Luonnonvaraisen Cistanche Senegalensiksen kattava tunnistus ja kemiallinen analyysi Keniassa: morfologia, DNA-viivakoodaus ja fytokemia

2. Molekyylitunnistus DNA-viivakoodauksella

Luonnon molekyylitunnistusCistanche-näytteitä Keniastaja niiden isäntäkasvit suoritettiin käyttämällä kahta paria alukkeita, ITS2F/ITS3R ja psbA-trnH [11]. Molemmat Kenian villi Cistanche -näytteet sovitettiin onnistuneesti nimelläCistanche tubulosaperinteisessä kiinalaisen lääketieteen DNA-viivakoodijärjestelmässä, jonka sekvenssien samankaltaisuus on 96,7 %. GenBank-tietokannassa sekvenssit sopivat useisiin lajeihin osoittaen 100-prosenttista samankaltaisuuttaCistanche senegalensis ja yli 98 % samankaltaisuuttaCistanche tubulosa. Isäntäkasvi ei vastannut mitään tietueita perinteisen kiinalaisen lääketieteen DNA-viivakoodijärjestelmässä, mutta se osoitti suurta samankaltaisuutta (97,55 %) Amaranthaceae-lajien kanssaSericocomopsis hildebrandtiiGenBankissa.

Suhteen selventämiseksi, kaikkein samankaltaisinCistanche senegalensispsbA-trnH-sekvenssi (saanti: LT715293) ja ITS2-sekvenssi (liityntä: LT715483) ladattiin GenBankista yhdessä neljän kiinalaisen Cistanche-lajin ITS2- ja psbA-sekvenssien kanssa. Fylogeneettiset puut rakennettiin MEGA X -ohjelmistolla (katso kuva 3). Kuten kuvasta 3 näkyy, Kenian villit Cistanche-näytteet (K1, K2) ryhmittyvät samaan haaraan kuinCistanche senegalensis, joiden geneettinen etäisyys on 0–0,0016, mikä viittaa siihen, että ne voivat kuulua samaan lajiin. Sitä vastoin ne jakautuvat eri haaroihin neljästä kiinalaisesta Cistanche-lajista, mikä osoittaa merkittäviä lajien välisiä eroja. Vertailun vuoksi fylogeneettinen etäisyys K1:n, K2:n jaCistanche tubulosaon suhteellisen lähellä (0,0089–0,0098), kun taas etäisyys kohteeseenCistanche deserticolaon paljon suurempi (0,1193–0,2961). Tämä viittaa siihen, että Kenian villi Cistanche liittyy läheisemminCistanche tubulosa, mikä viittaa yhteiseen esi-isään, mutta myöhempään eroon erilaisista ympäristöpaineista ja evoluutioprosesseista johtuen.

 

 

Cistanche tubulosa

3. Aktiivisten ainesosien sisällön määrittäminen ja sormenjälkianalyysi eri Cistanche-näytteistä

Korkean suorituskyvyn nestekromatografiaa (HPLC) käytettiin määrittämään samanaikaisesti viiden fenyylietanoidiglykosidin ja viiden sakkaridialkoholin pitoisuus kahdessa Kenian villi Cistanche -näytteessä sekä kiinalaisessa näytteessä.Cistanche tubulosajaCistanche deserticola(katso taulukot 1 ja 2).

Mitä tulee fenyylietanoidiglykosideihin, ekinakosidia ja akteosidia havaittiin jatkuvasti korkeina kaikista Cistanche-näytteistä, mikä tukee niiden valintaa merkkiyhdisteiksi Kiinan farmakopeassa. ErityisestiCistanche senegalensisKeniasta kotoisin olevan tubulosidi A:n pitoisuus oli huomattavasti korkeampi, mikä erottaa sen kiinalaisista Cistanche-lajeista ja voi toimia kenialaisen Cistanche-lajin tunnusomaisena piirteenä.

