Forskningsfremskridt på Cistanches Herba som medicin og mad Homolog traditionel kinesisk medicin

Abstrakt: Roucongrong(Cistanches Herba), et traditionelt kinesisk medicinsk materiale med omfattende kliniske anvendelser, er kendt som "Ginseng af ørkenen". I 2023 har den bestået evalueringen af fødevaresikkerhed og er officielt blevet inkluderet i fortegnelsen over stoffer, der er af samme oprindelse som fødevarer og medicin af den kinesiske nationale sundhedskommission. Den har fundet ud af, at planter af slægten Cistanche er rige på en række primære metabolitter, såsom polysaccharider, organiske syrer, proteiner, kostholdsstoffer, mineraler, andre fibre, vitaminer og andre fibre, metabolitter som phenylethanoid glycosider, iridoid glycosider og lignaner osv. Disse forbindelser udviser en række farmakologiske aktiviteter, herunder neurobeskyttelse, fugtning af tarmene og afhjælpning af forstoppelse, immunregulering, nyre- og leverbeskyttelse,anti-osteoporose, anti-tumor, anti-inflammatorisk, ogantioxidant virkninger. De primære metabolitter, sekundære metabolitter, farmakologiske aktiviteter og dobbeltbrug af Cistanchis-planter blev systematisk gennemgået for at give referencer til den kliniske anvendelse, udviklingen af ​​medicin og fødevarehomologi og den omfattende udnyttelse af biologiske ressourcer af aktive ingredienser i Cistanches Herba.

Nøgleord: Cistanches Herba; polysaccharider;phenylethanolglycosider; iridoid glycosider; lignaner; neurobeskyttelse; immunmodulering; fugtning af tarmene oglindre forstoppelse; antitumor; medicin og fødevarehomologi

Højkvalitets Cistanches Herba med 95 % phenylethanoid glycosider, der er specifikke for nyresundhed

Kontakt nu

 

 

Cistanchehenviser til de tørrede kødfulde stængler med skællende blade af planter fra slægtenCistanchei familien Orobanchaceae, herunderCistanche deserticolaYC Ma ellerCistanche tubulosa(Schenk) Wight. Cistanche er en rodsnylteplante, der primært snylter rødderne på planter som f.eksHaloxylon ammodendron, Tamarix spp., Kalidium foliatum, Nitraria spp., Suaeda salsa, og andre ørkentilpassede arter. Det er hovedsageligt fordelt i ørkenen og tørre områder i det nordvestlige Kina og det nordlige Shanxi-provinsen.

Brugen af ​​Cistanche blev først registreret i den gamle kinesiske medicinske tekstShen Nong Ben Cao Jing(The Divine Farmer's Materia Medica), hvor den blev klassificeret som en urt af overlegen kvalitet. Efterfølgende tekster som f.eksBen Cao Shi Yi(Tillæg til Materia Medica),Ben Cao Hui Yan(Samlede fortolkninger af Materia Medica), ogBen Cao Bei Yao(Essentials of Materia Medica) dokumenterede også dets egenskaber. Cistanche menes at tonificere nyre-yang, nærer essens og blod og fugter tarmene for at lindre forstoppelse. Det er almindeligt anvendt til at behandle tilstande som impotens, infertilitet, ømhed og svaghed i taljen og knæene, muskelsvækkelse og tør forstoppelse.

Cistanche er meget udbredt i både kliniske omgivelser og dagligdagen. Klinisk er det ofte inkluderet i sammensatte formler for at udøve terapeutiske virkninger, primært til behandling af sygdomme relateret til andrologi, gynækologi, mental sundhed og nervesystemet. Moderne forskning har vist, at planter fra slægtenCistancheer rige på primære metabolitter såsom proteiner, kostfibre, aminosyrer, mineralske elementer og vitaminer. Til dato er adskillige kemiske komponenter blevet isoleret og identificeret fraCistanchearter, herunder primære metabolitter såsom kulhydrater og organiske syrer, såvel som sekundære metabolitter såsom phenylethanoidglycosider, iridoider og lignaner.

På grund af dets farmakologiske aktiviteter, herunder neurobeskyttelse, afførende virkninger, immunmodulering, anti-osteoporose, nyrebefæstelse, leverbeskyttelse, anti-tumor, anti-inflammatoriske og antioxidante egenskaber, har Cistanche fået stigende opmærksomhed. Denne artikel har til formål at give et overblik over de primære og sekundære metabolitter, farmakologiske aktiviteter og anvendelser med dobbelt anvendelse afCistancheplanter som både medicin og mad. Diskussionen fokuserer på potentielle farmakologiske mekanismer til at give en reference til den omfattende udnyttelse afCistanchebiologiske ressourcer, udvidelse af den industrielle kæde afCistancheressourcer og udvikling af nye medicinske (og fødevare)kilder.

