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L'impurtanza di i materiali medicinali autentichi hè stata dapoi tantu tempu ricunnisciuta in a regione specifica d'origine per a pruduzzione di medicinali erbali chinesi di qualità eccellente [8]. L'alta qualità hè un attributu essenziale di i materiali medicinali autentichi, è l'habitat hè un fattore impurtante chì influenza a qualità di tali materiali. Dapoi chì l'YCH hà cuminciatu à esse adupratu cum'è medicina, hè statu longu duminatu da l'YCH salvaticu. Dopu à l'introduzione è a domesticazione riesciuta di l'YCH in Ningxia in l'anni 1980, a fonte di materiali medicinali Yinchaihu hè passata gradualmente da l'YCH salvaticu à quellu cultivatu. Sicondu una investigazione precedente nantu à e fonti di YCH [9] è l'investigazione di campu di u nostru gruppu di ricerca, ci sò differenze significative in e zone di distribuzione di i materiali medicinali cultivati ​​è salvatichi. L'YCH salvaticu hè distribuitu principalmente in a Regione Autonoma Ningxia Hui di a Pruvincia di Shaanxi, adiacente à a zona arida di a Mongolia Interna è u Ningxia cintrali. In particulare, a steppa desertica in queste zone hè l'habitat più adattatu per a crescita di YCH. In cuntrastu, l'YCH cultivatu hè distribuitu principalmente à u sudu di a zona di distribuzione salvatica, cum'è a Contea di Tongxin (Cultivata I) è e zone circustanti, chì hè diventata a più grande basa di cultivazione è di pruduzzione in Cina, è a Contea di Pengyang (Cultivata II), chì si trova in una zona più meridionale è hè un'altra zona di pruduzzione per YCH cultivatu. Inoltre, l'habitat di e duie zone cultivate sopra ùn sò micca steppa desertica. Dunque, in più di u modu di pruduzzione, ci sò ancu differenze significative in l'habitat di l'YCH salvaticu è cultivatu. L'habitat hè un fattore impurtante chì influenza a qualità di i materiali medicinali à base di erbe. Diversi habitat influenzeranu a furmazione è l'accumulazione di metaboliti secundarii in e piante, influenzendu cusì a qualità di i prudutti medicinali [10,11]. Dunque, e differenze significative in u cuntenutu di flavonoidi totali è steroli totali è l'espressione di i 53 metaboliti chì avemu trovu in questu studiu puderanu esse u risultatu di e differenze di gestione di u campu è di l'habitat.

Unu di i principali modi in cui l'ambiente influenza a qualità di i materiali medicinali hè esercitendu stress nantu à e piante d'origine. U stress ambientale moderatu tende à stimulà l'accumulazione di metaboliti secundarii [12,13]. L'ipotesi di l'equilibriu di crescita/differenziazione afferma chì, quandu i nutrienti sò in quantità sufficiente, e piante crescenu principalmente, mentre chì quandu i nutrienti sò carenti, e piante si differenzianu principalmente è producenu più metaboliti secundarii [14]. U stress di siccità causatu da a carenza d'acqua hè u principale stress ambientale chì e piante affrontanu in e zone aride. In questu studiu, a cundizione di l'acqua di u YCH cultivatu hè più abbundante, cù livelli di precipitazioni annuali significativamente più alti di quelli per u YCH salvaticu (l'approvvigionamentu d'acqua per Cultivatu I era circa 2 volte quellu di Selvaticu; Cultivatu II era circa 3,5 volte quellu di Selvaticu). Inoltre, u terrenu in l'ambiente salvaticu hè un terrenu sabbiosu, ma u terrenu in i terreni agriculi hè un terrenu argillosu. In paragone cù l'argilla, u terrenu sabbiosu hà una scarsa capacità di ritenzione d'acqua è hè più prubabile d'aggravà u stress di siccità. À u listessu tempu, u prucessu di cultura era spessu accumpagnatu da irrigazione, dunque u gradu di stress di siccità era bassu. U YCH salvaticu cresce in habitat aridi naturali difficili, è dunque pò soffre un stress di siccità più seriu.

