Cistanches Herba, de la o specie pe cale de dispariție la o mare marcă de medicină chineză --Partea I
Mar 15, 2022
A lua legatura:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
Yuelin Song1,2et al
Abstract
cistanciHerba(CH, nume chinezesc: Roucongrong), este un tonic foarte prețioschinezmedicament. Cistanchedeserticola siCistanchetubulosasunt cele două specii utilizate în mod obișnuit și autentificate în Farmacopeea Chineză. Datorită naturii parazitare a plantelor Cistanche, sursa sălbatică a fost odată pe cale de dispariție și listată în Anexa II la Convenția privind comerțul internațional cu specii de faună și floră sălbatice pe cale de dispariție. Cu toate acestea, după ce s-a luptat continuu în ultimele decenii, CH(cistanciHerba)a devenit o marcă mare de medicină chineză, cu suprafața de cultivare de 1,26 milioane de mu, producția anuală de 6000 de tone și valoarea producției industriale aferente de peste 20 de miliarde de yuani chinezi, atribuită cultivării la scară largă și în interior. investigaţii fitochimice şi farmacologice de profunzime. De remarcat, s-au atins mari realizări în ceea ce privește cercetarea și dezvoltarea de produse relevante, cum ar fi medicamentele moderne, rețetele de medicină tradițională chineză și suplimentele alimentare. Revizuirea actuală rezumă progresele cercetării privind distribuția și cultivarea, fitochimie, farmacologie, metabolism și dezvoltarea produselor CH(cistanciHerba)în ultimele decenii, iar provocările emergente și perspectivele în curs de dezvoltare sunt, de asemenea, discutate.
CUVINTE CHEIE
marcă marechinezmedicament, cistanciHerba, cultivare, echinacozid, produs de sănătate
Cistanchetubulosaare multe efecte, click aici pentru a afla mai multe
1|INTRODUCERE
cistanci Herba(CH, nume chinezesc: Roucongrong) este unul dintre cele mai faimoase tonicechinezmedicamente, și este mai întâi arhivat ca o varietate de „întâi clasă” în China Materia Medica a lui Shen Nong. Acest medicament pe bază de plante este una dintre „Nouă Ierburi Chinezești Principale” și este onorat ca „Ginsengul Deșerților”, pe baza beneficiilor sale promițătoare pentru sănătate. Este, de asemenea, o medicină populară misterioasă din cauza unor povești interesante din istorie, iar cea mai faimoasă este că CH(cistanciHerba)a salvat armata lui Genghis Han la traversarea pustiilor. CH(cistanciHerba)constă din tulpinile suculente uscate aleCistanchespecii folosite în mod tradițional în regiunile deșertice. Printre ei,Cistanchedeserticola siCistanchetubulosa sunt cele două cele mai frecvent utilizate și documentate în Farmacopeea Chineză începând cu ediția din 2005. CH(cistanciHerba)servește ca unul dintre cele mai frecvent utilizate medicamente pe bază de plante pentru tratamentul deficienței renale, impotenței, infertilității feminine, leucoreei morbide, metroragiei abundente și constipației senile în practicile medicinale tradiționale chineze. Investigațiile farmacologice moderne au dezvăluit că CH(cistanciHerba)deține un spectru farmacologic larg, cum ar fi îmbunătățirea funcției sexuale, prelungirea duratei de viață (antiaging) și dezvoltarea capacității de învățare/memorie (antidemență), precum și promovarea excreției fecale. În special, CH(cistanciHerba)este prezentată ca o alegere superioară pentru tratarea bolilor neurodegenerative conform tradiției clasicechinezmedicament(TCM) teoria cunoscută sub numele de „tonificarea măduvei prin stimularea rinichilor”.
