Sammenlignende undersøgelse af røde osmanthusprøver med og uden gnidning baseret på karaktermikroskopisk fingeraftryksatlas
Hedysari Radix, også kendt som Dugen, Heiqi og Mianqi, er en af de vigtigste karakteristiske lægeurter, der produceres i Gansu-provinsen. Den stammer fra Hedysarum polybotrys Hand, en plante af slægten Hedysarum i bælgplantefamilien - Dry roots of Mazz. Varen Hongqi dyrkes og distribueres hovedsageligt i Longnan- og Dingxi-områderne i Gansu-provinsen. Blandt dem har Hongqi produceret i Micangshan-området i Wudu ry for at være "Micangshan Hongqi". Oprindelsesforarbejdning er et vigtigt led i dannelsen af omfattende kvalitet af medicinske materialer, og dets historie kan spores tilbage til det østlige Han-dynasti. Folkerepublikken Kinas farmakopé (i det følgende benævnt "den kinesiske farmakopé") foreskriver, at forarbejdningsmetoden for Hongqi er at "plukke og grave om foråret og efteråret, fjerne de fibrøse rødder og rodhoveder og tørre det i solen". Med fremkomsten af Hongqis hjemby i Kina og udviklingen af Hongqi-industrien har Wudu og andre lokale ejendomsområder dannet en unik og relativt systematisk produktionsforarbejdningsmetode og teknologisystem. Efter feltundersøgelser er forarbejdningsmetoden for produktionsområdet for Hongqi-medicinsk urt som følger: grave om foråret og efteråret, fjerne jord, fjerne rødder og spidser, soltørre, indtil den er halvtør, og når den friske hud er blød, samles den i små håndtag og gnides 2-3 gange for at få huden til at klæbe tæt og lige. Gnid, mens du soltørrer, og saml og sved om natten, indtil det er helt tørt. Sammenlignet med de behandlingsmetoder, der er beskrevet i den kinesiske farmakopé, er trinnet "æltning" blevet tilføjet, og æltning er det vigtigste trin for, at Hongqi bliver til "bundt Huangqi". Ved at "gnide strimler" fjerner det ikke kun fugten i friske røde astragalusmedicinske materialer i tide, forhindrer forekomsten af teksturløshed og bobler, men det gør også de medicinske materialer kompakte, olieagtige og bløde, hvilket sikrer kvaliteten af de medicinske materialer. Derfor har forklaringen af den videnskabelige konnotation af behandlingen af røde astragaluspinde praktisk betydning for transformationen og anvendelsen af autentiske egenskaber.

Gennem litteraturgennemgang og feltundersøgelser blev det konstateret, at kinesiske medicinske materialer, der behandles ved æltning eller rulning, omfatter Hongqi, mongolsk astragalus, Baitiao Codonopsis, Su Hua Codonopsis, Chuan Codonopsis, Baxian Codonopsis, Luo Codonopsis, Fang Dang, Lu Codonopsis, Sanqi, Guangshan Medicine osv. Dette indikerer, at de medicinske materialer, der skal "æltes", har en vis universalitet, og analyse af den videnskabelige konnotation af æltning og behandling af Hongqi og andre medicinske materialer er det centrale spørgsmål i deres kvalitetskontrol. Forarbejdningen af Hongqi på oprindelsesstedet har den egenskab, at den kombinerer to unikke processer: gnidning og sved. Behandlingsprocessen skal gentage begge processer, indtil behandlingen er afsluttet. De videnskabelige spørgsmål involverer mekanik, temperatur osv. For at kunne kontrollere de eksperimentelle variabler og undersøge virkningen af forarbejdningen på oprindelsesstedet på kvaliteten af Hongqi, blev gnidningsprocessen prioriteret i det eksperimentelle design. Til dette formål blev metoder som beskrivelse af egenskaber, scanning-elektronmikroskopi, mikroskopisk identifikation og fingeraftryksanalyse brugt til at sammenligne forskellene mellem æltede og udrullede prøver af rød astragalus og til at undersøge forholdet mellem æltet og rød astragalus-kvalitet, hvilket giver videnskabelig støtte til at forklare den videnskabelige betydning af æltet forarbejdning af rød astragalus.

