A Hongqi színe és a karotinoid komponensek közötti összefüggés vizsgálata
A Hedysari Radix Gansu tartomány hiteles és különleges gyógynövénye, és a dél-gansui vidéki gazdaság újjáélesztésének egyik alappillére. Wudu körzet, Gansu tartomány "a kínai Hedysari szülővárosává" vált, és a termesztett Hedysari Radix gyógynövény a "Micang Hongqi" márkát alkotta. A kutatócsoport kísérleti megfigyelései szerint a Hongqi változatos színjellemzőkkel rendelkezik, mint például barnássárga, vörösesbarna, vörösesbarna és sárgásbarna.

A szín nem csak a hagyományos kínai orvoslás színmegkülönböztetés és minőség elméletének fontos összetevője, hanem szorosan kapcsolódik a kínai orvoslás legintuitívabb jellemzőjeként a belső minőségéhez is. A Han-dinasztia előtt az emberek elkezdtek figyelmet fordítani a gyógyszerek színére. Például a "Shennong Bencao Jing"-ben 68 gyógyszer van megnevezve olyan színekről, mint a zöld, a piros, a sárga, a fehér és a fekete. A "Compendium of Materia Medica Annotations" feljegyzi, hogy "a Pu Nai színe akkor jó, ha zöld és fehér, a sárga árt az embereknek, a piros pedig megöli az embereket"; Az "Újra átdolgozott Materia Medica" feljegyzi, hogy a Qin bőr "elveszi a vízfoltokat a bőrről, és kékre színezi azt". Ha egy könyv vagy papír hátulját nézzük, kék a színe; Az "Eredeti Materia Medica" feljegyzi, hogy az Atractylodes macrocephala esetében "csak a fehér a jobb", a Coptis chinensis esetében "az élénksárga színűek a jobbak", a Danshen esetében "a gyökérkéreg és a lila húsúak a jobbak", a Muxiang esetében pedig "a zöld húsúak a jobbak, őket követik a sárga és fehér színűek, a fekete és olajos színűek pedig a rosszabbak"; A Compendium of Materia Medica szintén feljegyzi a gyógynövények színe és származási helyük közötti kapcsolatot, például a Huangqin "Xiqin... szín Qian, Beiqin... mélysárga", ami a szín és a hagyományos kínai gyógyászat neve, hatékonysága, gyógyszerazonosítása, minősége és származási helye közötti szoros kapcsolatot jelzi. Sőt, a modern kutatások kimutatták, hogy a hagyományos kínai gyógyászat színe szorosan összefügg a gyógyászati tulajdonságokkal és a kémiai összetétellel, hídként szolgál a gyógyászati anyagok "külső kiválósága" és "belső minősége" között. A szín felhasználható a gyógyászati anyagok eredetének, fajtájának, betakarítási időszakának, tárolásának és feldolgozási technikáinak megkülönböztetésére és értékelésére. Ugyanakkor a szín a gyógyászati anyagok minőségének értékelő mutatójaként is használható. A Kínai Népköztársaság gyógyszerkönyvének 2020-as kiadásában (1. kötet) több mint 200 gyógyászati anyag a "színt" is használja a minőségértékelési mutatók egyikeként. A magasabb rendű növények levelei, virágai, gyümölcsei és gyökerei gazdagok karotinoidokban, amelyek sárga, narancsvörös, vörös és lila szerkezetű tetraterpén pigmentek. Szorosan kapcsolódnak a növények színképzéséhez, és olyan funkciókkal és élettani tevékenységekkel rendelkeznek, mint az antioxidáns, fényvédelem, színezőanyag, immunerősítés, rákmegelőzés és rákellenes tevékenység. Széles körben használják őket az olyan iparágakban, mint az élelmiszeripar, az egészségügy, a bőrápolás és a kozmetika, a gyógyászat és az állattenyésztés.

Ennek alapján a kutatócsoport a vörös astragalust vette kutatási tárgynak, és precíziós kolorimétert és folyadékkromatográfiás tandem tömegspektrometriát (LC-MS/MS) használt a vörös astragalus színe és a karotinoid komponensek közötti összefüggés vizsgálatára. A szín és a karotinoid komponensek közötti korrelációt elemeztük, és a különböző színű vörös astragalus minták karotinoid metabolitjainak különbségeit elemeztük, annak érdekében, hogy referenciát nyújtsunk a vörös astragalus színének sokféleségének okaihoz és minőségértékeléséhez.

