्टी चिकनी मिट्टी है। मिट्टी की तुलना में, रेतीली मिट्टी में पानी धारण करने की क्षमता कम होती है और सूखे के तनाव को बढ़ाने की अधिक संभावना होती है। साथ ही, खेती की प्रक्रिया में अक्सर पानी देना शामिल था, इसलिए सूखे के तनाव की मात्रा कम थी। जंगली YCH कठोर प्राकृतिक शुष्क आवासों में बढ़ता है
परासरण नियमन एक महत्वपूर्ण शारीरिक तंत्र है जिसके द्वारा पौधे सूखे के तनाव का सामना करते हैं, और एल्कलॉइड उच्च पौधों में महत्वपूर्ण आसमाटिक नियामक हैं।
15]। बीटाइन जल में घुलनशील एल्कलॉइड क्वाटरनरी अमोनियम यौगिक हैं और ऑस्मोप्रोटेक्टेंट्स के रूप में कार्य कर सकते हैं। सूखे का तनाव कोशिकाओं की आसमाटिक क्षमता को कम कर सकता है, जबकि ऑस्मोप्रोटेक्टेंट्स जैविक वृहद अणुओं की संरचना और अखंडता को संरक्षित और बनाए रखते हैं, और सूखे के तनाव से पौधों को होने वाले नुकसान को प्रभावी ढंग से कम करते हैं।
16]। उदाहरण के लिए, सूखे के तनाव के तहत, चुकंदर और लाइसियम बारबरम में बीटाइन की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि हुई [
17,
18]। ट्राइगोनेलिन कोशिका वृद्धि का नियामक है, और सूखे के दबाव में, यह पादप कोशिका चक्र की अवधि बढ़ा सकता है, कोशिका वृद्धि को बाधित कर सकता है और कोशिका आयतन में कमी ला सकता है। कोशिका में विलेय सांद्रता में सापेक्ष वृद्धि, पादप को परासरणी विनियमन प्राप्त करने और सूखे के दबाव का प्रतिरोध करने की उसकी क्षमता को बढ़ाने में सक्षम बनाती है।
19]. जिया एक्स [
20] ने पाया कि सूखे के तनाव में वृद्धि के साथ, एस्ट्रैगलस मेम्ब्रेनसियस (पारंपरिक चीनी चिकित्सा का एक स्रोत) ने अधिक ट्राइगोनेलिन का उत्पादन किया, जो आसमाटिक क्षमता को नियंत्रित करने और सूखे के तनाव का प्रतिरोध करने की क्षमता में सुधार करने का काम करता है। फ्लेवोनोइड्स भी सूखे के तनाव के प्रति पौधों की प्रतिरोधक क्षमता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
21,
22]। कई अध्ययनों ने इस बात की पुष्टि की है कि मध्यम सूखे का तनाव फ्लेवोनोइड्स के संचय के लिए अनुकूल था। लैंग डुओ-योंग एट अल। [
23] ने खेत में जल धारण क्षमता को नियंत्रित करके YCH पर सूखे के प्रभाव की तुलना की। यह पाया गया कि सूखे के तनाव ने जड़ों की वृद्धि को कुछ हद तक बाधित किया, लेकिन मध्यम और गंभीर सूखे के तनाव (40% खेत की जल धारण क्षमता) में, YCH में कुल फ्लेवोनोइड की मात्रा बढ़ गई। इस बीच, सूखे के तनाव में, फाइटोस्टेरॉल कोशिका झिल्ली की तरलता और पारगम्यता को नियंत्रित करने, जल हानि को रोकने और तनाव प्रतिरोध में सुधार करने का काम कर सकते हैं।
24,
25] इसलिए, जंगली वाईसीएच में कुल फ्लेवोनोइड्स, कुल स्टेरोल्स, बीटाइन, ट्राइगोनेलिन और अन्य द्वितीयक मेटाबोलाइट्स का बढ़ता संचय उच्च तीव्रता वाले सूखे के तनाव से संबंधित हो सकता है।