L'osmoregulazione hè un mecanismu fisiologicu impurtante per mezu di u quale e piante affrontanu u stress di a siccità, è l'alcaloidi sò impurtanti regulatori osmotici in e piante superiori.15]. E betaine sò cumposti d'ammoniu quaternarii alcaloidi solubili in acqua è ponu agisce cum'è osmoprotettori. U stress siccità pò riduce u putenziale osmoticu di e cellule, mentre chì l'osmoprotettori priservanu è mantenenu a struttura è l'integrità di e macromolecule biologiche, è allevianu efficacemente i danni causati da u stress siccità à e piante [16]. Per esempiu, sottu à u stress di a siccità, u cuntenutu di betaina di a barbabietola da zuccheru è di u Lycium barbarum hè aumentatu significativamente [17,18]. A trigonellina hè un regulatore di a crescita cellulare, è sottu à u stress di siccità, pò allargà a lunghezza di u ciclu cellulare di a pianta, inibisce a crescita cellulare è purtà à a riduzione di u vulume cellulare. L'aumentu relativu di a cuncentrazione di soluti in a cellula permette à a pianta di ottene una regulazione osmotica è di migliurà a so capacità di resistere à u stress di siccità [19]. JIA X [20] anu scupertu chì, cù un aumentu di u stress siccità, Astragalus membranaceus (una fonte di a medicina tradiziunale cinese) hà pruduttu più trigonellina, chì agisce per regulà u putenziale osmoticu è migliurà a capacità di resistere à u stress siccità. I ​​flavonoidi anu ancu dimustratu di ghjucà un rolu impurtante in a resistenza di e piante à u stress siccità [21,22]. Un gran numeru di studii anu cunfirmatu chì u stress di siccità moderata era favurevule à l'accumulazione di flavonoidi. Lang Duo-Yong et al. [23] anu paragunatu l'effetti di u stress siccità annantu à YCH cuntrullendu a capacità di ritenzione idrica in u campu. Hè statu trovu chì u stress siccità hà inibitu a crescita di e radiche finu à un certu puntu, ma in u stress siccità moderatu è severu (40% di capacità di ritenzione idrica in u campu), u cuntenutu tutale di flavonoidi in YCH hè aumentatu. Intantu, sottu à u stress siccità, i fitosteroli ponu agisce per regulà a fluidità è a permeabilità di a membrana cellulare, inibisce a perdita d'acqua è migliurà a resistenza à u stress [24,25]. Dunque, l'accumulazione aumentata di flavonoidi totali, steroli totali, betaina, trigonellina è altri metaboliti secundarii in YCH salvaticu puderia esse ligata à u stress siccità di alta intensità.

In questu studiu, l'analisi di l'arricchimentu di a via KEGG hè stata realizata nantu à i metaboliti chì sò stati trovati significativamente diffirenti trà l'YCH salvaticu è cultivatu. I metaboliti arricchiti includenu quelli implicati in e vie di u metabolismu di l'ascorbatu è di l'aldatu, a biosintesi di l'aminoacil-tRNA, u metabolismu di l'istidina è u metabolismu di a beta-alanina. Queste vie metaboliche sò strettamente ligate à i meccanismi di resistenza à u stress di e piante. Frà elle, u metabolismu di l'ascorbatu ghjoca un rolu impurtante in a pruduzzione di antioxidanti di e piante, u metabolismu di u carbone è di l'azotu, a resistenza à u stress è altre funzioni fisiologiche.26]; a biosintesi di l'aminoacil-tRNA hè una via impurtante per a furmazione di proteine ​​[27,28], chì hè implicatu in a sintesi di proteine ​​resistenti à u stress. E vie di l'istidina è di a β-alanina ponu migliurà a tolleranza di e piante à u stress ambientale [29,30]. Questu indica ancu di più chì e differenze in i metaboliti trà l'YCH salvaticu è cultivatu eranu strettamente ligate à i prucessi di resistenza à u stress.

