Vergleichende Studie von reibenden und nicht reibenden Proben von rotem Osmanthus anhand des mikroskopischen Fingerabdruckatlas
Hedysari Radix, auch bekannt als Dugen, Heiqi und Mianqi, ist eines der wichtigsten charakteristischen Heilkräuter in der Provinz Gansu. Es wird aus Hedysarum polybotrys Hand, einer Pflanze der Gattung Hedysarum aus der Familie der Hülsenfrüchte, gewonnen - trockene Wurzeln von Mazz. Die Ware Hongqi wird hauptsächlich in den Gebieten Longnan und Dingxi der Provinz Gansu angebaut und vertrieben. Der im Micangshan-Gebiet von Wudu erzeugte Hongqi genießt den Ruf des "Micangshan Hongqi". Die Ursprungsverarbeitung ist ein wichtiges Glied in der Bildung einer umfassenden Qualität von medizinischen Materialien, und ihre Geschichte lässt sich bis in die östliche Han-Dynastie zurückverfolgen. Im Arzneibuch der Volksrepublik China (nachstehend "Chinesisches Arzneibuch" genannt) ist festgelegt, dass die Verarbeitungsmethode für Hongqi darin besteht, "im Frühjahr und Herbst zu pflücken und zu graben, die faserigen Wurzeln und Wurzelköpfe zu entfernen und sie in der Sonne zu trocknen". Mit der Entstehung der Heimatstadt von Hongqi in China und der Entwicklung der Hongqi-Industrie haben Wudu und andere lokale Immobiliengebiete ein einzigartiges und relativ systematisches Verarbeitungsverfahren und Technologiesystem entwickelt. Nach einer Feldforschung sieht die Verarbeitungsmethode für das Anbaugebiet des Hongqi-Heilkrauts wie folgt aus: Ausgraben im Frühjahr und Herbst, Entfernen des Bodens, Entfernen der Wurzeln und Spitzen, Trocknen in der Sonne, bis sie halbwegs trocken sind, und wenn die frische Haut weich ist, Bündeln zu kleinen Stielen und 2-3 Mal Reiben, damit die Haut fest anhaftet und gerade wird. Während des Trocknens in der Sonne reiben und in der Nacht aufstauen und schwitzen, bis sie vollständig trocken ist. Im Vergleich zu den in der chinesischen Pharmakopöe beschriebenen Verarbeitungsmethoden wurde der Schritt des "Knetens" hinzugefügt, und das Kneten ist der entscheidende Schritt, damit aus Hongqi "gebündelter Huangqi" wird. Durch das "Reiben von Streifen" wird nicht nur die Feuchtigkeit in den frischen roten Astragalus-Arzneimitteln rechtzeitig beseitigt und das Auftreten von lockerer Textur und Blasen verhindert, sondern es macht die Arzneistoffe auch kompakt, ölig und weich, wodurch die Qualität der Arzneistoffe gewährleistet wird. Daher hat die Erläuterung der wissenschaftlichen Bedeutung der Verarbeitung roter Astragalus-Stäbchen praktische Bedeutung für die Umwandlung und Anwendung authentischer Merkmale.

Bei der Durchsicht der Literatur und der Untersuchung vor Ort wurde festgestellt, dass zu den chinesischen Arzneimitteln, die durch Kneten oder Rollen verarbeitet werden, Hongqi, Mongolischer Astragalus, Baitiao Codonopsis, Su Hua Codonopsis, Chuan Codonopsis, Baxian Codonopsis, Luo Codonopsis, Fang Dang, Lu Codonopsis, Sanqi, Guangshan-Medizin usw. gehören. Dies zeigt, dass die medizinischen Materialien, die "geknetet" werden müssen, eine gewisse Allgemeingültigkeit haben, und die Analyse der wissenschaftlichen Bedeutung des Knetens und der Verarbeitung von Hongqi und anderen medizinischen Materialien ist die Schlüsselfrage bei ihrer Qualitätskontrolle. Die Verarbeitung von Hongqi in seinem Ursprungsland hat die Besonderheit, zwei einzigartige Prozesse zu kombinieren: Reiben und Schwitzen. Bei der Verarbeitung müssen beide Prozesse wiederholt werden, bis die Verarbeitung abgeschlossen ist. Zu den wissenschaftlichen Fragen gehören Mechanik, Temperatur usw. Um die Versuchsvariablen zu kontrollieren und die Auswirkungen der Verarbeitung am Herkunftsort auf die Qualität des Hongqi zu untersuchen, wurde dem Reibeprozess im Versuchsplan Vorrang eingeräumt. Zu diesem Zweck wurden Methoden wie Merkmalsbeschreibung, Rasterelektronenmikroskopie, mikroskopische Identifizierung und Fingerabdruckanalyse eingesetzt, um die Unterschiede zwischen gekneteten und nicht gerollten Proben von rotem Astragalus zu vergleichen und die Beziehung zwischen gekneteter und roter Astragalus-Qualität zu untersuchen, um die wissenschaftliche Bedeutung der gekneteten Verarbeitung von rotem Astragalus zu erläutern.