Cistanchespeciile sunt plante parazitare perene și atașate în principal la rădăcinile unor plante fixatoare de nisip, de exemplu, speciile Tamarix, Haloxylon ammodendron, Haloxylon persicum și așa mai departe (Figura 1A, B). Din cauza dezechilibrului dintre sursa sălbatică epuizantă și cerințele crescânde ale pieței în anii 1970 și 1980,Cistancheplantele erau pe cale de dispariție.Cistanchedeserticola, în special, a fost listată în Anexa II (Comisia științifică pentru specii pe cale de dispariție) la Convenția privind comerțul internațional cu specii pe cale de dispariție (CITES) de faune și flore sălbatice, împiedicând astfel dezvoltarea industriei legate de CH. Pentru a aborda lipsa de resurse a CH(cistanciHerba)precum și pentru a satisface cerințele de la dezvoltarea de noi medicamente și produse de sănătate, oameni de știință din întreaga lume au depus eforturi mari pentru cenzurarea extinsă a resurselor și cultivarea pe scară largă aCistancheplante din ultimele decenii. De remarcat, datorită eforturilor continue din partea grupului Prof. Tu, precum și a altor echipe de cercetare, barierele tehnice de cultivare a plantelor parazite au fost depășite în serie și popularizarea pe scară largă aCistancheplante cu producție stabilă și mare a fost răspândită cu succes. În prezent, resursele medicinale au fost complet așezate și resursele sălbatice au fost bine protejate, oferind o condiție prealabilă pentru dezvoltarea durabilă a CH.(cistanciHerba)industrie. În plus, investigațiile fitochimice aprofundate și evaluările farmacologice pe scară largă conduc în mod sinergic cercetarea și dezvoltarea produsului relevant. În ultimele decenii, s-au înregistrat progrese semnificative în toate domeniile CH și sunt disponibile câteva recenzii referitoare la fitochimie, analize chimice și evaluări farmacologice. Cu toate acestea, toate recenziile existente nu au reușit să ofere o viziune holistică pentru cercetarea și dezvoltarea CH(cistanciHerba)în ceea ce privește nu numai studiile științifice, ci și cultivarea și dezvoltarea produsului relevant; prin urmare, lucrarea actuală își propune să sintetizeze progresele cercetării în ceea ce privește distribuțiile și cultivarea, fitochimie, farmacologie, metabolism și dezvoltarea produselor din ultimele decenii, subliniind în special creșterea CH(cistanciHerba)de la o specie pe cale de dispariție la o marcă mare dechinezmedicament. Ulterior, sunt discutate și investigațiile științifice viitoare și exploatarea comercială în profunzime.
2|DESCRIEREA BOTANICĂ, DISTRIBUȚIE ȘI CULTIVARE
GenulCistancheHoffmg. et Link (Orobanchaceae) conține aproximativ 20 de specii în întreaga lume. Cel maiCistanchespeciile servesc ca surse medicinale populare în regiunile deșertice și, de obicei, aceste medicamente populare au un nume identic cucistanciHerba. Cistancheplantele cresc în principal în pământuri aride și deșerturi calde din Eurasia, cum ar fi Iran, Afganistan, Pakistan, Mongolia și nord-vestul Chinei. Având în vedere absența clorofilei, toateCistanchespeciile sunt plante parazitare perene și, în general, aderate la rădăcinile unor plante fixatoare de nisip, de exemplu, speciile Tamarix, Haloxylox ammodendron, H. persicum, Kalidium foliated, Nitraria tangutorum și așa mai departe, pentru a absorbi nutrienții doriti. După un senzor sistematic de resurse și investigații extinse de taxonomie a plantelor, botaniștii din China au concluzionat în cele din urmă că există patru specii împreună cu o variantă distribuită în China, adică.CistanchedeserticolaYC Ma,Cistanchetubulosa (Schenk) R. Wight, C. Sinensis G. Beck, C. salsa (CA Mey.) G. Beck șiCistanchesalsa var. albiflora PF Tu et ZC Lou.