Mitä tulee sakkaridialkoholin kokonaispitoisuuteen,Cistanche deserticolaosoittivat paljon korkeampia tasoja kuin molemmatCistanche tubulosajaCistanche senegalensis. Betaiinia ei havaittuCistanche tubulosa, vaikka fruktoosi-, mannitoli- ja glukoosipitoisuudet olivat samankaltaisia ​​kuin tuotteessaCistanche deserticola, paitsi paljon alhaisempi sakkaroosipitoisuus. Sitä vastoinCistanche senegalensissisälsi havaittavaa betaiinia, mutta ei glukoosia, ja myös muiden sakkaridialkoholien tasot erosivat huomattavasti kiinalaisista Cistanche-lajeista.

Cistanche tubulosa tuorejuuri

Ota nyt yhteyttä ja tutustu kiinalaisiin kiinalaisviljelijöihin

 

 

 

Taulukko 1 Viiden fenyylietanoidiglykosidin pitoisuus Cistanche-kasveissa (%, n=3, keskiarvo ± SD). GH: C. tubulosa; HM: C. deserticola; "-" tarkoittaa, että ei havaittu

Esimerkki ID	Alkuperä	Kasvumuoto	Keräyspäivämäärä	Ekinakosidi	Tubulosidi A	Acteoside	Isoakteosidi	2'-asetyylilakteosidi	Kokonais
GH1	Yutian, Xinjiang	Viljelty	2023.11	9.47 ± 0.070	0.63 ± 0.003	4.34 ± 0.032	1.43 ± 0.007	0.11 ± 0.001	15.98
GH2	Yutian, Xinjiang	Viljelty	2023.11	13.31 ± 0.347	0.64 ± 0.012	4.34 ± 0.032	1.33 ± 0.07	0.17 ± 0.001	19.52
GH3	Yutian, Xinjiang	Viljelty	2023.11	24.64 ± 0.043	0.84 ± 0.014	5.75 ± 0.091	2.06 ± 0.038	0.06 ± 0.003	33.35
HM1	Turpan, Xinjiang	Viljelty	2023.11	1.93 ± 0.094	0.04 ± 0.003	0.15 ± 0.026	0.03 ± 0.006	0.02 ± 0.001	2.17
HM2	Turpan, Xinjiang	Viljelty	2023.11	2.76 ± 0.140	0.05 ± 0.003	0.16 ± 0.018	0.03 ± 0.004	0.03 ± 0.001	3.05
HM3	Turpan, Xinjiang	Viljelty	2023.11	2.44 ± 0.174	0.06 ± 0.004	0.15 ± 0.008	0.03 ± 0.002	0.02 ± 0.001	2.69
K1	Kenia	Villi	2023.08	3.83 ± 0.027	2.69 ± 0.034	2.70 ± 0.27	0.27 ± 0.003	0.74 ± 0.001	10.23
K2	Kenia	Villi	2023.08	1.46 ± 0.018	1.51 ± 0.001	0.15 ± 0.001	0.08 ± 0.001	0.03 ± 0.001	3.23

---

Taulukko 2 Sokerialkoholien ja betaiinin pitoisuudet Cistanche-kasveissa (%, n=3, keskiarvo ± SD)

Esimerkki ID	Alkuperä	Kasvumuoto	Keräyspäivämäärä	Betaiini	Fruktoosi	Mannitoli	Glukoosi	Sakkaroosi	Kokonais
GH1	Yutian, Xinjiang	Viljelty	2023.11	-	11.66 ± 0.084	5.56 ± 0.112	5.45 ± 0.054	2.29 ± 0.042	24.96
GH2	Yutian, Xinjiang	Viljelty	2023.11	-	8.75 ± 0.061	4.94 ± 0.159	3.34 ± 0.081	1.70 ± 0.092	18.73
GH3	Yutian, Xinjiang	Viljelty	2023.11	-	9.44 ± 0.107	5.09 ± 0.089	4.31 ± 0.455	1.80 ± 0.149	20.29
HM1	Turpan, Xinjiang	Viljelty	2023.11	6.62 ± 0.136	7.60 ± 0.119	3.22 ± 0.049	3.55 ± 0.150	23.18 ± 0.425	44.16
HM2	Turpan, Xinjiang	Viljelty	2023.11	6.46 ± 0.105	7.82 ± 0.104	4.82 ± 0.038	4.98 ± 0.104	28.57 ± 0.449	52.65
HM3	Turpan, Xinjiang	Viljelty	2023.11	6.65 ± 0.148	8.29 ± 0.159	3.90 ± 0.084	4.88 ± 0.009	26.90 ± 0.629	50.62
K1	Kenia	Villi	2023.08	9.41 ± 0.021	5.31 ± 0.333	7.06 ± 0.045	-	8.44 ± 0.102	30.22
K2	Kenia	Villi	2023.08	6.29 ± 0.034	-	-	-	-	6.29