Bei den Identifizierungsstudien wurde festgestellt, dass die gerollte Probe eine zylindrische Form, eine feste und zarte Haut, eine hellbraune Oberfläche, einen bohnenartigen Geruch beim Kauen, einen süßen Geschmack und einen starken bohnenartigen Geruch beim Riechen aufweist. Der Querschnitt ist faserig und pulverig, mit einer harten und dichten Textur, die sich nicht leicht brechen lässt. Die faserigen Wurzeln lassen sich leicht trocknen und fallen beim Walzen ab, und die Primärtextur ist relativ zart. Die Oberfläche des medizinischen Materials hat kleine und flache Rillen, und die meisten Hautporen sind flach. Es gibt mehr einkörnige Stärke und zusammengesetzte Stärke, und die Morphologie ist deutlicher. Die Anordnung der Korkzellen ist relativ ordentlich, und die Zellmorphologie ist meist rechteckig. Ungerollte Proben haben eine unregelmäßige zylindrische Form mit Ästen und Kiefernrinde und sind leicht zu brechen. Einige Proben sind nach dem Brechen hohl und weisen eine gewisse holzähnliche Textur auf. Die Längsfalten sind tief, die Oberfläche ist dunkelbraun, und der Bohnengeruch ist beim Kauen oder Riechen schwach oder nicht vorhanden. Die Grundtextur ist rau, und die Rillen sind groß und tief. Die meisten Hautlöcher der abgerollten Proben ragen aus der Oberfläche des Arzneimittels heraus, und die Stärkekörner sind meist in Gruppen angeordnet. Es gibt nur wenige einzelne und komplexe Stärkekörnchen, und die Korkzellen sind unregelmäßig angeordnet. Die Morphologie der Zellen ist unregelmäßig. Die Unterschiede in der sekundären Textur, den Kanälen, den dünnwandigen Zellen, den Kristallen (quadratische Kristalle) und den Kristallhüllenfasern zwischen den gerollten und den nicht gerollten Proben sind gering oder können unter diesen Bedingungen nicht charakterisiert werden. Was die Fingerabdruck-Spektren und den Mangiferin-Gehalt betrifft, so besteht ein gewisser Unterschied in der Ähnlichkeit zwischen den geriebenen und den nicht geriebenen Proben des roten Astragalus. Die durchschnittliche Ähnlichkeit der geriebenen Proben ist höher als die der nicht gerollten Proben, und es gibt einen signifikanten Unterschied im Mangiferin-Gehalt zwischen den geriebenen und den nicht gerollten Proben. Der Mangiferin-Gehalt der geriebenen Proben ist höher als der der nicht geriebenen Proben. Der durchschnittliche Mangiferin-Gehalt der geriebenen Proben aus Wildbeständen ist 2,58 Mal höher als der der nicht geriebenen Proben, und der durchschnittliche Mangiferin-Gehalt der geriebenen Proben aus Kulturen ist 1,87 Mal höher als der der nicht geriebenen Proben. Die obigen Untersuchungen zeigen, dass es gewisse Unterschiede in den morphologischen Merkmalen, der primären Textur und den Poren, den Stärkekörnern, den Korkzellen, der Ähnlichkeit der Fingerabdrücke und dem Mangiferin-Gehalt zwischen den gerollten und den nicht gerollten Proben gibt und dass der Mangiferin-Gehalt nach dem Rollen mit Hongqi steigt.