În mod tradițional, numaiCistanchedeserticola a fost folosită în practicile TCM deduse din TCM Classics1 unde habitatele deCistanchedeserticolaau fost descrise. Recent,Cistanchedeserticolaa fost recomandat ca medicament pe bază de plante comestibile de către Comisia Națională de Sănătate din China. Această specie este distribuită exclusiv în China, în principal în nord-vestul Chinei, cum ar fi provinciile Mongolia Interioară, Xinjiang și Gansu. Această plantă se găsește în principal în deșerturi până la o altitudine de 225-1150 m. Tulpinile proaspete aleCistanchedeserticolaau de obicei 40–160 cm lungime, 2–10 cm în diametru neramificate sau 2–4 cm ramificate. Cea mai lungă tulpină arhivată de Cartea Recordurilor Guinness are o lungime de până la 1,74 m, iar acest exemplar este expus în Muzeul Universității Baptiste din Hongkong. În habitat, unii CH(cistanciHerba)poate ajunge de fapt la 2-3 m lungime. Înflorirea are loc de obicei în mai, iar culorile florilor includ alb, galben, violet și așa mai departe (Figura 1C). Plantele perene din deșert, cum ar fi Haloxylon ammodendron și H. persicum, sunt gazdele cel mai frecvent observate aleCistanchedeserticola. Datorită creșterii rapide a cererilor pieței în ultimele decenii, sursa sălbatică aCistanchedeserticolaa fost supraexploatată și chiar mai rău, gazdele au scăzut rapid în multe regiuni, datorită rolului de lemn de foc pentru păstorii locali. În jurul anilor 1970 și 1980,Cistanchedeserticolaa fost cândva pe cale de dispariție și implicat în „gradul doi” plante protejate la nivel național din China, precum și CITES: Apendicele II (Comisia științifică pentru specii pe cale de dispariție). Pentru a satisface cerințele tot mai mari ale C. deserticola pe piețele externe și interne de MTC, s-a acordat atenție căutării zonelor potrivite pentruCistanchedeserticolacultivarea, iar deșerturile din nord-vestul Chinei sunt demonstrate ca alegerea exactă. Ulterior, au fost depuse eforturi continue și pentru a aborda proprietățile holoparazitare, iar acum,Cistanchedeserticolaa fost cultivat pe scară largă în mai multe plantații din provinciile Mongolia Interioară, Ningxia, Xinjiang și Gansu. În prezent, s-au atins realizări dramatice pentru cultivareaCistanchecentrale, iar presiunea de alimentare a fost redusă semnificativ.
Pe de altă parte, s-a acordat atenție și urmăririi succesorale pentruCistanchedeserticolapentru a împărți parțial sarcina pieței. Datorită eforturilor durabile depuse de Tu et al. spre profilul chimic și comparația farmacologică întreCistanchetubulosa siCistanchedeserticola, primul a fost revendicat ca succedaneum eligibil pentruCistanchedeserticola, iar rolul a fost autorizat de Farmacopeea Chineză prin listareCistanchetubulosa ca una dintre cele două surse originale de CH începând cu ediția din 2005.Cistanchetubulosa este distribuită în principal în sudul Xinjiang, în principal în marginea de sud a deșertului Taklimakan, cum ar fi districtul Hotan. În general, gazdele deCistanchetubulosa sunt plante Tamrix. Similar cuCisatnchedeserticola, C. tubulosa crește în principal în deșerturi până la o altitudine de 225–1150 m. Dimensiunea tulpinii deCistanchetubulosa este de obicei mai stubby decât cea aCistanchedeserticola, cu o lungime între 5–25 cm și un diametru între 2,5–10 cm (Figura 1D). Frunzele alb-gălbui sunt de tip solzi și tulpini ovate, triunghiulare-ovate, lanceolate sau liniar-lanceolate, cu o lungime de 5-15 mm și o lățime de 5-25 mm. În spica cilindrică, doar o parte de 15–50 cm ajunge din pământ. Înflorirea are loc și în mai, iar culorile florilor includ alb, galben, violet și așa mai departe. De remarcat, cea mai semnificativă diferență întreCistanchedeserticola siCistanchetubulosa este modelul de distribuție al fasciculelor vasculare. Mănunchiurile vasculare ale C. tubulosa sunt împrăștiate lejer pe tulpini, în timp ce fasciculele vasculare inelare cu valuri mari apar de obicei pentru C. deserticola (Figura 1E). Oamenii de știință din China au acordat, de asemenea, atenție