Ολοκληρωμένη αναγνώριση και χημική ανάλυση του Wild Cistanche Senegalensis στην Κένυα: Μορφολογία, Barcoding DNA και Φυτοχημεία

2. Μοριακή Αναγνώριση με Barcoding DNA

Μοριακή ταυτοποίηση της άγριας φύσηςΔείγματα Cistanche από την Κένυακαι τα φυτά ξενιστές τους πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας δύο ζεύγη εκκινητών, ITS2F/ITS3R και psbA-trnH [11]. Και τα δύο δείγματα άγριας Cistanche της Κένυας αντιστοιχίστηκαν επιτυχώς ωςCistanche tubulosaστο σύστημα barcoding DNA της Παραδοσιακής Κινεζικής Ιατρικής, με ομοιότητα αλληλουχίας 96,7%. Στη βάση δεδομένων GenBank, οι αλληλουχίες ταίριαξαν με πολλά είδη, δείχνοντας 100% ομοιότητα μεCistanche senegalensis και πάνω από 98% ομοιότητα μεCistanche tubulosa. Το φυτό ξενιστής δεν ταίριαζε με κανένα αρχείο στο σύστημα γραμμωτού κωδικοποίησης DNA της Παραδοσιακής Κινεζικής Ιατρικής, αλλά εμφάνισε υψηλή ομοιότητα (97,55%) με τα είδη AmaranthaceaeSericocomopsis hildebrandtiiστη GenBank.

Για να διευκρινιστεί περαιτέρω η σχέση, η πιο παρόμοιαCistanche senegalensisΗ αλληλουχία psbA-trnH (Accession: LT715293) και η αλληλουχία ITS2 (Accession: LT715483) λήφθηκαν από την GenBank, μαζί με τις αλληλουχίες ITS2 και psbA τεσσάρων κινεζικών ειδών Cistanche. Τα φυλογενετικά δέντρα κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας το λογισμικό MEGA X (βλ. Εικόνα 3). Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3, τα δείγματα άγριας Cistanche της Κένυας (K1, K2) συγκεντρώνονται στον ίδιο κλάδο μεCistanche senegalensis, με γενετική απόσταση 0–0,0016, υποδηλώνοντας ότι μπορεί να ανήκουν στο ίδιο είδος. Αντίθετα, εμπίπτουν σε διαφορετικούς κλάδους από τα τέσσερα κινεζικά είδη Cistanche, υποδεικνύοντας σημαντικές διαφορές μεταξύ των ειδών. Συγκριτικά, η φυλογενετική απόσταση μεταξύ Κ1, Κ2 καιCistanche tubulosaείναι σχετικά κοντά (0,0089–0,0098), ενώ η απόσταση προςCistanche deserticolaείναι πολύ μεγαλύτερη (0,1193–0,2961). Αυτό υποδηλώνει ότι το άγριο Cistanche της Κένυας σχετίζεται πιο στενά μεCistanche tubulosa, υπονοώντας μια κοινή καταγωγή αλλά επακόλουθη απόκλιση λόγω διαφορετικών περιβαλλοντικών πιέσεων και εξελικτικών διαδικασιών.

 

 

Cistanche tubulosa

3. Προσδιορισμός περιεχομένου ενεργών συστατικών και ανάλυση δακτυλικών αποτυπωμάτων σε διαφορετικά δείγματα Cistanche

Υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης (HPLC) χρησιμοποιήθηκε για τον ταυτόχρονο προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε πέντε φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες και πέντε σακχαριτικές αλκοόλες σε δύο δείγματα άγριας Cistanche της Κένυας, καθώς και σε κινέζικαCistanche tubulosaκαιCistanche deserticola(βλ. Πίνακες 1 και 2).

Όσον αφορά τους φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες, η εχινακοσίδη και η ακτεοσίδη βρέθηκαν σε σταθερά υψηλά επίπεδα σε όλα τα δείγματα Cistanche, υποστηρίζοντας το σκεπτικό για την επιλογή τους ως ενώσεις-δείκτες στην Κινεζική Φαρμακοποιία. Ιδιαίτερα,Cistanche senegalensisαπό την Κένυα παρουσίασε σημαντικά υψηλότερη περιεκτικότητα σε τουμπουλοσίδη Α, η οποία το διακρίνει από το κινεζικό είδος Cistanche και μπορεί να χρησιμεύσει ως χαρακτηριστικό γνώρισμα του Kenyan Cistanche.