इस अध्ययन में, जंगली और संवर्धित YCH के बीच महत्वपूर्ण रूप से भिन्न पाए गए मेटाबोलाइट्स पर KEGG मार्ग संवर्धन विश्लेषण किया गया। समृद्ध मेटाबोलाइट्स में एस्कॉर्बेट और एल्डारेट मेटाबोलिज़्म, एमिनोएसिल-टीआरएनए जैवसंश्लेषण, हिस्टिडीन मेटाबोलिज़्म और बीटा-एलानिन मेटाबोलिज़्म के मार्गों में शामिल मेटाबोलिज़्म शामिल थे। ये मेटाबोलिज़्म पथ पौधों के तनाव प्रतिरोध तंत्र से निकटता से संबंधित हैं। इनमें से, एस्कॉर्बेट मेटाबोलिज़्म पौधों के एंटीऑक्सीडेंट उत्पादन, कार्बन और नाइट्रोजन मेटाबोलिज़्म, तनाव प्रतिरोध और अन्य शारीरिक कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
26]; अमीनोएसाइल-टीआरएनए जैवसंश्लेषण प्रोटीन निर्माण के लिए एक महत्वपूर्ण मार्ग है [
27,
28], जो तनाव-प्रतिरोधी प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल है। हिस्टिडीन और β-एलेनिन दोनों मार्ग पर्यावरणीय तनाव के प्रति पौधों की सहनशीलता को बढ़ा सकते हैं।
29,
30]। इससे यह भी पता चलता है कि जंगली और संवर्धित YCH के बीच मेटाबोलाइट्स में अंतर तनाव प्रतिरोध की प्रक्रियाओं से निकटता से संबंधित था।
औषधीय पौधों की वृद्धि और विकास के लिए मिट्टी भौतिक आधार है। मिट्टी में नाइट्रोजन (N), फॉस्फोरस (P) और पोटेशियम (K) पौधों की वृद्धि और विकास के लिए महत्वपूर्ण पोषक तत्व हैं। मृदा कार्बनिक पदार्थ में औषधीय पौधों के लिए आवश्यक N, P, K, Zn, Ca, Mg और अन्य वृहत् और सूक्ष्म तत्व भी होते हैं। पोषक तत्वों की अधिकता या कमी, या असंतुलित पोषक तत्व अनुपात, औषधीय पदार्थों की वृद्धि, विकास और गुणवत्ता को प्रभावित करेगा, और विभिन्न पौधों की पोषक तत्वों की आवश्यकताएँ अलग-अलग होती हैं।
31,
32,
33]। उदाहरण के लिए, कम नाइट्रोजन दबाव ने आइसैटिस इंडिगोटिका में एल्कलॉइड के संश्लेषण को बढ़ावा दिया और टेट्रास्टिग्मा हेम्सलीयनम, क्रेटेगस पिनाटिफिडा बंगे और डाइकॉन्ड्रा रेपेन्स फ़ोर्स्ट जैसे पौधों में फ्लेवोनॉइड के संचय के लिए फायदेमंद रहा। इसके विपरीत, अत्यधिक नाइट्रोजन ने एरिगेरॉन ब्रेविस्कैपस, एब्रस कैंटोनीएंसिस और जिन्कगो बिलोबा जैसी प्रजातियों में फ्लेवोनॉइड के संचय को बाधित किया और औषधीय पदार्थों की गुणवत्ता को प्रभावित किया।
34]। पी उर्वरक का प्रयोग यूराल मुलेठी में ग्लाइसीराइज़िक एसिड और डायहाइड्रोएसीटोन की मात्रा बढ़ाने में प्रभावी था।
35]। जब आवेदन की मात्रा 0·12 kg·m−2 से अधिक हो गई, तो टुसिलागो फ़ार्फ़ारा में कुल फ़्लेवोनोइड सामग्री कम हो गई [
36]। पी उर्वरक के प्रयोग से पारंपरिक चीनी औषधि राइज़ोमा पॉलीगोनाटी में पॉलीसैकराइड की मात्रा पर नकारात्मक प्रभाव पड़ा।
37], लेकिन K उर्वरक सैपोनिन की मात्रा बढ़ाने में प्रभावी था [
38]। दो साल के पैनेक्स नोटोगिन्सेंग के विकास और सैपोनिन संचय के लिए 450 kg·hm−2K उर्वरक का प्रयोग सबसे अच्छा था।
39] एन:पी:के = 2:2:1 के अनुपात के तहत, हाइड्रोथर्मल अर्क, हार्पागाइड और हार्पागोसाइड की कुल मात्रा सबसे अधिक थी [
40]। N, P और K का उच्च अनुपात पोगोस्टेमन कैबलिन की वृद्धि को बढ़ावा देने और वाष्पशील तेल की मात्रा बढ़ाने में सहायक था। N, P और K के कम अनुपात ने पोगोस्टेमन कैबलिन के तने के पत्ते के तेल के मुख्य प्रभावी घटकों की मात्रा बढ़ा दी।