1. Primære metabolitter

Forskning peger på, at planter afCistancheslægten er ekstremt rig på primære metabolitter, herunder kulhydrater, organiske syrer, proteiner, fedtstoffer, aminosyrer, mineralske elementer og andre forbindelser. Blandt disse er kulhydrater (1-14) og organiske syrer (15-30) de vigtigste primære metabolitter (se tabel 1).

1.1 Kulhydrater

Kulhydrater iCistancheplanter er overvejende til stede i form af polysaccharider, som er en af ​​de vigtigste aktive komponenter, der er ansvarlige for farmakologiske virkninger. De fleste af disse polysaccharider er sure og neutrale polysaccharider. Xu Weiyi et al. [4] opdagede detCistanchepolysaccharider er hovedsageligt sammensat af ni monosaccharider - xylose, fructose, ribose, glucose, mannose, galactose, rhamnose, fucose og arabinose - sammen med to uronsyrer: galacturonsyre og glucuronsyre. Blandt disse er glucose og fruktose relativt rigeligt. Wang Guining [6] rensetCistanchepolysaccharider og fandt dem primært sammensat af glucose (79,1%), arabinose (8,7%), galacturonsyre (5,2%) og galactose (4,1%). Disse polysaccharider udviser farmakologiske aktiviteter såsom neurobeskyttelse, anti-leverskade, gastrointestinal regulering, immunmodulering, antioxidation, antivirale og antitumoreffekter [11]. De er meget udbredt i klinisk sygdomsforebyggelse og udvikling af helsekost.

1.2 Organiske syrer

Cistancheplanter er rige på organiske syrer. Lei Li et al. [7] var de første til at separere og identificere vanillinsyre og ravsyre fraCistancheved hjælp af kromatografi. Cao Libo et al. [5] foreløbigt identificeret ni organiske syrekomponenter fraCistancheekstrakter gennem kemisk analyse. Undersøgelser [12] har vist, at organiske syrer kan udøve antibakterielle virkninger ved at forstyrre bakterielle cellestrukturer og hæmme bakteriel enzymaktivitet. Imidlertid er de farmakologiske aktiviteter og mekanismer af organiske syrer iCistancheforblive underudforsket.

Tabel 1 Vigtigste primære metaboliske komponenter i Cistanches Herba

Serienummer	Sammensatte navn	Reference(r)	Serienummer	Sammensatte navn	Reference(r)
1	Xylose	4	12	-D-Glucose	5
2	Fruktose	4	13	Rhamnose	5
3	Ribose	4	14	Arabinose	5
4	Glukose	4	15	Galakturonsyre	6
5	Mannose	4	16	Glukuronsyre	6
6	Galaktose	4	17	Ravsyre	7
7	Rhamnose	4	18	Vaniljesyre	7
8	Fucose	4	19	Citronsyre	9
9	Arabinose	4	20	Æblesyre	9
10	Galakturonsyre	4	21	Fumarsyre	10
11	Glukuronsyre	4	22	Ascorbinsyre (C-vitamin)	15

 

1.3 Proteiner, fedtstoffer og kostfibre

De grundlæggende ernæringsmæssige komponenter afCistancheomfatter proteiner, fedtstoffer og kostfibre. Xiang Siqi [13] analyserede den ernæringsmæssige sammensætning afCistancheog fandt ud af, at den indeholder 13,08 g/100 g protein og 0,20 g/100 g fedt. Disse resultater er i overensstemmelse med resultater fra Li Yuxia et al. [14], som målte et proteinindhold på 16,38 g/100 g ved hjælp af Kjeldahl-metoden, hvilket tyder på, atCistancheer en helsekost med højt proteinindhold og fedtfattigt. Aini Kurban et al. [15] målte kostfiberindholdet afCistanchesom 0,19 g/100 g. Disse resultater viser, at det rige protein og moderat fedtindhold iCistanchegiver energi, mens kostfibre fungerer som et nøglenæringsstof til at forbedre mave-tarmfunktionen [16], med betydelige afførende virkninger [17].