Όσον αφορά τη συνολική περιεκτικότητα σε σακχαρίτη σε αλκοόλη,Cistanche deserticolaπαρουσίασε πολύ υψηλότερα επίπεδα και από τα δύοCistanche tubulosaκαιCistanche senegalensis. Η βεταΐνη δεν ανιχνεύθηκε σεCistanche tubulosa, αν και τα περιεχόμενα φρουκτόζης, μαννιτόλης και γλυκόζης ήταν παρόμοια με αυτά στοCistanche deserticola, εκτός από πολύ χαμηλότερη περιεκτικότητα σε σακχαρόζη. Αντίθετα,Cistanche senegalensisπεριείχε ανιχνεύσιμη βεταΐνη αλλά όχι γλυκόζη, και τα επίπεδα άλλων σακχαριτικών αλκοολών διέφεραν επίσης σημαντικά από τα κινεζικά είδη Cistanche.

Cistanche tubulosa Φρέσκια ρίζα

Επικοινωνήστε τώρα για να γνωρίσετε τους αγρότες cistanche στην Κίνα

 

 

 

Πίνακας 1 Περιεχόμενα πέντε φαινυλαιθανοειδών γλυκοσιδών σε φυτά Cistanche (%, n=3, μέση τιμή ± SD). GH: C. tubulosa; HM: C. deserticola; Το "-" υποδεικνύει ότι δεν εντοπίστηκε

Δείγμα ταυτότητας	Προέλευση	Μορφή ανάπτυξης	Ημερομηνία συλλογής	Εχινακοσίδη	Tubuloside A	Ακτεοσίδη	Ισοακτεοσίδη	2'-Ακετυλολακτεοζίτης	Σύνολο
GH1	Yutian, Xinjiang	Καλλιεργημένος	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	Καλλιεργημένος	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	Καλλιεργημένος	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	Καλλιεργημένος	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	Καλλιεργημένος	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	Καλλιεργημένος	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	Κενύα	Αγριος	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	Κενύα	Αγριος	2023.08	1.46 ± 0.018	1.51 ± 0.001	0.15 ± 0.001	0.08 ± 0.001	0.03 ± 0.001	3.23

---

Πίνακας 2 Περιεχόμενα αλκοολών ζάχαρης και βεταΐνης σε φυτά Cistanche (%, n=3, μέση τιμή ± SD)

Δείγμα ταυτότητας	Προέλευση	Μορφή ανάπτυξης	Ημερομηνία συλλογής		Φρουκτόζη	Μαννιτόλη	Γλυκόζη	Σακχαρόζη	Σύνολο
GH1	Yutian, Xinjiang	Καλλιεργημένος	2023.11	-	11.66 ± 0.084	5.56 ± 0.112	5.45 ± 0.054	2.29 ± 0.042	24.96
GH2	Yutian, Xinjiang	Καλλιεργημένος	2023.11	-	8.75 ± 0.061	4.94 ± 0.159	3.34 ± 0.081	1.70 ± 0.092	18.73
GH3	Yutian, Xinjiang	Καλλιεργημένος	2023.11	-	9.44 ± 0.107	5.09 ± 0.089	4.31 ± 0.455	1.80 ± 0.149	20.29
HM1	Turpan, Xinjiang	Καλλιεργημένος	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	Καλλιεργημένος	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	Καλλιεργημένος	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	Κενύα	Αγριος	2023.08	9.41 ± 0.021	5.31 ± 0.333	7.06 ± 0.045	-	8.44 ± 0.102	30.22
K2	Κενύα	Αγριος	2023.08	6.29 ± 0.034	-	-	-	-	6.29

---

Σημείωμα:
Το "-" υποδεικνύει ότι δεν εντοπίστηκε.
GH =Cistanche tubulosa, HM =Cistanche deserticola, K=Κένυα άγριαCistanche.