41]। YCH एक बंजर मिट्टी-सहिष्णु पौधा है, और इसे N, P और K जैसे पोषक तत्वों की विशिष्ट आवश्यकताएँ हो सकती हैं। इस अध्ययन में, संवर्धित YCH की तुलना में, जंगली YCH पौधों की मिट्टी अपेक्षाकृत बंजर थी: कार्बनिक पदार्थ, कुल N, कुल P और कुल K की मिट्टी की मात्रा संवर्धित पौधों की तुलना में क्रमशः लगभग 1/10, 1/2, 1/3 और 1/3 थी। इसलिए, मृदा पोषक तत्वों में अंतर संवर्धित और जंगली YCH में पाए गए मेटाबोलाइट्स के बीच अंतर का एक अन्य कारण हो सकता है। वेइबाओ मा एट अल. [
42] ने पाया कि नाइट्रोजन और फास्फोरस उर्वरक की एक निश्चित मात्रा के प्रयोग से बीजों की उपज और गुणवत्ता में उल्लेखनीय सुधार हुआ। हालाँकि, YCH की गुणवत्ता पर पोषक तत्वों का प्रभाव स्पष्ट नहीं है, और औषधीय पदार्थों की गुणवत्ता में सुधार के लिए उर्वरक उपायों पर और अध्ययन की आवश्यकता है।
चीनी हर्बल दवाओं की विशेषता है कि “अनुकूल आवास उपज को बढ़ावा देते हैं, और प्रतिकूल आवास गुणवत्ता में सुधार करते हैं” [
43]। जंगली से संवर्धित YCH की ओर क्रमिक बदलाव की प्रक्रिया में, पौधों का आवास शुष्क और बंजर रेगिस्तानी मैदानों से बदलकर अधिक प्रचुर जल वाले उपजाऊ कृषि भूमि में बदल गया। संवर्धित YCH का आवास बेहतर है और उपज भी अधिक है, जो बाजार की मांग को पूरा करने में सहायक है। हालाँकि, इस बेहतर आवास के कारण YCH के मेटाबोलाइट्स में महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए हैं; क्या यह YCH की गुणवत्ता में सुधार के लिए अनुकूल है और विज्ञान-आधारित खेती के उपायों के माध्यम से YCH का उच्च-गुणवत्ता वाला उत्पादन कैसे प्राप्त किया जाए, इस पर आगे और शोध की आवश्यकता होगी।
अनुकरणीय आवास खेती जंगली औषधीय पौधों के आवास और पर्यावरणीय स्थितियों का अनुकरण करने की एक विधि है, जो विशिष्ट पर्यावरणीय तनावों के लिए पौधों के दीर्घकालिक अनुकूलन के ज्ञान पर आधारित है।
43] जंगली पौधों, विशेष रूप से प्रामाणिक औषधीय सामग्रियों के स्रोत के रूप में उपयोग किए जाने वाले पौधों के मूल निवास स्थान को प्रभावित करने वाले विभिन्न पर्यावरणीय कारकों का अनुकरण करके, यह दृष्टिकोण चीनी औषधीय पौधों की वृद्धि और द्वितीयक चयापचय को संतुलित करने के लिए वैज्ञानिक डिजाइन और अभिनव मानव हस्तक्षेप का उपयोग करता है।
43]। इन विधियों का उद्देश्य उच्च गुणवत्ता वाली औषधीय सामग्री के विकास के लिए इष्टतम व्यवस्था प्राप्त करना है। सिमुलेटिव आवास खेती को YCH के उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादन के लिए एक प्रभावी तरीका प्रदान करना चाहिए, भले ही फार्माकोडायनामिक आधार, गुणवत्ता मार्कर और पर्यावरणीय कारकों के प्रति प्रतिक्रिया तंत्र अस्पष्ट हों। तदनुसार, हम सुझाव देते हैं कि YCH की खेती और उत्पादन में वैज्ञानिक डिजाइन और क्षेत्र प्रबंधन उपायों को जंगली YCH की पर्यावरणीय विशेषताओं, जैसे शुष्क, बंजर और रेतीली मिट्टी की स्थिति के संदर्भ में किया जाना चाहिए। साथ ही, यह भी आशा की जाती है कि शोधकर्ता YCH के कार्यात्मक सामग्री आधार और गुणवत्ता मार्करों पर अधिक गहन शोध करेंगे। ये अध्ययन YCH के लिए अधिक प्रभावी मूल्यांकन मानदंड प्रदान कर सकते हैं, और उद्योग के उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादन और सतत विकास को बढ़ावा दे सकते हैं।