găsirii zonelor potrivite pentruCistanchetubulosa în creștere. Opțiunile potențial potrivite au fost prezise folosind modelele MaxEnt și ArcGIS de către grupul lui Huang, iar regiunile potrivite pentru scop ale C. tubulosa includ sudul Regiunii Autonome Xinjiang din China, nordul Africii, Peninsula Arabă și Asia centrală, deoarece cultivarea acestei specii. necesită apă relativ suficientă comparativ cuCistanchedeserticola. În ultimii ani, grupul Prof. Tu a cultivat pe scară largăCistanchetubulosa și gazda sa și anume plantele Tamarix timp de 170,000 mu în Yutian, un județ binecunoscut de pe vechiul „Drum al Mătăsii”. Ei integrează în mod inovator conceptele de control al deșertului și de rezolvare a resursei TCM pe cale de dispariție simultan și, de asemenea, datorită eforturilor diferitelor guverne, institute și cercetători, popularizarea extinsă orientată spre ecologie a gazdelor deCistancheplante a atins aproximativ 5.120,000 și 1.260,000 mu din care au fost inoculate cuCistancheplante, în principal în deșerturile Ligii Alexa împreună cu Prefectura Khotan, rezultând un randament de material brut de până la 6000 de tone/an. Acesta este un miracol mondial pentru cultivarea plantelor parazite. Habitatele CH(cistanciHerba)sunt în principal în deșerturi și zone aride, unde sunt în general zone îndepărtate și sărace. Odată cu popularizarea CH(cistanciHerba), veniturile fermierilor și păstorilor locali sunt îmbunătățite dramatic, iar cocultivareaCistancheplantele și gazdele lor a fost, prin urmare, considerată o strategie eficientă pentru atenuarea direcționată a sărăciei.
În ultimii ani, s-au făcut eforturi mari pentru a stimula germinarea semințelorCistancheplante de dragul creșterii ratei de supraviețuire. S-a demonstrat că stratificarea la temperatură scăzută este necesară pentru germinarea semințelor, iar norflurazonul și fluridona, oricare dintre acestea fiind un inhibitor sintetic al acidului abscisic, sunt capabile să stimuleze germinarea semințelor prin reglarea concentrației de acid abscisic, precum și a strigolactonelor. Unele evaluări preliminare au demonstrat, de asemenea, că exsudatele de rădăcină ale gazdelor, cum ar fi plantele Tamarix, Haloxylon ammodendron, H. persicum și așa mai departe, joacă rolurile dominante în stimularea germinării semințelor, precum și a generației de haustellum și a solului. microbul din jurul rădăcinilor oferă contribuțiile complementare. Explorarea mecanismelor moleculare de bază implicate în întregul curs de inoculare este în curs de desfășurare în grupul nostru, precum și în alte echipe de cercetare. Datorită beneficiilor rezultate în urma progreselor în ceea ce privește germinarea semințelor, au fost dezvoltate și unele tehnici de cultivare inovatoare, cum ar fi granularea semințelor după tratarea cu fluridonă, pentru a crește rata de inoculare de la mai puțin de 20 la sută la mai mult de 95 la sută și randamentul în acri deCistanchetubulosa a crescut de la 18 la 300 kg. În viitorul apropiat, când mecanismele parazitare întreCistancheplantele și gazdele lor sunt complet clarificate, randamentul de cultură va fi în continuare avansat. Mai mult, a fost protocolat și standardul de funcționare, care implică: (1) gradarea semințelor și a loviturilor de germeni; (2) stil alternativ de plantare „în rânduri late și înguste”; și (3) ciclul „însămânțare toamna și recoltarea în toamna următoare”. Ca rezultat, mai mult de 2300 mu baza de plantație deCistanchetubulosa din județul Yutian, Xinjiang, a fost certificată de autentificarea bunei practici agricole și ferma de cultivare aCistanchetubulosa este recomandată și ca agricultură ecologică de către Amway. În general, obiectivul de cultivare durabilă, cu rezultate excelente, la condiția prealabilă a controlului deșertului, a fost deja atins. Vederea grandioasă a fermelor de cultivare pentru ambeleCistanchetubulosa siCistanchedeserticola este prezentată în Figura 1F și, în mod interesant, regiunile care au fost cândva deșerturi au fost acum transformate în oază.