 

Τα χρωματογραφικά δακτυλικά αποτυπώματα των δειγμάτων Cistanche από διαφορετικές περιοχές φαίνονται στο Σχήμα 4 και τα αποτελέσματα της ανάλυσης ομοιότητας δακτυλικών αποτυπωμάτων παρουσιάζονται στον Πίνακα 3. Η ομοιότητα μεταξύ του δείγματος K1 άγριας Cistanche της Κένυας και των δειγμάτων GH1-GH3 (Cistanche tubulosaαπό την Κίνα) κυμαινόταν από 0,785 έως 0,899, ενώ η ομοιότητα με τα δείγματα HM1–HM3 (Cistanche deserticolaαπό την Κίνα) κυμαινόταν από 0,630 έως 0,745. Για το δείγμα K2 από την Κένυα, η ομοιότητα με τα δείγματα GH1-GH3 ήταν 0,840 έως 0,859 και με τα δείγματα HM1-HM3 ήταν 0,775 έως 0,824. Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η χημική σύσταση του Κενυατικού άγριου Cistanche είναι πιο παρόμοια με αυτή του ΚινέζουCistanche tubulosaπαρά ναCistanche deserticola.

 

Εικόνα 4 Τα χρωματογραφήματα δακτυλικών αποτυπωμάτων του άγριου Cistanche στην Κένυα και των καλλιεργούμενων C. tubulosa και C. deserticola στο Xinjiang

 

Πίνακας 3 Αποτελέσματα αξιολόγησης ομοιότητας δειγμάτων Cistanche

Δείγμα	K1	K2	HM1	HM2	HM3	GH1	GH2	GH3	Αναφορά
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
Αναφορά	0.852	0.875	0.945	0.983	0.937	0.988	0.999	0.993	1

---

Σημείωμα: K1, K2: Κενυάτικο άγριο Cistanche; HM1–HM3:Cistanche deserticolaαπό Turpan, Xinjiang· GH1–GH3: *

 

Συζήτηση

Η Κένυα μπορεί να υπερηφανεύεται για την πλούσια φυτική ποικιλομορφία και τη μακρόχρονη παράδοση χρήσης φυτών για ιατρικούς σκοπούς. Ωστόσο, η έρευνα σε πολλά αφρικανικά φυτά όσον αφορά την ταξινόμηση, τη χημεία και τη φαρμακολογία παραμένει περιορισμένη, με αποτέλεσμα πολλά πολύτιμα φαρμακευτικά φυτά να παραβλέπονται και να υποβάλλονται σε έρευνα [9]. Αν και υπάρχουν αναφορές που υποδηλώνουν ότι το Cistanche διανέμεται ευρέως στην Κένυα [15], προς το παρόν δεν υπάρχουν αρχεία για την ιατρική χρήση του στη χώρα. Για να διευκρινιστεί η κατάσταση και η φαρμακευτική αξία των πόρων Cistanche στην Κένυα, η ερευνητική μας ομάδα διεξήγαγε μια επιτόπια έρευνα και διαπίστωσε ότιCistanche senegalensisδιανέμεται ευρέως στη νοτιοδυτική Κένυα. Οι τοπικές περίοδοι ανθοφορίας για το Cistanche είναι από τον Μάρτιο έως τον Μάιο και από τον Οκτώβριο έως τον Δεκέμβριο. Καθώς η έρευνά μας διεξήχθη τον Αύγουστο, μπορέσαμε να συλλέξουμε μόνο δύο δείγματα. Παρά αυτόν τον περιορισμό, προσδιορίσαμε το είδος του άγριου Kenyan Cistanche μέσω μορφολογικών, ιστολογικών και μοριακών αναλύσεων DNA και προσδιορίσαμε τη χημική τους σύνθεση, παρέχοντας υποστήριξη για τη διατήρηση και την ανάπτυξη των πόρων Cistanche στην Κένυα.

Cistanche deserticola

 