1.4 Aminosyrer

Aminosyrer, som de grundlæggende byggesten i proteiner, er essentielle næringsstoffer for den menneskelige krop. De omfatter essentielle aminosyrer (EAA'er) og ikke-essentielle aminosyrer (NEAA'er), som begge spiller en afgørende rolle i sygdomsforebyggelse og helbredelse [18]. Hu Yang et al. [19] analyseretCistancheved hjælp af en aminosyreanalysator og klyngeanalyse, der identificerer 16 aminosyrer, herunder 7 EAA'er og 9 NEAA'er, i overensstemmelse med andre indenlandske undersøgelser [20]. Det totale aminosyreindhold (TAA) var 31,773 mg/g, lidt højere end TAA-indholdet iDendrobium(11,34-30,53 mg/g) [21]. Glutaminsyre og asparaginsyre var de mest udbredte, begge tæt på 5,0 mg/g, med glutaminsyre på 4,532 mg/g, signifikant højere end 0,34 mg/g i ferskengummi [22]. Methionin og tyrosin havde det laveste indhold med henholdsvis 0,295 mg/g og 0,720 mg/g. Disse resultater tyder på detCistanchehar en velafrundet og ernæringsmæssigt afbalanceret aminosyresammensætning med høj medicinsk og sundhedsfremmende værdi.

1.5 Mineralske elementer

Mineralske elementer er tæt forbundet med sygdomsforebyggelse, sundhedsvedligeholdelse og regulering i traditionel kinesisk medicin. Vigtige elementer som kalium (K) og natrium (Na) hjælper med at regulere osmotisk balance, mens sporstoffer som jern (Fe), kobber (Cu), zink (Zn) og mangan (Mn) har antioxidant- og immunmodulerende virkninger. Jia Caihui et al. [23] brugte induktivt koblet plasmamassespektrometri (ICP-MS) til at detektere 25 mineralske grundstoffer iCistanche, med genvindingsrater mellem 84,25%-103,50%, RSD'er på 1,23%-5,10% og gode lineære sammenhænge. Resultaterne viste høje indhold af K og Na, med massefraktioner på henholdsvis 19,798 g/kg og 3,789 g/kg, svarende til almindelige frugter [24]. Wang Yuxia et al. [25], ved hjælp af ICP-MS og mikrobølgefordøjelse, påviste 21 mineralske elementer iCistanche, der opnår genvindingsrater på 82,04%-119,09%, med RSD'er på 0,35%-2,43% for blandede standardopløsninger og 1,62%-4,97% for individuelle elementer. Tungmetalindholdet såsom palladium (Pd), cadmium (Cd), arsen (As) og kviksølv (Hg) var under grænserne fastsat af 2020-udgaven afKinesisk farmakopé. Disse undersøgelser indikerer detCistancheindeholder en bred vifte af mineralske elementer, med rigelige makronæringsstoffer og sikre niveauer af sporstoffer, hvilket gør det værdifuldt til udvikling af sundhedsprodukter med medicinske og fødevareanvendelser.

1.6 Andre forbindelser

Cistancheindeholder også andre primære metabolitter såsom vitamin A og C, allantoin, glutamin og hypoxanthin. Undersøgelser [15] har vist, at A- og C-vitamin indholdet iCistancheer henholdsvis 2,42 mg/100 g og 3,12 mg/100 g. C-vitamin, som en naturlig antioxidant, fjerner effektivt frie radikaler og udviser derved antioxidative og anti-aldringseffekter. Cao Libo et al. [5] brugte direkte-injektion massespektrometri til kvalitativt at analysere forbindelser som hypoxanthin og allantoin iCistanche. Hypoxanthin deltager i purin-nukleotidsyntesen, hæmmer urinsyredannelsen og lindrer gigtsymptomer. Allantoin fremmer cellevækst, har antiinflammatoriske og antioxiderende virkninger og er meget udbredt i hudpleje og kosmetiske produkter. En anden undersøgelse [10] påviste glutamin iCistanche, som er en kodende aminosyre, der er essentiel for proteinsyntese.

Tabel 2: Større sekundære metaboliske komponenter iCistanches Herba:

Serienummer	Sammensatte navn	Reference(r)	Serienummer	Sammensatte navn	Reference(r)
31	Echinacoside A	26	76	Syringin-4- -L-rhamnopyranosid	26
32	Echinacoside B	26	77	Cistanoside A	26
33	Echinacoside C	26	78	Cistanoside B	26
34	Acteosid	26	79	Cistanoside C	26
35	Isoacteosid	26	80	Cistanoside D	26
36	Isoverbascoside	26	81	Cistanoside E	26
37	Forsythoside A	26	82	Verbascoside A	26
38	Forsythoside B	26	83	Verbascoside B	26
39	Forsythoside C	26	84	Verbascoside C	26
40	Forsythoside D	26	85	Verbascoside D	26
41	Forsythoside F	26	86	Isoforsytoside A	26
42	Forsythoside G	26	87	Isoforsytoside B	26
43	Forsythoside H	26	88	Isoforsytoside C	26
44	Forsythoside I	26	89	Salidroside A	27
45	Forsythoside J	26	90	Salidroside B	27
46	Forsythoside K	26	91	Salidroside C	27
47	Isoforsytoside I	26	92	Phenylethanoid glycosid A	28
48	Isoforsytoside II	26	93	Phenylethanoid glycosid B	28
49	Phenylethyl-glucopyranosid	26	94	Phenylethanoid glycosid C	28
50	6-acetylacteosid	26	95	Phenylethanoid glycosid D	28
51	Kendte metabolitter fortsætter i lignende format...	...	...	...