Gennem identifikationsundersøgelser er det blevet konstateret, at den valsede prøve er cylindrisk i formen, med et stramt og delikat skind, en lysebrun overflade, en bønnelignende lugt, når den tygges, en sød smag og en stærk bønnelignende lugt, når den lugtes. Tværsnittet er fibrøst og pulveragtigt med en hård og tæt tekstur, der ikke er let at knække. De fibrøse rødder er lette at tørre og falde af under valseprocessen, og den primære tekstur er relativt delikat. Overfladen af det medicinske materiale har små og overfladiske riller, og de fleste af hudens porer er flade. Der er mere enkeltkornsstivelse og sammensat kornstivelse, og morfologien er mere indlysende. Arrangementet af korkceller er relativt pænt, og cellemorfologien er for det meste rektangulær; Udrullede prøver har uregelmæssige cylindriske former med grene, fyrretræsbark og er lette at bryde. Nogle prøver viser hule egenskaber efter brud og udviser en vis grad af trælignende tekstur. De langsgående rynker er dybe, overfladen er mørkebrun, og bønnelugten er let eller fraværende, når man tygger eller lugter til den. Den primære tekstur er ru, og rillerne er store og dybe. De fleste hudhuller i de udrullede prøver stikker ud fra overfladen af det medicinske materiale, og stivelseskornene er for det meste samlet i klynger. Der er få enkelte og komplekse stivelseskorn, og korkcellerne er arrangeret i en uregelmæssig tilstand. Cellemorfologien er uregelmæssig. Forskellene i sekundær tekstur, kanaler, tyndvæggede celler, krystaller (firkantede krystaller) og krystalkappefibre mellem de rullede og udrullede prøver er små eller kan ikke karakteriseres under disse forhold. Med hensyn til fingeraftryksspektre og indholdet af mangiferin er der en vis forskel i ligheden mellem de gnubbede og udrullede prøver af rød astragalus. Den gennemsnitlige lighed mellem de gnidede prøver er højere end for de udrullede prøver, og der er en betydelig forskel i indholdet af mangiferin mellem de gnidede og de udrullede prøver. Indholdet af mangiferin i de gnidede prøver er højere end i de udrullede prøver. Det gennemsnitlige indhold af mangiferin i de vilde, gnubbede prøver er 2,58 gange så højt som i de udrullede prøver, og det gennemsnitlige indhold af mangiferin i de dyrkede, gnubbede prøver er 1,87 gange så højt som i de udrullede prøver. Ovenstående undersøgelser viser, at der er visse forskelle i de morfologiske egenskaber, primær tekstur og porer, stivelseskorn, korkceller, fingeraftrykslighed og mangiferinindhold mellem de valsede og urullede prøver, og at indholdet af mangiferin stiger efter valsning med Hongqi.

Gennem feltundersøgelser og observation af den eksperimentelle proces blev det konstateret, at æltning ikke kun er et vigtigt skridt i kvalitetssikringen, men også involverer vigtige forbindelser såsom "trinvis tørring ved variabel temperatur (æltning under tørring)"-processen i den traditionelle kinesiske medicin Hongqi, som har fysiske egenskaber som friktion og kraft. De aktive ingredienser i traditionel kinesisk medicin har generelt varmefølsomme og let oxiderbare egenskaber. Ælte- og tørreprocessen påvirkes af temperaturen, som let kan forårsage ændringer i udseende, aktive ingredienser og biologisk aktivitet. Deres fysiske egenskaber (farve, lugt, morfologi, volumen, mikrostruktur) og kemiske egenskaber (polysaccharider, flavonoider og andre komponenter) ændres. Derfor ledsages ælte- og tørreprocessen af fænomener som vandreduktion, energiomdannelse og kemiske ændringer i de medicinske materialer. Processen med fugtreduktion til den farmakopé-specificerede værdi i kinesisk medicin, såsom Hongqi, efter høst er en "langsom metabolisme"-proces. Efterhånden som ælte- og tørreprocessen skrider frem, vil indvirkningen af æltning og tørring på fugtindholdet i traditionel kinesisk medicin bryde den dynamiske balance i den interne kemiske sammensætning og molekylære struktur i traditionel kinesisk medicin. Det forårsager ændringer i dens morfologi, mikrostruktur og aktive ingredienser. Når vandindholdet er faldet til et vist niveau (efter æltning og tørring), er traditionel kinesisk medicin som en kompleks helhed i en statisk ligevægtsproces. Efter forarbejdning til kinesiske urtemedicinskiver overføres balancen mellem urterne fra en ligevægt til en anden, eller nogle urter opretholder balancen mellem de oprindelige urter. Dette kan svare til processen med energi og kemiske ændringer i afkoget af traditionel kinesisk medicin efter kompatibilitet, som danner et nyt ligevægtssystem efter afkog. Derudover er ælteprocessen i Hongqis produktionsområde hovedsageligt afhængig af manuel æltning, så udviklingen af æltemekanisme og "æltemaskine" er en af de vigtige retninger for fremtidig forskning.