Το χυμώδες στέλεχος του άγριου Cistanche της Κένυας είναι πεπλατυσμένο και κυλινδρικό, που μοιάζει μεCistanche deserticolaστην εμφάνιση, αλλά διαφέρει σημαντικά από το ατρακτόμορφο στέλεχος τουCistanche tubulosa. Η εγκάρσια τομή του άγριου Cistanche της Κένυας δείχνει διάσπαρτες αγγειακές δέσμες, κάτι που είναι σύμφωνο με τοε χαρακτηριστικά τουCistanche tubulosa. Ωστόσο, ενώ η ανθήρα βάση τουCistanche tubulosaείναι αμβλύ και στρογγυλεμένο χωρίς οξεία άκρη, αυτό το χαρακτηριστικό απουσιάζει στο άγριο Κενυάτικο Cistanche [1,7]. Με βάση την ανάλυση της αλληλουχίας ITS2 και psbA-trnH, το άγριο Cistanche της Κένυας είναι πιθανόCistanche senegalensis, και οι δύο γενετικές περιοχές παρουσιάζουν υψηλή ομοιότητα με την κινεζικήCistanche tubulosa. Προηγούμενες αναφορές το αναφέρουνC. senegalensisδιανέμεται κυρίως από τη Σενεγάλη στη βορειοανατολική Αφρική προς τα νότια στην Κένυα και σε άλλα μέρη της νοτιοανατολικής Αφρικής [15]. Η πιο πρόσφατη και ολοκληρωμένη φυλογενετική μελέτη του γένους Cistanche το χωρίζει σε τέσσερις κύριες κατηγορίες: Ανατολική Ασία, Βορειοδυτική Αφρική, Νοτιοδυτική Ασία και ένα ευρέως διαδεδομένο κλάδο. Λόγω του υβριδισμού μεταξύ των ειδών ή των γεωγραφικών αλλαγών, το ευρέως διαδεδομένο clade χαρακτηρίζεται από χαμηλή φυλογενετική ανάλυση, καθιστώντας δύσκολη τη διάκριση ειδών με βάση τη μορφολογία και τις αλληλουχίες DNA. Και οι δύοC. tubulosaκαιC. senegalensisεμπίπτουν σε αυτό το ευρέως διαδεδομένο clade, και τέσσερα δείγματα αναγνωρίστηκαν ωςC. tubulosaβρέθηκαν εντός τουC. senegalensisκλάδος στη μελέτη, καθιστώντας δύσκολη τη διάκριση μεταξύ των δύο ακόμη και σε επίπεδο πυρηνικών αλληλουχιών ITS2 και χλωροπλάστη psbA-trnH [8].

Σύμφωνα με έρευνα [15], οι οικοδεσπότες τουC. senegalensisπεριλαμβάνει αρκετά είδη, όπως π.χSuaeda monoica(Amaranthaceae),Salvadora Persica(Salvadoraceae),Zygophyllumείδη (Zygophyllaceae), καιVachellia Tortilis(Fabaceae). Σε αυτή τη μελέτη, ο ξενιστής του άγριου Cistanche της Κένυας αναγνωρίστηκε ωςSericocomopsis hildebrandtii(Amaranthaceae), ένας υποθάμνος ή θάμνος του οποίου οι ρίζες χρησιμοποιούνται τοπικά ως εθνοφάρμακο για τη θεραπεία της ελονοσίας, του στομαχόπονου, της ηπατίτιδας, της δυσκοιλιότητας και άλλων παθήσεων [16,17]. Στην Κίνα οι οικοδεσπότες τουCistanche deserticolaσυμπεριλαμβάνωHaloxylon ammodendron, H. persicum(και τα δύο Amaranthaceae), καιAtriplex canescens(Chenopodiaceae) [18]; ενώ οι οικοδεσπότες των ΚινέζωνCistanche tubulosaείναι διάφορα είδηTamarix(Tamaricaceae). Σε σύγκριση με το σχετικά περιορισμένο φάσμα ξενιστών των κινεζικών ειδών Cistanche,C. senegalensisστην Κένυα χρησιμοποιεί μια ευρύτερη ποικιλία ξενιστών από διαφορετικά γένη, υποδηλώνοντας μια ευρύτερη οικολογική προσαρμοστικότητα.