3|INVESTIGAȚII FITOCHIMICE
Investigatii fitochimice privindCistancheplantele au fost inițiate în anii 1980 și, până în prezent, au fost purificați și identificați structural peste 150 de compuși. Printre acestea, au fost incluse o varietate de familii chimice, cum ar fi glicozide feniletanoide (PhG), glicozide benzii, iridoide, lignani, oligozaharide și polizaharide. În special, PhG-urile atrag cea mai mare atenție din întreaga lume datorită caracteristicilor lor farmacologice promițătoare și distribuțiilor extinse în regnul plantelor. Modelul de distribuție a tuturor componentelor la diferite specii este ilustrat în Tabelul 1, cum ar fi 120 de componente izolate din C. deserticola; 75 de chineziCistanchetubulosa; cei din PakistanCistanchetubulosa; 31 de C. salsa; cele din C. phelypaea; iar 20 de la C. Sinensis. De remarcat, o gamă largă de componente chimice a fost izolată și identificată dinCistancheplantele din grupul nostru în ultimii 20 de ani.
3.1|Glicozide feniletanoide
PhG-urile ocupă grupul chimic primar alCistanchespecii și au fost identificați 70 de astfel de compuși. Dintre acestea, patru sunt aminoglicozide, iar 41 și 25 pot fi sortate în continuare în glicozide și, respectiv, trigliceride. Toate structurile chimice sunt ilustrate în Figura 2. PhG-urile sunt de obicei prezentate cu proprietăți structurale, inclusiv (1) dizaharida feniletanoidă acționează ca coloană vertebrală; (2) fragmentul de zahăr este compus din glucoză și ramnoză cu un mod de legătură Rha (1 → 3) Glc; (3) substitutul, cum ar fi gruparea cumaroil sau cafeoil, se leagă direct la reziduul de glucoză prin situsul C-4 sau C-6; (4) în ceea ce privește o anumită glicozidă trizaharidă, un reziduu suplimentar de glucoză sau ramnoză apare de obicei la situsul C-6 al reziduului intern de glucoză; și (5) acetiltransferaza atacă de obicei situsul C-2 al glucozei interne pentru a da naștere unei substituții suplimentare de acetil.
3.2|Glicozide benzilice
Diferența dintre o anumită glicozidă de benzii și PhG apare doar la înlocuirea unei grupări fenetil cu un fragment benzii. Până în prezent, șase compuși (Figura 3) aparținând acestui cluster chimic, în total, au fost identificați dinCistancheplante, inclusiv trei benzil glicozide (de exemplu, salsaside A, salsaside B și salsaside Ca/Cb) dinCistanchesalsa și patru (adică partea de salsa B, 3,4-dimetoxibenzil--D-glucozidă, 4-hidroxi-benzil--D-glucozidă și benzilglucopiranozidă) de laCistanchedeserticola. Structurile lor sunt de obicei prezentate ca reziduul de glucoză se leagă direct de agliconul de alcool benzilic prin intermediul carbonului anomeric și o substituție cumaroil sau cafeoil are loc de obicei la situsul C-4 sau C-6 al reziduului de glucoză.
3.3|Iridoide și glicozide iridoide
Într-adevăr, iridoidele și glicozidele iridoide sunt larg distribuite în regnurile vegetale, iar prezența lor înCistancheplante au fost de asemenea dezvăluite. Un total de 26 de astfel de compuși, inclusiv patru iridoizi și 22 de glicozide iridoide, au fost izolați încă dinCistanchespecii (Tabelul 2; Figurile 4 și 5). Ele au, de obicei, proprietăți structurale după cum urmează: (1) substituția glucozilului are loc la situsul C-1 al coloanei vertebrale iridoide a agliconului; (2) Protonii H-5 și H-9 prezintă de obicei ‐configurație; (3) grupările hidroxil sunt de obicei localizate la situsurile C-8 și C-10; și (4) uneori, deshidratarea are loc pentru grupările hidroxi ale C-10 și C-1 (sau C-3) pentru a produce o substructură epoxidica.
