A Dendrobium nobile két epifita módszerének összehasonlítása és korrelációs vizsgálata a kémiai összetétel és az endofita baktériumok tekintetében szimulált termesztés mellett
A Dendrobium officinale gyógyászati felhasználását először a "Shennong Bencao Jing" című könyvben jegyezték fel, és a hosszú múltra visszatekintő, kiváló minőségűnek minősül. A "Dendrobium nobile Lindl." elnevezés a Song-dinasztia "Compendium of Materia Medica" című művéből származik. A Dendrobium nobile Lindl. az Orchidaceae családba tartozó epifita lágyszárú növény, és egyike a Kínai Gyógyszerkönyvben szereplő Dendrobium gyógynövényfajtáknak. A "Compendium of Materia Medica" a következőképpen jegyzi fel: "sziklákon csoportosulva. Szárai és levelei mind zöldek, míg szárai és levelei sárgák, és piros virágokkal virágzik. Mindenütt megtalálható, és a Szecsuánból származó a legjobb. A Compendium of Materia Medica kommentárja szerint: "A Dendrobium köveken nő, finom és szilárd... A tölgyfákon Dendrobiumnak nevezik. A hiányosságig nő, és nem tartalmaz tablettát vagy port, de borszeszes leves készítéséhez használható. A "Compendium of Materia Medica" feljegyzi: "Csak azok, amelyek köveken nőnek, kiválóak. Vannak olyanok is, amelyek tölgyfákon nőnek, az úgynevezett dendrobium, amelyek használhatatlanok. A "Compendium of Materia Medica" szintén feljegyzi: "Nehéz hatékony Dendrobiumot találni, de haszontalan a Dendrobium beszerzése". Látható, hogy a történelem során a Dendrobiummal szemben a Dendrobiummal szemben a Dendrobiummal szembeni felsőbbrendűségről vannak feljegyzések.
A modern kutatások kimutatták, hogy a Dendrobium nobile hatóanyagai közé tartoznak az alkaloidok, flavonoidok, poliszacharidok, benzilvegyületek és származékaik, amelyek védő hatással vannak a gyomornyálkahártyára és a neuronokra, tumorellenes, antioxidáns és immunszabályozó hatással rendelkeznek. A természetes állapotában alacsony szaporodási rátája, lassú növekedése és szigorú élőhelyigénye, valamint az emberi túlkapások és az élőhely pusztulása miatt a mesterséges termesztési technikák, mint például az üvegházi termesztés és az erdő alatti szimulált környezet termesztése nagyban javította a Dendrobium officinale erőforráshiányának problémáját. Közülük a Dendrobium officinale esetében a gyógynövények vadon élőhelyét szimuláló szimulált környezeti termesztési technikát alkalmazták, amely a gyógynövénytermesztés és az ökológiai környezet összehangolt fejlesztését tükrözi, a fő termesztési módok a rögzített kövek és fák. Korábbi tanulmányok átfogóan értékelték a Dendrobium chrysotoxum minőségét a hatóanyag-tartalom és a terméshozam szempontjából, és megállapították, hogy a Dendrobium chrysotoxum termesztése jobb. Továbbá, kutatócsoportunk korábban arról számolt be, hogy a Dendrobium officinale-ban az alkaloidok és flavonoidok másodlagos anyagcseretermékek relatív tartalma magasabb, mint a Dendrobium officinale-ban, és a Dendrobium officinale antioxidáns aktivitása magasabb, mint a Dendrobium officinale-ban.
Az endofita gombák szorosan kapcsolódnak a gyógynövények minőségéhez és a növények növekedési mintázatához, amelyek közül a mikorrhiza gombák az orchideák jellegzetes mikorrhiza struktúrája, és a mikorrhiza szimbiózis a növények teljes életciklusát végigkíséri. A termesztési módszer fontos tényező, amely befolyásolja a gyökérmikrobiótát és a gyógynövények minőségét. Például a Dendrobium officinale endofita baktériumainak összetételét és eloszlását a különböző termesztési módszerek és szövetrészek befolyásolják. Az endofita baktériumok jelentősen javíthatják a Dendrobium növények stresszállóságát is, és elősegíthetik a növény növekedését és a másodlagos metabolitok felhalmozódását. A kutatócsoport előzetes vizsgálatokat végzett a Dendrobium officinale rizoszférában élő mikroorganizmusairól kétféle epifita szubsztrátum: kő és fa felhasználásával. Megállapították, hogy a Dendrobium officinale rizoszférájában a gombafajok relatív abundanciája magasabb volt, és a domináns baktérium nemzetségek is egyértelműbbek voltak. Ez arra utal, hogy az epifita szubsztrátumok kulcsfontosságú tényezőt jelentenek a Dendrobium officinale rizoszférában élő mikroorganizmusai szempontjából. Jelenleg azonban nincs olyan kutatás, amely beszámolna a Dendrobium nobile különböző epifita szubsztrátjainak különbségeiről a gyökérben található endofita baktériumok szempontjából.