---

Huomautus:
"-" tarkoittaa, että ei havaittu.
GH =Cistanche tubulosa, HM =Cistanche deserticola, K=Kenia villiCistanche.

 

Cistanche-näytteiden kromatografiset sormenjäljet ​​eri alueilta on esitetty kuvassa 4 ja sormenjälkien samankaltaisuusanalyysin tulokset on esitetty taulukossa 3. Kenian villi Cistanche -näytteen K1 ja GH1-GH3 -näytteiden samankaltaisuus (Cistanche tubulosaKiinasta) vaihteli välillä 0,785-0,899, kun taas samankaltaisuus HM1-HM3-näytteiden kanssa (Cistanche deserticolaKiinasta) vaihteli välillä 0,630-0,745. Keniasta saadun K2-näytteen samankaltaisuus GH1-GH3-näytteiden kanssa oli 0,840-0,859 ja HM1-HM3-näytteiden kanssa 0,775-0,824. Nämä tulokset osoittavat, että Kenian luonnonvaraisen Cistanchen kemiallinen koostumus on samankaltainen kuin kiinalaisenCistanche tubulosakuin siihenCistanche deserticola.

 

Kuva 4 Luonnonvaraisen Cistanchen sormenjälkikromatogrammit Keniassa ja viljellyn C. tubulosan ja C. deserticolan Xinjiangissa

 

Taulukko 3 Cistanche-näytteiden samankaltaisuusarvioinnin tulokset

Näyte	K1	K2	HM1	HM2	HM3	GH1	GH2	GH3	Viite
K1	1	0.881	0.647	0.745	0.630	0.899	0.834	0.785	0.852
K2	0.881	1	0.783	0.824	0.775	0.859	0.854	0.840	0.875
HM1	0.647	0.783	1	0.988	1	0.887	0.950	0.975	0.945
HM2	0.745	0.824	0.988	1	0.985	0.946	0.986	0.997	0.983
HM3	0.630	0.775	1	0.985	1	0.876	0.942	0.969	0.937
GH1	0.899	0.859	0.887	0.946	0.876	1	0.987	0.967	0.988
GH2	0.834	0.854	0.950	0.986	0.942	0.987	1	0.996	0.999
GH3	0.785	0.840	0.975	0.997	0.969	0.967	0.996	1	0.993
Viite	0.852	0.875	0.945	0.983	0.937	0.988	0.999	0.993	1

---

Huom: K1, K2: Kenian villi Cistanche; HM1–HM3:Cistanche deserticolaTurpanista, Xinjiangista; GH1–GH3: *

 

Keskustelu

Keniassa on runsaasti kasveja ja pitkät perinteet kasvien käyttämisessä lääkinnällisiin tarkoituksiin. Monien afrikkalaisten kasvien taksonomian, kemian ja farmakologian tutkimus on kuitenkin edelleen rajallista, minkä seurauksena monet arvokkaat lääkekasvit jäävät huomiotta ja niitä tutkitaan alitutkimuksena [9]. Vaikka on olemassa raportteja, jotka viittaavat siihen, että Cistanche on laajalti levinnyt Keniassa [15], tällä hetkellä ei ole tietoja sen lääkekäytöstä maassa. Selvittääkseen Cistanchen luonnonvarojen tilaa ja lääketieteellistä arvoa Keniassa tutkimusryhmämme suoritti kenttätutkimuksen ja havaitsi, ettäCistanche senegalensison laajalti levinnyt Lounais-Keniassa. Cistanchen paikalliset kukinta-ajat ovat maaliskuusta toukokuuhun ja lokakuusta joulukuuhun. Koska kyselymme tehtiin elokuussa, pystyimme keräämään vain kaksi näytettä. Tästä rajoituksesta huolimatta tunnistimme Kenian villilajit morfologisten, histologisten ja DNA-molekyylianalyysien avulla ja määritimme niiden kemiallisen koostumuksen, mikä tuki Kenian Cistanchen luonnonvarojen säilyttämistä ja kehittämistä.