U terrenu hè a basa materiale per a crescita è u sviluppu di e piante medicinali. L'azotu (N), u fosforu (P) è u potassiu (K) in u terrenu sò elementi nutritivi impurtanti per a crescita è u sviluppu di e piante. A materia urganica di u terrenu cuntene ancu N, P, K, Zn, Ca, Mg è altri macroelementi è oligoelementi richiesti per e piante medicinali. Nutrienti eccessivi o carenti, o rapporti di nutrienti squilibrati, influenzeranu a crescita è u sviluppu è a qualità di i materiali medicinali, è diverse piante anu esigenze nutrizionali diverse.31,32,33]. Per esempiu, un bassu stress di N hà prumuvutu a sintesi di alcaloidi in Isatis indigotica, è hè statu beneficu per l'accumulazione di flavonoidi in piante cum'è Tetrastigma hemsleyanum, Crataegus pinnatifida Bunge è Dichondra repens Forst. In cuntrastu, troppu N hà inibitu l'accumulazione di flavonoidi in spezie cum'è Erigeron breviscapus, Abrus cantoniensis è Ginkgo biloba, è hà affettatu a qualità di i materiali medicinali [34]. L'applicazione di fertilizante P hè stata efficace per aumentà u cuntenutu di l'acidu glicirrizicu è di a diidroacetone in a liquirizia Ural [35]. Quandu a quantità applicata hà superatu 0,12 kg·m−2, u cuntenutu tutale di flavonoidi in Tussilago farfara hè diminuitu [36]. L'applicazione di un fertilizante P hà avutu un effettu negativu nantu à u cuntenutu di polisaccaridi in a medicina tradiziunale cinese rhizoma polygonati [37], ma un fertilizante K hè statu efficace per aumentà u so cuntenutu di saponine [38]. L'applicazione di fertilizante di 450 kg·hm−2 K hè stata a megliu opzione per a crescita è l'accumulazione di saponine di Panax notoginseng di dui anni [39]. Sottu à u rapportu di N:P:K = 2:2:1, e quantità totali di estrattu idrotermale, arpagide è arpagoside eranu e più alte [40]. L'altu rapportu di N, P è K hè statu beneficu per prumove a crescita di Pogostemon cablin è aumentà u cuntenutu di l'oliu volatile. Un bassu rapportu di N, P è K hà aumentatu u cuntenutu di i principali cumpunenti efficaci di l'oliu di foglia di fustu di Pogostemon cablin [41]. YCH hè una pianta tollerante à i terreni sterili, è puderia avè esigenze specifiche per nutrienti cum'è N, P è K. In questu studiu, paragunatu à l'YCH cultivatu, u terrenu di e piante YCH salvatiche era relativamente sterile: u cuntenutu di materia urganica, N tutale, P tutale è K tutale era circa 1/10, 1/2, 1/3 è 1/3 di quelli di e piante cultivate, rispettivamente. Dunque, e differenze in i nutrienti di u terrenu puderianu esse un'altra ragione per e differenze trà i metaboliti rilevati in l'YCH cultivatu è salvaticu. Weibao Ma et al. [42] anu trovu chì l'applicazione di una certa quantità di fertilizante N è fertilizante P hà migliuratu significativamente u rendimentu è a qualità di e sementi. Tuttavia, l'effettu di l'elementi nutritivi nantu à a qualità di YCH ùn hè micca chjaru, è e misure di fertilizazione per migliurà a qualità di i materiali medicinali necessitanu più studii.

E medicine erbali chinesi anu e caratteristiche di "L'habitat favurevuli prumove u rendimentu, è l'habitat sfavurevuli migliuranu a qualità".43]. In u prucessu di un cambiamentu graduale da YCH salvaticu à cultivatu, l'habitat di e piante hè cambiatu da a steppa desertica arida è sterile à terre agricule fertili cù acqua più abbundante. L'habitat di l'YCH cultivatu hè superiore è u rendimentu hè più altu, ciò chì hè utile per risponde à a dumanda di u mercatu. Tuttavia, questu habitat superiore hà purtatu à cambiamenti significativi in ​​i metaboliti di YCH; se questu hè favurevule à u miglioramentu di a qualità di YCH è cumu ottene una pruduzzione di alta qualità di YCH attraversu misure di cultura basate nantu à a scienza richiederà ulteriori ricerche.

A cultura simulativa di l'habitat hè un metudu di simulazione di l'habitat è di e cundizioni ambientali di e piante medicinali salvatiche, basatu annantu à a cunniscenza di l'adattazione à longu andà di e piante à stress ambientali specifici.43]. Simulendu diversi fattori ambientali chì affettanu e piante salvatiche, in particulare l'habitat originale di e piante aduprate cum'è fonti di materiali medicinali autentichi, l'approcciu usa u disignu scientificu è l'intervenzione umana innovativa per equilibrà a crescita è u metabolismu secundariu di e piante medicinali chinesi [43]. I metudi anu per scopu di ottene l'accordi ottimali per u sviluppu di materiali medicinali di alta qualità. A cultura simulativa di l'habitat duveria furnisce un modu efficace per a pruduzzione di alta qualità di YCH ancu quandu a basa farmacodinamica, i marcatori di qualità è i meccanismi di risposta à i fattori ambientali ùn sò micca chjari. Di cunsiguenza, suggeremu chì e misure di cuncepimentu scientificu è di gestione di u campu in a cultura è a pruduzzione di YCH devenu esse realizate cù riferimentu à e caratteristiche ambientali di YCH salvaticu, cum'è e cundizioni di terrenu aridu, sterile è sabbiosu. À u listessu tempu, si spera ancu chì i circadori realizzeranu ricerche più approfondite nantu à a basa di u materiale funzionale è i marcatori di qualità di YCH. Quessi studii ponu furnisce criteri di valutazione più efficaci per YCH, è prumove a pruduzzione di alta qualità è u sviluppu sustenibile di l'industria.