3.4|Monoterpene și glicozide monoterpenice
Câteva monoterpene împreună cu glicozide monoterpenice, șapte în total, cum ar fi 8-hidroxigeraniol-1-O--D-glucopiranozida (103), kankanozida E (104), (2E,6Z)-8--D-glucopiranoziloxi acid ‐2,6‐dimetil‐2,6‐octadecenoic (105), 8‐hidroxigeraniol‐8‐O‐‐D‐glucopiranozidă (106), betulalbusida A (107), (2E,6R)‐8‐hidroxi‐2 Acidul ,6-dimetil-2-octanoic (108) și 8-hidroxigeraniol (109), au fost, de asemenea, raportate dinCistancheplantelor. Structurile chimice care includ două monoterpene și cinci glicozide monoterpenice sunt ilustrate în Figura 6.
3,5|Lignani și lignan glicozide
Ca blocuri de construcție primare pentru pereții celulelor plantelor, lignanii și glicozidele lignani pot fi găsite în majoritatea plantelor medicinale. Doi lignani împreună cu 14 lignan glicozide au fost caracterizați de departeCistancheplante (Figurile 7 și 8). Majoritatea sunt lignanii ditetrahidrofuran. Merită să menționăm că distribuțiile lignanilor și glicozidelor lignanilor pot fi îmbunătățite semnificativ însoțite de lignificarea tulpinilor după înflorirea în luna mai.
3,6|Oligozaharide și esterii lor
Așa cum s-a descris mai sus, zaharidele, gruparea cumaroil/cafeoil și fragmentul fenetil sunt blocurile de construcție ale PhGs. Când fragmentul fenetil și/sau grupările cumaroil/cafeoil sunt absente, se pot forma zaharide și esterii lor. După cum era de așteptat, mai multe astfel de componente, 11 în total, au fost identificate dinCistancheplante, inclusiv cistanozida F (126), cistanozida I (127), cistantubuloza A1 (128), cistantubuloza A2 (129), kancanoza (130) (Figura 9), D-glucoza (131), D-fructoza (132), galactitol (133), D-manitol (134), zaharoză (135) și acid 2S,3S,4S-trihidroxipentanoic (136). Cu toate acestea, apariția galactitolului înCistancheplantele a fost respinsă de Liu și colab. prin potrivirea graficului de defalcare cu compusul autentic de D-manitol.
3,7|Polizaharide
În anii 1990, cercetările referitoare la zaharide s-au concentrat în principal pe purificarea și caracterizarea compozițională a monozaharidelor. În ultimii ani, realizările tehnicilor moderne cromatografice și spectroscopice beneficiază de caracterizarea polizaharidelor și a derivaților acestora. Până acum, au fost identificate în total 14 polizaharideCistanchedeserticola(Tabelul 3), și anume polizaharidă pectică P1 (137), polizaharidă pectică P2 (138), polizaharidă pectică P3 (139), cistan A (140), manoglucan (141), arabinogalactan (ACDP-2, 142). ), glucan liniar (CDP-4, 143), glucan-1 (144), glucan-2 (145), glucan-3 (146), SPA (147), CDA-1A (148), polizaharidă RG-I ( CDA-3B, 149) și CDA-0,05 (150).75
Mai mult, alte componente care conțin un atom de azot, cum ar fi adenozina (151), acidul 2, 5-dioxo-4-imidazolidinil-carbamic (152), 2-metanol-5-hidroxi-piridina (153), succinimida (154) , nicotinamidă (155), betaină (156), N, N-dimetilglicină metil esterul (157) și alantoina (158), au fost de asemenea identificate dinCistancheplantele și structurile lor chimice sunt prezentate în Figura 10.
Cistanche deserticola
4|ANALIZE CALITATIVE ȘI CANTITATIVE APROFONDITE ALE COMPONENTELOR CHIMICE
Faceți clic aici pentru informații despre partea a II-a a acestui articol.
De la: 'cistanciHerba, de la o specie pe cale de dispariție la o marcă mare dechinezmedicament' deYuelin Song1,2et al
---Med Res Rev. 2021;41:1539–1577. wileyonlinelibrary.com/journal/med © 2021 Wiley Periodicals LLC DOI: 10.1002/med.21768