Ezért ebben a tanulmányban 16S és ITS technológiákat alkalmaztunk a Dendrobium officinale gyökerében lévő endofita baktériumok szekvenálására kőepidermális kultúra (SE) és faepidermális kultúra (TE) szimulált termesztése mellett, és előzetesen elemeztük az endofita baktériumok és a dendrobin, az összes alkaloid, az összes flavonoid és az összes poliszacharid közötti összefüggést. A Dendrobium officinale gyökereiben az endofita baktériumok sokféleségét és különbségeit két különböző kötődési mód mellett vizsgáltuk, és az endofita baktériumok és a Dendrobium officinale gyökereiben különböző kötődési módok mellett feldúsult másodlagos anyagcseretermékek felhalmozódási mintázatát vizsgáltuk, hogy megvizsgáljuk az endofita baktériumok és a másodlagos anyagcseretermékek közötti összefüggést a Dendrobium officinale gyökereiben. A Dendrobium officinale esetében megalapozni és tudományos alapot szolgáltatni a "győz, aki a kövön nő" mondás számára.

Ez a cikk első alkalommal elemzi a Dendrobium chrysotoxum gyökerében található endofita baktériumok sokféleségét és különbségeit szimulált környezetben történő termesztés során, és első alkalommal hozza összefüggésbe ezeket a főbb kémiai komponensek tartalmával. A kutatási eredmények azt mutatják, hogy a Dendrobium chrysotoxum gyökereiben az endofita baktériumok gazdagodásában különbségek vannak a két epifita módszer alatt, és az endofita baktériumok relatív abundanciája korrelál a kémiai komponensek tartalmával.
A gyógynövények gyökérmikrobiótája fontos szerepet játszik a tápanyagok megszerzésében, a környezeti stressznek való ellenállásban, valamint a betegségekkel és kártevőkkel szembeni ellenállásban. A vizsgálat eredményei szerint a domináns gombák főként az Ascomycota és a Basidiomycota, míg a domináns baktériumok főként az Actinobacteria, a Proteobacteria, a Cyanobacteria és a Acidobacteria. Ezenkívül az SE magában foglalja a Firmicutes, a Myxomycetes és a Chloroflexites, a TE pedig a Bacteroidetes fajokat is. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a Firmicutes törzsbe tartozó Bacillus nemzetség, a Proteobacteria törzsbe tartozó Rhizobium nemzetség és Chronic Rhizobium nemzetség, valamint az Actinobacteria törzsbe tartozó Actinobacteria nemzetség olyan gyakori nitrogénmegkötő baktériumok, amelyek a környezetben található nitrogénelemek megkötésével képesek elősegíteni a növekedést. Kulcsfontosságú tényezők, amelyek befolyásolják a Dendrobium növények tápanyagfelvételét és átalakulását. SE-előny: A Trichoderma nemzetséghez tartozó gombák és a Bacillus nemzetséghez tartozó baktériumok elősegíthetik az orchideák növekedése szempontjából előnyös metabolitok termelését. A Fusarium gombák, mint patogén baktériumok, nagyobb relatív gyakorisággal fordulnak elő az SE-ben, mint a TE-ben, ami az SE Dendrobium officinale növények betegségének egyik oka. Ezenkívül a Fusarium gombák és a Ralstonia baktériumok feldúsulása a TE-ben könnyen vezethet gyökérrothadáshoz a Dendrobium officinale növényekben, ami összefügg a famátrix olyan jellemzőivel, mint a víz könnyű felszívódása, a levegő áteresztőképességének hiánya és a könnyű penészesedés.