Med hensyn til æltemekanismen fungerer æltning som en mekanisk kraft eller mekanisk stimulus, der påfører mekaniske signaler på overfladen af langsomt bevægende lægeurter og overfører de mekaniske signaler til urternes indre (overflade til indre, ekstracellulær til intracellulær), hvilket forårsager ændringer i deres egenskaber, mikroskopiske karakteristika og kemiske sammensætning. Den mulige årsag til ændringerne i den kemiske sammensætning kan skyldes omdannelsen af mangiferin eller flavonoide komponenter i Hongqi-medicinske urter til mangiferin under æltningsprocessen. Mekanismen kan være relateret til følgende hypotese: (1) Mekaniske signaler påvirker plantecellevægge og andre vævsstrukturer, omdanner ekstracellulære stimuli til intracellulære signaler og forårsager ændringer i vævsstruktur eller sekundære metabolitter. (2) Mekaniske signaler påvirker mekanosensitive ionkanaler eller mekanosensitive proteiner i planter. Den "molekylære eller strukturelle" opfattelse eller mekaniske signaler af sensoriske mekaniske signaler i Hongqi-lægemidler overføres gennem neurotransmittere af sensoriske mekaniske signaler i planter, hvilket forårsager åbning og lukning af mekanosensitive kanaler. Små molekylære stoffer udveksles eller transformeres med hinanden, hvilket i sidste ende fører til ændringer i sekundære metabolitter. (3) Mekaniske signaler stimulerer de elektriske signaler i lægeurten Hongqi. Fytoelektriske signaler findes i vid udstrækning i planter, som har hurtig respons og ledningshastighed. Efter at være blevet stimuleret regulerer medicinske materialer Hongqis fysiologiske respons på kortest mulig tid. Intermitterende mekaniske signaler kan forårsage ændringer i elektriske signaler i traditionel kinesisk medicin, hvilket fører til fysiologiske reaktioner og ændringer i vævsstruktur eller sekundære metabolitter. (4) Når den mekaniske kraft ved æltning er anvendt på medicinske urter, producerer den ændringer svarende til "mekanokemi" (mekanokemi: i snæver forstand refererer det til kemiske reaktioner forårsaget af mekanisk kraft på faste stoffer, og i bred forstand refererer det til alle kemiske fænomener forårsaget af mekanisk kraft), som kan producere termiske eller ikke-termiske unikke effekter (såsom generering af plasmalignende stoffer og påvirkning af kemiske bindinger i molekyler) eller mekaniske signaler. Som mekanisk energi omdannes den til kemisk energi gennem en eller anden enhed i plantekroppen, hvilket forårsager ændringer i vævsstrukturen og sekundære metabolitter i lægeurter. (5) Den mekaniske kraft ved æltning af lægeurter har en biomekanisk effekt. De mekaniske signaler, der genereres efter æltning af lægeurter, overføres til cellekernen og forårsager ekspression eller dæmpning af relaterede gener. Under æltningsprocessen fremkalder kraften ekspression eller silencing af vigtige enzymgener (såsom isoflavonsyntase-gener) i phenylalaninvejen, hvilket fører til ændringer i indholdet af sekundære metabolitter. Resultaterne af denne undersøgelse viste, at det gennemsnitlige indhold af mangiferin i vilde valsede prøver var 2,58 gange højere end i ikke-valsede prøver efter valsning, og det gennemsnitlige indhold af mangiferin i dyrkede valsede prøver var 1,87 gange højere end i ikke-valsede prøver. Den mulige årsag er, at de medicinske materialer under valseprocessen stimuleres af mekanisk kraft fra frisk til tør, og den mekaniske kraft overføres, hvilket forårsager ekspression eller dæmpning af vigtige isoflavonsyntasegener, phenylalanindeaminasegener, kanelsyrehydroxylasegener, coumarin CoA-ligasegener, chalconsyntesegener i mangiferinsyntesevejen, hvilket fører til ekspression eller dæmpning af vigtige isoflavonsyntasegener, phenylalanindeaminasegener, kanelsyrehydroxylasegener i mangiferinsyntesevejen. Ekspression eller dæmpning af enzymgener, coumarinsyre CoA ligasegener, chalcone synthasegener osv. fører til en stigning i indholdet af mangiferin, Den specifikke mekanisme kræver yderligere dybdegående forskning.
Sammenfattende har vi etableret et tredimensionelt karakteriseringssystem baseret på makroskopiske fænotypeegenskaber, mikroskopiske strukturelle egenskaber og overordnet kemisk egenskabsanalyse. Vi gennemførte en sammenlignende undersøgelse af rød astragalus behandlet ved gnidning og ikke-gnidning af prøver baseret på trækmikroskopiske fingeraftryksspektre og fandt betydelige ændringer i træk, mikroskopiske fingeraftryksspektre og aktive ingredienser i rød astragalus før og efter gnidning. Vi har analyseret den videnskabelige konnotation af gnidningsbehandling. Gnidning og forarbejdning er et uundværligt skridt for at sikre kvaliteten og den autentiske dannelse af Hongqi og er en af teknologierne til at øge indholdet af aktive ingredienser i Hongqi-medicinske materialer. Det kan tjene som udgangspunkt for anvendelsen af autentiske egenskaber ved Hongqi og give ideer til at forbedre indholdet af aktive ingredienser i andre medicinske materialer. Undersøgelsen af æltemekanismen skal udforskes yderligere på grundlag af en kombination af traditionel kinesisk medicin og fysik, kemi, molekylærbiologi, mekanokemi, biomekanik, elektrofysiologi, strukturbiologi og andre discipliner.