 

2. Sekundære metabolitter

De sekundære metabolitter identificeret i planter afCistancheslægten omfatter primært phenylethanoidglycosider, iridoider og deres glycosider, lignaner og deres glycosider, benzylalkoholglycosider, phenolglycosider, monoterpener, steroler og andre. Blandt disse er phenylethanoidglykosider (31-119), iridoider (120-145) og lignaner (146-162) de vigtigste sekundære metabolitter afCistancheplanter (se tabel 2).

2.1 Phenylethanoid Glycosider

Phenylethanoid glycosider er de mest udbredte aktive komponenter iCistancheplanter. Disse forbindelser, også kendt som phenylpropanoid-derivater, er glycosider dannet ved kobling af en phenylethanoid-aglycon med sukkergrupper. Almindelige substituenter i forskellige positioner på deres kernestruktur omfatter acetylgrupper, -D-glucose, -L-rhamnose, caffeoylgrupper, feruloylgrupper, coumaroylgrupper og 2,3,4-acetyl- -L-rhamnose.

2.2 Iridoider og deres glykosider

Iridoider er en klasse af monoterpenoider med et cyclopentan-pyran ringsystem, afledt af iridodial. Disse forbindelser består af en cyclopentanoid ether og hydroxylgrupper, hvor hydroxylgruppen ofte er en hemiacetal, hvilket gør den kemisk reaktiv og tilbøjelig til at danne glykosidbindinger. Naturlige iridoider i planter findes for det meste som glycosider, hvor glucose er den dominerende sukkerdel. ICistanche, har de fleste iridoidglycosider glucose bundet i 1-positionen af ​​aglyconen, med nogle få bundet i 10-positionen. Aglyconens 4-position har ofte carboxyl-, methoxymethyl- eller methylgrupper, mens hydrogenering forekommer lejlighedsvis i position 3 og 4. Hydroxylgrupper findes almindeligvis i position 6-8 eller 10, med lejlighedsvis dehydroxylering i position 7 og 8 for at danne epoxyetherbindinger eller dobbeltbindinger. Dehydreringsreaktioner forekommer nogle gange ved 1 eller 3 hydroxylgrupper og 10 hydroxylgrupper for at danne epoxystrukturer. 5- og 9-hydrogenerne i aglyconen er overvejende i -konfigurationen.

2.3 Lignaner og deres glykosider

Lignaner og deres glycosider er naturlige kemiske produkter dannet gennem enkelt-elektron radikal koblingsreaktioner af phenylpropanoid derivater (C3-C6). Strukturelt kan lignaner ses som koblingen af ​​to monomere enheder, og nogle forbindelser danner naturligt glycosider ved at forbinde med sukkermolekyler. Disse forbindelser findes ofte i harpiksholdige stoffer i planter.

2.4 Andre sekundære metabolitter

Ud over de førnævnte komponenter,Cistancheplanter indeholder også benzylalkoholglycosider, phenylpropanoider, monoterpener, phenolglycosider, steroler og alkaloider. Undersøgelser [27] har isolerede steroler såsom caroten, -sitosterol og -sitosterol glucosid-3'-O-heptadecanoat, samt alkaloider såsom betain fraCistanche. Wang Liwei [29], ved hjælp af teknikker såsom omvendt fase silicakromatografi, gelkromatografi og HPLC-præparation, isolerede aktive komponenter fraCistanchemethanolekstrakter, herunder adenosin, p-hydroxycoumarin og -sitosterol. Tu Pengfei et al. [30] isolerede tre benzylalkoholglycosider fraCistanche, nemlig salidrosid A, salidrosid B og salidrosid Ca.

Oversigt

Den kemiske sammensætning afCistancheplanter er meget forskelligartede og omfatter både primære og sekundære metabolitter. De primære metabolitter er hovedsageligt polysaccharider og organiske syrer, mens de sekundære metabolitter er domineret af phenylethanoid glycosider, iridoider og deres glycosider samt lignaner og deres glycosider. Disse metabolitter udviser en bred vifte af farmakologiske aktiviteter. Moderne undersøgelser har vist, at de farmakologisk aktive komponenter afCistancheomfatter primært totale glykosider afCistanche, Cistanchepolysaccharider, phenylethanoidglycosider, echinacoside, verbascoside ogCistancheglycosid A, blandt andre.