Durch die Untersuchung vor Ort und die Beobachtung des experimentellen Prozesses wurde festgestellt, dass das Kneten nicht nur ein wichtiger Schritt zur Gewährleistung der Qualität ist, sondern auch wichtige Verbindungen wie das "gestufte Trocknen bei variabler Temperatur (Kneten während des Trocknens)" der traditionellen chinesischen Medizin Hongqi beinhaltet, das physikalische Eigenschaften wie Reibung und Kraft aufweist. Die Wirkstoffe der traditionellen chinesischen Medizin haben im Allgemeinen wärmeempfindliche und leicht oxidierbare Eigenschaften. Der Knet- und Trocknungsprozess wird durch die Temperatur beeinflusst, was leicht zu Veränderungen im Aussehen, bei den Wirkstoffen und der biologischen Aktivität führen kann. Ihre physikalischen Eigenschaften (Farbe, Geruch, Morphologie, Volumen, Mikrostruktur) und chemischen Eigenschaften (Polysaccharide, Flavonoide und andere Bestandteile) ändern sich. Der Knet- und Trocknungsprozess wird daher von Phänomenen wie Wasserreduktion, Energieumwandlung und chemischen Veränderungen in den Arzneistoffen begleitet. Der Prozess der Feuchtigkeitsreduzierung auf den im Arzneibuch angegebenen Wert in der chinesischen Medizin, wie z. B. Hongqi, nach der Ernte ist ein Prozess des "langsamen Stoffwechsels". Mit dem Fortschreiten des Knet- und Trocknungsprozesses werden die Auswirkungen des Knetens und Trocknens auf den Feuchtigkeitsgehalt der traditionellen chinesischen Medizin das dynamische Gleichgewicht der inneren chemischen Zusammensetzung und der Molekularstruktur der traditionellen chinesischen Medizin stören. Dies führt zu Veränderungen der Morphologie, der Mikrostruktur und der Wirkstoffe. Nachdem der Wassergehalt auf ein bestimmtes Niveau gesunken ist (nach dem Kneten und Trocknen), befindet sich die traditionelle chinesische Medizin als komplexes Ganzes in einem statischen Gleichgewichtsprozess. Nach der Verarbeitung zu Scheiben der chinesischen Kräutermedizin wird das Gleichgewicht der Kräuter von einem Gleichgewicht in ein anderes übertragen, oder einige Kräuter behalten das Gleichgewicht der ursprünglichen Kräuter bei. Dies kann dem Prozess der energetischen und chemischen Veränderungen in der Abkochung der traditionellen chinesischen Medizin nach der Kompatibilität ähneln, die nach der Abkochung ein neues Gleichgewichtssystem bildet. Darüber hinaus beruht der Knetprozess im Produktionsgebiet von Hongqi hauptsächlich auf manuellem Kneten, so dass die Entwicklung eines Knetmechanismus und einer "Knetmaschine" eine der wichtigen Richtungen für die zukünftige Forschung ist.

In Bezug auf den Knetmechanismus dient das Kneten als mechanische Kraft oder mechanischer Reiz, der mechanische Signale auf die Oberfläche von sich langsam bewegenden Heilkräutern ausübt und die mechanischen Signale in das Innere der Kräuter überträgt (von der Oberfläche ins Innere, von extrazellulär nach intrazellulär), was zu Veränderungen ihrer Eigenschaften, mikroskopischen Merkmale und chemischen Zusammensetzung führt. Der mögliche Grund für die Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung könnte in der Umwandlung von Mangiferin oder Flavonoidkomponenten, die in den Hongqi-Heilkräutern enthalten sind, in Mangiferin während des Knetvorgangs liegen. Der Mechanismus könnte mit der folgenden Hypothese zusammenhängen: (1) Mechanische Signale wirken auf pflanzliche Zellwände und andere Gewebestrukturen, indem sie extrazelluläre Reize in intrazelluläre Signale umwandeln und so Veränderungen der Gewebestruktur oder der sekundären Stoffwechselprodukte bewirken. (2) Mechanische Signale wirken auf mechanosensitive Ionenkanäle oder mechanosensitive Proteine in Pflanzen. Die "molekulare oder strukturelle" Wahrnehmung oder die mechanischen Signale der sensorischen mechanischen Signale in den Hongqi-Heilmitteln werden durch die Neurotransmitter der sensorischen mechanischen Signale in den Pflanzen übertragen, was das Öffnen und Schließen der mechanosensitiven Kanäle bewirkt. Kleine Moleküle tauschen sich untereinander aus oder wandeln sich um, was letztlich zu Veränderungen der sekundären Metaboliten führt. (3) Mechanische Signale stimulieren die elektrischen Signale in der Heilpflanze Hongqi. Phytoelektrische Signale sind in Pflanzen weit verbreitet und haben