Cistanche deserticola

 

Kenian villin Cistanchen mehevä varsi on litteä ja sylinterimäinen, muistuttaaCistanche deserticolaulkonäöltään, mutta poikkeaa huomattavasti fuusimuotoisesta varrestaCistanche tubulosa. Kenian villin Cistanchen poikittaisleikkauksessa näkyy hajallaan olevia verisuonikimppuja, mikä on yhdenmukainenominaisuudetCistanche tubulosa. Kuitenkin, vaikka ponne pohjaCistanche tubulosaon tylsä ​​ja pyöreä ilman terävää kärkeä, tämä ominaisuus puuttuu Kenian luonnonvaraisesta Cistanchesta [1,7]. ITS2- ja psbA-trnH-sekvenssianalyysin perusteella Kenian villi Cistanche on todennäköinenCistanche senegalensis, ja molemmat geneettiset alueet osoittavat suurta samankaltaisuutta kiinalaisten kanssaCistanche tubulosa. Aiemmat raportit osoittavat senC. senegalensison levinnyt pääasiassa Senegalista Koillis-Afrikasta etelään Keniaan ja muihin Kaakkois-Afrikan osiin [15]. Viimeisin ja kattavin Cistanche-suvun fylogeneettinen tutkimus jakaa sen neljään pääryhmään: Itä-Aasia, Luoteis-Afrikka, Lounais-Aasia ja laajalle levinnyt kladi. Lajien välisestä hybridisaatiosta tai maantieteellisistä muutoksista johtuen laajalle levinneelle kladille on ominaista alhainen fylogeneettinen resoluutio, mikä vaikeuttaa lajien erottamista morfologian ja DNA-sekvenssien perusteella. MolemmatC. tubulosajaC. senegalensiskuuluvat tähän laajalle levinneeseen kladiin, ja neljä näytettä tunnistetaanC. tubulosalöytyi sisältäC. senegalensishaara tutkimuksessa, minkä vuoksi on haastavaa erottaa nämä kaksi toisistaan ​​jopa tuman ITS2- ja kloroplastin psbA-trnH-sekvenssien tasolla [8].

Tutkimuksen [15] mukaan isännätC. senegalensissisältää useita lajeja, mmSuaeda monoica(Amaranthaceae),Salvadora persica(Salvadoraceae),Zygophyllumlajit (Zygophyllaceae) jaVachellia tortilis(Fabaceae). Tässä tutkimuksessa Kenian villi Cistanchen isäntä tunnistettiinSericocomopsis hildebrandtii(Amaranthaceae), alapensas tai pensas, jonka juuria käytetään paikallisesti etnomylääkenä malarian, vatsakipujen, hepatiitin, ummetuksen ja muiden vaivojen hoitoon [16,17]. Kiinassa isännätCistanche deserticolasisältääHaloxylon ammodendron, H. persicum(molemmat Amaranthaceae), jaAtriplex canescens(Chenopodiaceae) [18]; kun taas isännät kiinalaisetCistanche tubulosaovat erilaisia ​​lajejaTamarix(Tamaricaceae). Verrattuna Kiinan Cistanche-lajien suhteellisen rajalliseen isäntävalikoimaan,C. senegalensisKeniassa käyttää laajempaa valikoimaa isäntiä eri suvuista, mikä viittaa laajempaan ekologiseen sopeutumiskykyyn.