Az endofita baktériumok képződése a gyógynövényekben szorosan összefügg a gyógyászati anyagok minőségével. Jelenleg irodalmi jelentések szólnak a hatóanyagok és az endofita baktériumok közötti jelentős összefüggésről, ami nagy jelentőséggel bír a növényi környezeti tényezőknek a gyógyászati anyagok minőségére gyakorolt hatásának és a hiteles gyógyászati anyagok kialakulásának mechanizmusának feltárása szempontjából. Jelenleg nincs olyan kutatás, amely a Dendrobium nobile gyökerében található endofita baktériumok és hatóanyagok közötti összefüggésről számolna be. A dendrobin a Dendrobium officinale egyik jellegzetes összetevője. A Kínai Gyógyszerkönyv 2020-as kiadása előírja, hogy a Dendrobium officinale dendrobin-tartalma nem lehet kevesebb, mint 0,4%. A kutatási eredmények azt mutatják, hogy a Dendrobium officinale mindkét epifita módszerében a dendrobin-tartalom megfelel a követelményeknek, és az SE magasabb, mint a TE. Az összes alkaloidok és flavonoidok tartalma magasabb, mint a TE, míg az összes poliszacharidok tartalma alacsonyabb, mint a TE. Korrelációs elemzést végeztünk a kiválasztott előnyös baktériumcsoportok és kulcsfajok, valamint a hatóanyag-tartalom között, és első alkalommal találtuk, hogy az SE-ben gazdagodott Pseudomonas és Rhizobium baktériumok relatív abundanciája szignifikánsan pozitívan korrelált a dendrobin-tartalommal; A TE-ben a termofil savas baktériumok, heterotróf algák és láncos acidofil baktériumok gazdagodása szignifikáns negatív korrelációt mutatott a dendrobin-tartalommal. Közülük a rhizobiumok voltak a domináns hasznos baktériumok a SE-ben, ami arra utal, hogy a SE mátrix könnyen dúsítható és elősegíti a dendrobin termelésének és felhalmozódásának domináns közösségét. A vizsgálat azt is megállapította, hogy a SE-ben dúsuló közösségek szignifikánsan pozitívan korreláltak az összes alkaloid és az összes flavonoid tartalommal, és szignifikánsan negatívan korreláltak a poliszacharidokkal; a TE szignifikánsan negatívan korrelált az összes alkaloid és flavonoid tartalommal, és szignifikánsan pozitívan korrelált a poliszacharidokkal. Az endofita baktériumok közvetlenül részt vehetnek a gyógynövények metabolitjainak szintézisében, és indukálhatják a másodlagos metabolitok termelését. Ezért a SE-ben feldúsult endofita baktériumközösség elősegíti a dendrobin, az alkaloidok és a flavonoidok felhalmozódását, míg a TE a poliszacharidok felhalmozódását, ezáltal elősegíti a Dendrobium officinale növekedését és javítja a gyógyászati anyagok minőségét.
A szimulált termesztési technikák fokozhatják a gyógynövények immunrendszerét és környezeti stresszel szembeni ellenálló képességét. A gyógynövények endofita baktériumközössége szorosan összefügg a Dendrobium növények növekedésével és fejlődésével. A Dendrobium officinale egy különleges epifita mikorrhiza növény, és az epifita szubsztrátum fontos közeg a növények számára a tápanyagok és a víz felvételéhez. A növényi gyökérmikroorganizmusok növekedését és fejlődését befolyásolja a szubsztrát típusa. A kőből készült szubsztrátumok tápanyag- és vízszegényebbek, mint a fás szubsztrátumok. Ezért a Dendrobium officinale gyökereiben a domináns baktériumközösség bőségesebb, és a kő szubsztrát könnyebben gazdagítja az endofita baktériumközösséget, amely elősegíti a nitrogénkötést, a növekedést és a metabolitok felhalmozódását, ami javítja a gyógynövények minőségét, és megalapozza a Dendrobium officinale "szubsztrát gyökér endofita baktériumok növényi növekedése" közötti összefüggés vizsgálatát. Ez tudományos alapot nyújt a Dendrobium officinale-ban a "köveken termők győzelméhez". A mondat a következő:. Ugyanakkor korábbi tanulmányok megállapították, hogy a Dendrobium növények gyökerében lévő endofita baktériumok elősegíthetik a mátrixban lévő elemek felszívódását, és bizonyos összefüggés van a mátrix ásványi elemeinek tartalma és a gyógyászati összetevők tartalma között. További kutatásokra van szükség az SE és TE mátrix ásványi elemek tartalma, valamint a Dendrobium növények növekedése és fejlődése, a másodlagos metabolitok felhalmozódása és az endofita baktériumok közötti összefüggésekkel kapcsolatban.