 

Ez a cikk a különböző színű vörös astragalus mintákat veszi kutatási tárgyként, és precíziós kolorimétert, LC-MS/MS-t és más kimutatási módszereket használ a különböző színű vörös astragalus minták színértékeinek és 68 típusú karotinoid metabolitok tartalmának meghatározására (17 típusú kimutatott). Egytényezős varianciaelemzést, PCA elemzést, klaszterelemzést, korrelációelemzést, OPLS-DA modell változó fontosságának vetítését VIP és különbség többszörös érték módszereket alkalmaznak a színértékek és a karotinoid metabolitok változásainak tanulmányozására a különböző színű vörös astragalusok között, valamint a vörös astragalus színe és a karotinoid komponensek közötti korreláció vizsgálatára. Az eredmények azt mutatták, hogy a barnasárga, vörösesbarna, vörösesbarna és sárgásbarna vörös astragalus minták hat színértékének L * értékei 75,38 és 85,41 között, az a * értékek 3.95 és 5,16 között, a b * értékek 11,52 és 15,91 között, a C * értékek 12,31 és 16,53 között, a h ° értékek 68,77 és 74,23 között, a teljes színkülönbség Δ E * ab értékek pedig 1,58 és 8,49 között mozogtak. A négy szín közül a HC1 barnássárga szín L * értéke, b * értéke, C * értéke, h ° értéke és a teljes színkülönbség Δ E * ab értéke a legmagasabb, a HC2 vörösesbarna szín a legmagasabb a * értékkel rendelkezik a négy szín közül, az L * érték, a h ° érték és a teljes színkülönbség Δ E * ab érték a legalacsonyabb a négy szín közül, a HC3 vörösesbarna szín pedig a legalacsonyabb a * értékkel, b * értékkel és C * értékkel rendelkezik a négy szín közül. A HC4 sárgásbarna hat színértéke a köztes szinten oszlik meg. Az L *, a *, C *, h ° és Δ E * ab értékek nagyon jelentős különbségek voltak a különböző színű vörös astragalus minták négy csoportja között, és jelentős különbség volt a b * értékekben, ami azt jelzi, hogy a szabad szemmel szubjektíven megítélt színek reprezentatívak és képesek tükrözni a vörös astragalus minták közötti színkülönbségeket.
A karotinoid komponensek kimutatásának eredményei azt mutatták, hogy összesen 68 féle karotinoid komponenst mutattak ki a különböző színű vörös astragalus mintákban. Közülük 17 komponenst mutattak ki, köztük 2 karotinoidot és 15 lutein-komponenst. A ki nem mutatott metabolitok oka az lehet, hogy ezek a komponensek hiányoznak, vagy tartalmuk a műszer kimutatási határa alatt van. A tartalom további elemzése azt mutatta, hogy a négy színmintában a 17 karotinoid-típus tartalmában maximális és minimális értékek voltak. Ezeknek az összetevőknek az eloszlása a vörös astragalus különböző színű mintái között változott, a lutein és a zeaxantin esetében szignifikáns különbségek (P<0,05) mutatkoztak a négy színmintában. A többi 15 komponens esetében a különbségek nem voltak szignifikánsak. A karotinoidok és más komponensek szintézisét a gyógynövényekben befolyásolja a fény, a betakarítás, a termőhelyi feldolgozás és a feldolgozás, így a különbségek kialakulása e tényezők átfogó hatásával függhet össze.
A PCA kutatási eredmények azt mutatják, hogy a négy színű vörös astragalus minta között a karotinoid komponensek eloszlásában a keresztinformációk és a közös információk együttesen léteznek. A Hongqi gyógyászati anyagok színváltozási jellemzői a karotinoid metabolitokhoz kapcsolódnak, és a karotinoid komponensek hozzájárulnak a Hongqi gyógyászati anyagok színének kialakulásához. A HCA eredmények azt mutatták, hogy a szubjektív színosztályozás és a karotinoid-metabolitok osztályozása közötti konzisztencia nem volt magas, és a klaszterezés nem szigorúan a négy szín alapján történt. A különböző színű minták között a karotinoid-metabolitok típusai bizonyos fokú hasonlóságot mutattak. A Hongqi gyógynövény azonos színű mintái között különbségek voltak a karotinoid-metabolit-tartalomban, és bizonyos kapcsolat volt a szín és a karotinoid-metabolit-tartalom között. A különböző színű Hongqi-minták eltérő metabolitokkal rendelkeztek, amelyek hasonlóak voltak a PCA által kapott eredményekhez.
A korrelációs elemzés eredményei azt mutatták, hogy összefüggés van a vörös astragalus színértéke és a karotinoid-metabolitok tartalma között. Két karotinoid-metabolit, nevezetesen a β-kriptoaurinsav és a lilasárga butirát, szignifikáns negatív korrelációt mutatott a vörös astragalus L * színértékében, és egy karotinoid-metabolit, nevezetesen a lilasárga butirát, szignifikáns negatív korrelációt mutatott a teljes színkülönbség Δ E * ab értékében. A korreláció más karotinoid komponensekkel nem volt szignifikáns; Szignifikáns pozitív korreláció van az L * és a teljes színkülönbség Δ E * ab érték között, és szignifikáns pozitív korreláció a b * és a C * színérték között; Szignifikáns pozitív vagy negatív korreláció van néhány karotinoid komponens között, ami azt jelzi, hogy a karotinoid komponensek bioszintézisének útvonalában a Hongqi növekedési folyamata során korrelációs információ van. A fenti eredmények megerősítik az egyirányú ANOVA, a PCA és a HCA elemzési eredményeit.