Και τα δύο δείγματα τουC. senegalensisπου συλλέχθηκαν σε αυτή τη μελέτη περιείχαν και τους πέντε φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες, αν και τα επίπεδα διέφεραν πολύ, πιθανώς λόγω διαφορών στο στάδιο της ανθοφορίας. Το δείγμα Κ1 συλλέχθηκε πριν το φυτό αναδυθεί από το έδαφος, με μικρότερο στέλεχος και αποθέματα θρεπτικών συστατικών που δεν καταναλώθηκαν, με αποτέλεσμα υψηλότερη περιεκτικότητα σε δραστικό συστατικό. Το δείγμα Κ2 συλλέχθηκε κατά την περίοδο της ανθοφορίας, όταν τα θρεπτικά συστατικά είχαν εξαντληθεί, με αποτέλεσμα χαμηλότερη περιεκτικότητα σε δραστικά συστατικά, σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες [19]. Η συνολική περιεκτικότητα των πέντε φαινυλαιθανοειδών γλυκοσιδών στο Κ1 ήταν υψηλότερη από αυτή των ΚινέζωνCistanche deserticolaαλλά χαμηλότερα από τα κινέζικαCistanche tubulosa. Επιπλέον, η συνολική περιεκτικότητα των τεσσάρων αλκοολών σακχάρου και βεταΐνης στο Κ1 ήταν υψηλότερη από ό,τι σεCistanche tubulosaαλλά χαμηλότερα από ό,τι μέσαCistanche deserticola. Σημειωτέον, και τα δύο δείγματα Κ1 και Κ2 περιείχαν σχετικά υψηλά επίπεδα βεταΐνης, η οποία δεν έχει ανιχνευθεί ποτέ στα κινέζικαCistanche tubulosaαλλά είναι γνωστό ότι υπάρχει σε υψηλές ποσότητες στα κινέζικαCistanche deserticola[6]. Μια άλλη σημαντική διαφορά είναι ότι ούτε το Κ1 ούτε το Κ2 περιείχαν γλυκόζη, αλλά λόγω του μικρού μεγέθους του δείγματος, δεν είναι σαφές εάν αυτό είναι χαρακτηριστικό τουC. senegalensisή απλώς μεμονωμένη παραλλαγή - αυτό θα απαιτήσει περαιτέρω επαλήθευση με περισσότερα δείγματα στο μέλλον.

Συνοπτικά, μέσω επιτόπιας έρευνας και έρευνας, αυτή η μελέτη εντόπισε την κατανομή του άγριου Cistanche στην Κένυα, διευκρίνισε τα είδη του ωςCistanche senegalensis, και βρήκε ομοιότητες και διαφορές με τα κινέζικαCistanche deserticolaκαιCistanche tubulosa. Αυτές οι διαφορές μπορεί να επηρεαστούν από μεθόδους καλλιέργειας, οικολογικό περιβάλλον και άλλους παράγοντες και απαιτούν περαιτέρω έρευνα και παρακολούθηση.

 

Αναφορές

[1] Επιτροπή Κινεζικής Φαρμακοποιίας. Φαρμακοποιία της Λαϊκής Δημοκρατίας της Κίνας (中华 人民共和国药典) [S]. Τόμος 1. 2025 Έκδ. Πεκίνο: China Medical Science Press, 2025: 319-320.

[2] Tu PF, Jiang Y. Ενημέρωση έρευνας κλασικής βιβλιογραφίας για Cistanches Herba [J]. China J Chin Mater Med (中国中药杂志), 2022, 47: 5670-5679.

[3] Fu Z, Fan X, Wang X, et al. Cistanches Herba: μια επισκόπηση της χημείας, της φαρμακολογίας,

[4] Xu CH, Tuerdimaimaiti N, Wang YX, et al. Πρόοδος στη βιοδραστικότητα των φαινυλαιθανοειδών γλυκοσιδών στο Cistanches [J]. Food Drug (食品与药品), 2023, 25: 261-266.

[5] Song ZH, Lei L,Tu PF. Πρόοδοι στην έρευνα της φαρμακολογικής δραστηριότητας στα φυτά του Cistanche Hoffing et Link [J]. Chin Tradit Herb Drugs (中草药), 2003, 34: 113-115.

[6] Gao YJ, Jiang Y, Dai F, et al. Μελέτη για καθαρτικά συστατικά στο Cistanche deserticola YC Ma [J]. Mod Chin Med (中国现代中药), 2015, 17: 307-310, 314.

[7] Η Συντακτική Επιτροπή της Flora Reipublicae Popularis Sinicae, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών. Flora of China (中国植物志) [M]: Vol 69. Beijing: Science Press, 1999: 86.

[8] Ataei N, Schneeweiss GM, García MA, et al. Μια πολύτοπη φυλογένεση του μη φωτοσυνθετικού παρασιτικού φυτού Cistanche (Orobanchaceae) αντικρούει την τρέχουσα ταξινόμηση και προσδιορίζει τέσσερις κύριες μορφολογικά διακριτές κλάδες [J]. Mol Phylogenet Evol, 2020, 151: 106898.

[9] Nankaya J, Gichuki N, Lukhoba C, et al. Φαρμακευτικά φυτά των μασάι της Κένυας: μια ανασκόπηση [J]. Φυτά, 2020, 9: 44