Molemmat näytteetC. senegalensisTässä tutkimuksessa kerätyt tiedot sisälsivät kaikki viisi fenyylietanoidiglykosidia, vaikka tasot vaihtelivat suuresti, mahdollisesti kukinnan vaiheiden eroista johtuen. Näyte K1 kerättiin ennen kuin kasvi nousi maasta, jolloin varsi ja ravinnevarat jäivät käyttämättä pienemmäksi, mikä johti korkeampaan aktiiviainepitoisuuteen; näyte K2 otettiin kukinnan aikana, jolloin ravinteet olivat loppuneet, mikä johti alhaisempaan aktiivisten aineosien pitoisuuteen, mikä on sopusoinnussa aikaisempien tutkimusten kanssa [19]. Viiden fenyylietanoidiglykosidin kokonaispitoisuus K1:ssä oli korkeampi kuin kiinalaisessaCistanche deserticolamutta alhaisempi kuin kiinaksiCistanche tubulosa. Lisäksi neljän sokerialkoholin ja betaiinin kokonaispitoisuus K1:ssä oli korkeampi kuin vuonnaCistanche tubulosamutta alhaisempi kuin sisälläCistanche deserticola. Erityisesti sekä K1- että K2-näytteet sisälsivät suhteellisen korkeita betaiinipitoisuuksia, joita ei ole koskaan havaittu kiinalaisilla.Cistanche tubulosamutta sen tiedetään esiintyvän suuria määriä kiinassaCistanche deserticola[6]. Toinen merkittävä ero on, että K1 ja K2 eivät sisältäneet glukoosia, mutta pienen näytekoon vuoksi on epäselvää, onko tämä ominaisuusC. senegalensistai yksinkertaisesti yksittäinen muunnelma - tämä vaatii lisävarmennusta useammilla näytteillä tulevaisuudessa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että kenttätutkimuksen ja tutkimuksen avulla tämä tutkimus on tunnistanut luonnonvaraisen Cistanchen levinneisyyden Keniassa ja selventänyt sen lajiaCistanche senegalensisja löysi sekä yhtäläisyyksiä että eroja kiinalaisten kanssaCistanche deserticolajaCistanche tubulosa. Näihin eroihin voivat vaikuttaa viljelymenetelmät, ekologinen ympäristö ja muut tekijät, ja ne edellyttävät lisätutkimusta ja seurantaa.

 

Viitteet

[1] Kiinan farmakopeakomissio. Kiinan kansantasavallan farmakopea (中华 人民共和国药典) [S]. Vol 1. 2025 Ed. Peking: China Medical Science Press, 2025: 319-320.

[2] Tu PF, Jiang Y. Päivitä klassisen kirjallisuuden tutkimus Cistanches Herbasta [J]. China J Chin Mater Med (中国中药杂志), 2022, 47: 5670-5679.

[3] Fu Z, Fan X, Wang X, et ai. Cistanches Herba: yleiskatsaus sen kemiaan, farmakologiaan,

[4] Xu CH, Tuerdimaimaiti N, Wang YX, et ai. Edistyminen fenyylietanoidiglykosidien bioaktiivisuudessa Cistanchesissa [J]. Food Drug (食品与药品), 2023, 25: 261-266.

[5] Kappale ZH, Lei L, Tu PF. Cistanche Hoffing et Link [J]:n kasvien farmakologisen aktiivisuuden tutkimuksen edistysaskel. Chin Tradit Herb Drugs (中草药), 2003, 34: 113-115.

[6] Gao YJ, Jiang Y, Dai F, et ai. Tutkimus laksatiivisista aineosista Cistanche deserticola YC Ma [J]. Mod Chin Med (中国现代中药), 2015, 17: 307-310, 314.

[7] Flora Reipublicae Popularis Sinicaen toimituskomitea, Kiinan tiedeakatemia. Flora of China (中国植物志) [M]: Vol 69. Beijing: Science Press, 1999: 86.

[8] Ataei N, Schneeweiss GM, García MA, et ai. Ei-fotosynteettisen parasiittikasvin Cistanche (Orobanchaceae) monilokinen fysiologia kumoaa nykyisen taksonomian ja tunnistaa neljä suurta morfologisesti erilaista kladia [J]. Mol Phylogenet Evol, 2020, 151: 106898.

[9] Nankaya J, Gichuki N, Lukhoba C, et ai. Kenian maasain lääkekasvit: katsaus [J]. Kasvit, 2020, 9:44