A VIP és a különbség többszörös értékek változó fontossági vetületének kombinációjának módszerét az OPLS-DA modellben a különböző színű vörös asztragalusz karotinoid metabolitok szűrésére használták. Az eredmények azt mutatták, hogy 6, 4, 4, 4, 5, 6 és 6 különböző karotinoid-metabolit volt érintett a HC1 barna és HC2 vörösbarna, HC1 barna és HC3 vörösbarna, HC1 barna és HC4 sárga barna, HC2 vörösbarna és HC3 vörösbarna, HC2 vörösbarna és HC4 sárga barna, HC2 vörösbarna és HC4 sárga barna, HC2 vörösbarna és HC4 sárga barna, HC3 vörösbarna és HC4 sárga barna. A négy színben részt vevő differenciális metabolitok főként 10, köztük az alfa-karotin, a béta-karotin és a lutein voltak. Laurinsav-észter, lutein-dimersav-észter, lilasárga izobutirát-észter, lilasárga mirisztinsav-észter, antsárga, zeaxantin, lilasárga, lutein.
Más elemzési eredmények alapján a két komponens, amely szignifikáns kapcsolatban áll a színértékekkel, a β - kriptoxantin laurinsav és a lilasárga butirát. A különböző színű vörös astragalus minták között két olyan komponens van, amely a karotinoid komponensek, a lutein és a zeaxantin esetében szignifikáns különbségeket mutat az egyirányú ANOVA során. Ezért elsősorban 11 komponens van, amely a vörös astragalus színével kapcsolatos, nevezetesen α - karotin, β - karotin, lutein dilaurát, lutein dimersav észter, lilasárga butirát, lilasárga muskátli észter, anter sárga, zeaxantin, lilasárga, lutein és β - kriptoxantin laurinsav, amelyek két kategóriába sorolhatók: karotinoidok és lutein. A karotinoid-metabolitok szintézisének, lebomlásának és tárolásának többszintű szabályozása miatt a növényi sejtekben, valamint a gyógyászati anyagok előállításában az olyan folyamatok hatása miatt, mint az "ültetés, betakarítás, feldolgozás és felhasználás", a gyógyászati anyagok karotinoidok teljes tartalma nem csak a bioszintézis útjának belső tényezőihez kapcsolódik, hanem külső tényezők is szabályozzák. Az átfogó hatás miatt a különböző kereskedelmi forgalomban kapható gyógyászati anyagok karotinoid komponenseinek tartalma és típusa eltérő, ami a növények eltérő színét eredményezi.
A szín az emberi látószervekre ható elektromágneses sugárzás vagy fény által keltett pszichológiai érzés, amelyet fizikai tulajdonságok és pszichológiai érzetek egyaránt befolyásolnak. Lényege egy folytonos fizikai spektrum. A gyógyászati anyagok színezési mechanizmusa szorosan összefügg a színezőanyagok konjugált rendszerű szerkezetével. A heteroatomokat tartalmazó telítetlen szerves vegyületek molekuláris konjugált rendszerében a π→π * átmenet, illetve a p →π konjugált rendszerében az n →π * vagy n →σ * átmenet a fő oka a színezésüknek. A különböző színű vörös astragalus-mintákban található karotinoid komponensek az izoprénvegyületekhez tartoznak, és a vörös astragalus egyik kromogén komponensét alkotják. Mindegyikük sok konjugált kettős kötést tartalmaz. A barnasárga, sárgásbarna, vörösesbarna és vörösesbarna vörös astragalus színeződhet a kiegészítő lila és zöld fénysávjaiknak a kromogén összetevőik (karotinoid metabolitok) "alapállapotú elektronjai" általi elnyelése miatt. Ezenkívül, amikor a fénysugárzás terjedése során szóró részecskékkel találkozik, a különböző vonalú szóró részecskék különböző típusú szóródást, fénytörést, interferenciát és diffrakciót okoznak. Ezért a barnasárga, sárgásbarna, sárgásbarna, vörösesbarna és vörösesbarna vörös astragalus minták keletkezése összefügghet a karotinoid komponensek konjugált kettős kötéseinek elektronátmeneteivel és fényterjedésével. Az olyan fizikai jelenségek, mint a szóródás, a fénytörés, az interferencia és a diffrakció, amelyek a gyógynövényekkel kapcsolatban fordulnak elő.
Összefoglalva, a barnássárga, vörösesbarna, vörösesbarna és sárgásbarna vörös asztragalus minták színértékei között jelentős különbségek vannak. A színérték és a karotinoid-metabolitok tartalma között összefüggés van. A négy színminta között 17 féle karotinoid komponens van maximális és minimális értékkel, és a tartalom eloszlása eltérő; A négy színben érintett differenciális metabolitok között két karotinoid-kategória és 11 féle lutein található, nevezetesen α - karotin, β - karotin, lutein-dilaurát, lutein-dimer-savészter, lilasárga butirát, lilasárga muskátliészter, anteroszöld, zeaxantin, lilasárga, lutein és β - kriptoxantin-laurinsav. Ez az egyik színezőanyag, amely a vörös astragalusban színt ad. A barnássárga, vörösesbarna, vörösesbarna és sárgásbarna vörös astragalus-minták színezete összefügghet a fent említett karotinoid-metabolitok tartalmával és típusával.