eine schnelle Reaktions- und Leitungsgeschwindigkeit. Nach der Stimulierung regulieren die medizinischen Materialien die physiologische Reaktion von Hongqi in kürzester Zeit. Intermittierende mechanische Signale können in der traditionellen chinesischen Medizin Veränderungen der elektrischen Signale hervorrufen, die zu physiologischen Reaktionen und Veränderungen der Gewebestruktur oder der sekundären Stoffwechselprodukte führen. (4) Nachdem die mechanische Kraft des Knetens auf die Heilkräuter einwirkt, erzeugt sie Veränderungen, die der "Mechanochemie" ähnlich sind (Mechanochemie: im engeren Sinne bezieht sie sich auf chemische Reaktionen, die durch die Einwirkung mechanischer Kraft auf feste Stoffe hervorgerufen werden, und im weiteren Sinne bezieht sie sich auf alle chemischen Phänomene, die durch mechanische Kraft hervorgerufen werden), die thermische oder nicht-thermische einzigartige Effekte (wie die Erzeugung plasmaähnlicher Substanzen und die Beeinflussung chemischer Bindungen in Molekülen) oder mechanische Signale erzeugen können. Die mechanische Energie wird durch eine Vorrichtung im Pflanzenkörper in chemische Energie umgewandelt, was zu Veränderungen der Gewebestruktur und der sekundären Stoffwechselprodukte der Heilkräuter führt. (5) Die mechanische Kraft des Knetens von Heilkräutern hat eine biomechanische Wirkung. Die mechanischen Signale, die nach dem Kneten von Heilkräutern erzeugt werden, werden an den Zellkern weitergeleitet und bewirken die Expression bzw. das Silencing von entsprechenden Genen. Während des Knetvorgangs induziert die Kraft die Expression oder das Silencing von Schlüsselenzymgenen (wie z. B. Isoflavonsynthasegene) im Phenylalaninweg, was zu Veränderungen im Gehalt an Sekundärmetaboliten führt. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass der durchschnittliche Mangiferin-Gehalt in wild gewalzten Proben nach dem Walzen 2,58-mal höher war als in nicht gewalzten Proben, und der durchschnittliche Mangiferin-Gehalt in kultivierten gewalzten Proben war 1,87-mal höher als in nicht gewalzten Proben. Der mögliche Grund dafür ist, dass die medizinischen Materialien während des Walzens durch mechanische Kraft von frisch zu trocken stimuliert werden und die mechanische Kraft übertragen wird, was die Expression oder das Silencing von wichtigen Isoflavon-Synthase-Genen, Phenylalanin-Deaminase-Genen, Zimtsäure-Hydroxylase-Gene, Cumarin-CoA-Ligase-Gene, Chalcon-Synthase-Gene im Mangiferin-Syntheseweg, was zur Expression oder zum Silencing von Schlüssel-Isoflavon-Synthase-Genen, Phenylalanin-Desaminase-Genen, Zimtsäure-Hydroxylase-Genen im Mangiferin-Syntheseweg führt. Die Expression oder das Silencing von Enzymgenen, Cumarsäure-CoA-Ligase-Genen, Chalkon-Synthase-Genen usw. führt zu einem Anstieg des Mangiferin-Gehalts. Der spezifische Mechanismus muss weiter erforscht werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir ein dreidimensionales Charakterisierungssystem entwickelt haben, das auf makroskopischen Merkmalen des Phänotyps, mikroskopischen Strukturmerkmalen und einer Analyse der allgemeinen chemischen Eigenschaften basiert. Wir haben eine vergleichende Studie von rotem Astragalus durchgeführt, der durch Reiben und nicht durch Reiben von Proben verarbeitet wurde, basierend auf mikroskopischen Fingerabdruck-Spektren und fanden signifikante Veränderungen in den Eigenschaften, mikroskopischen, Fingerabdruck-Spektren und Wirkstoffen von rotem Astragalus vor und nach dem Reiben. Wir haben die wissenschaftliche Bedeutung der Verarbeitung durch Reiben analysiert. Das Reiben und Verarbeiten ist ein unverzichtbarer Schritt, um die Qualität und Authentizität von Hongqi zu gewährleisten, und ist eine der Technologien, um den Gehalt an Wirkstoffen in den medizinischen Hongqi-Materialien zu erhöhen. Sie kann als Ausgangspunkt für die Anwendung der authentischen Eigenschaften von Hongqi dienen und Ideen für die Verbesserung des Wirkstoffgehalts in anderen medizinischen Materialien liefern. Die Untersuchung des Knetmechanismus muss auf der Grundlage der Kombination der traditionellen chinesischen Medizin mit Physik, Chemie, Molekularbiologie, Mechanochemie, Biomechanik, Elektrophysiologie, Strukturbiologie und anderen Disziplinen weiter erforscht werden.