Simüle yetiştiricilik altında Dendrobium nobile'nin iki epifitik yönteminin kimyasal bileşimi ve endofitik bakterileri üzerine karşılaştırma ve korelasyon çalışması
Dendrobium officinale'nin tıbbi kullanımı ilk olarak "Shennong Bencao Jing "de kaydedilmiştir ve uzun bir geçmişe sahip üst sınıf olarak sınıflandırılmıştır. "Dendrobium nobile Lindl." adı Song Hanedanlığı'nın "Compendium of Materia Medica" adlı eserinden gelmektedir. Dendrobium nobile Lindl. Orchidaceae familyasına ait epifitik otsu bir bitkidir ve Çin Farmakopesi'nde yer alan tıbbi Dendrobium çeşitlerinden biridir. "Compendium of Materia Medica "da "kayaların üzerinde kümelenmiş" olarak kaydedilmiştir. Sapları ve yapraklarının tamamı yeşil, sapları ve yaprakları sarıdır ve kırmızı çiçekler açar. Her yerde bulunur ve Sichuan'daki en iyisidir. Materia Medica'nın Özeti Üzerine Yorum'da şöyle yazar: "Dendrobium ince ve sağlam taşlarda yetişir... Meşe ağaçlarında Dendrobium olarak adlandırılır. Eksiklik noktasına kadar büyür ve hap veya toz içermez, ancak şarap lekeleri ile çorba yapmak için kullanılabilir. "Compendium of Materia Medica" kayıtlarına göre: "Sadece taşlar üzerinde yetişenler üstündür. Dendrobium adı verilen meşe ağaçlarında yetişenler de vardır ki bunlar işe yaramaz. Compendium of Materia Medica'da ayrıca şunlar kaydedilmiştir: "Etkili Dendrobium bulmak zordur, ancak Dendrobium elde etmek faydasızdır." Tarih boyunca Dendrobium'un Dendrobium'dan daha üstün olduğuna dair kayıtlar olduğu görülebilir.
Modern araştırmalar, Dendrobium nobile'nin aktif bileşenlerinin, mide mukozası ve nöronlar üzerinde koruyucu etkileri, anti-tümör, antioksidan ve bağışıklık düzenleyici aktiviteleri olan alkaloidler, flavonoidler, polisakkaritler, benzil bileşikleri ve bunların türevlerini içerdiğini göstermiştir. Düşük üreme oranı, yavaş büyümesi ve doğal halindeki katı habitat gereksinimlerinin yanı sıra insanların aşırı kazı ve habitat tahribatı nedeniyle, sera yetiştiriciliği ve orman altında simüle edilmiş ortam yetiştiriciliği gibi yapay yetiştirme tekniklerinin uygulanması, Dendrobium officinale'deki kaynak kıtlığı sorununu büyük ölçüde iyileştirmiştir. Bunlar arasında, tıbbi bitkilerin yabani habitatını simüle eden simüle edilmiş ortam yetiştirme tekniği, Dendrobium officinale'ye uygulanmış, tıbbi üretim ve ekolojik çevrenin koordineli gelişimini yansıtan, ana yetiştirme modları olarak bağlı taşlar ve ağaçlar kullanılmıştır. Önceki çalışmalar Dendrobium chrysotoxum'un kalitesini etken madde içeriği ve verim açısından kapsamlı bir şekilde değerlendirmiş ve Dendrobium chrysotoxum yetiştiriciliğinden daha üstün olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca, araştırma grubumuz daha önce Dendrobium officinale'deki alkaloid ve flavonoid ikincil metabolitlerinin göreceli içeriğinin Dendrobium officinale'den daha yüksek olduğunu ve Dendrobium officinale'nin antioksidan aktivitesinin Dendrobium officinale'den daha yüksek olduğunu bildirmiştir.
Endofitik mantarlar, şifalı bitkilerin kalitesi ve bitki büyüme modelleriyle yakından ilişkilidir; bunlar arasında mikorizal mantarlar orkidelerin tipik mikorizal yapısıdır ve mikorizal simbiyoz bitkilerin tüm yaşam döngüsüne eşlik eder. Yetiştirme yöntemi, kök mikrobiyotasını ve tıbbi malzemelerin kalitesini etkileyen önemli bir faktördür. Örneğin, Dendrobium officinale'deki endofitik bakterilerin bileşimi ve dağılımı farklı yetiştirme yöntemlerinden ve doku parçalarından etkilenmektedir. Endofitik bakteriler ayrıca Dendrobium bitkilerinin stres direncini önemli ölçüde artırabilir ve bitki büyümesini ve ikincil metabolitlerin birikimini teşvik edebilir. Araştırma ekibi, taş ve ahşap olmak üzere iki tür epifitik substrat kullanarak Dendrobium officinale'nin rizosfer mikroorganizmaları üzerinde ön çalışmalar yürütmüştür. Dendrobium officinale'nin rizosferindeki mantar türlerinin göreceli bolluğunun daha yüksek olduğu ve baskın bakteri cinslerinin daha belirgin olduğu bulunmuştur. Bu durum, epifitik substratların Dendrobium officinale'nin rizosfer mikroorganizmalarını etkileyen önemli bir faktör olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, köklerdeki endofitik bakteriler açısından Dendrobium nobile'nin farklı epifitik substratlarındaki farklılıkları rapor eden bir araştırma bulunmamaktadır.
Bu nedenle, bu çalışmada, taş epidermal kültür (SE) ve ağaç epidermal kültür (TE) simülasyonu altında Dendrobium officinale köklerindeki endofitik bakterileri dizilemek için 16S ve ITS teknolojileri kullanılmış ve endofitik bakteriler ile dendrobin, toplam alkaloidler, toplam flavonoidler ve toplam polisakkaritler arasındaki korelasyon ön analiz edilmiştir. İki farklı bağlanma modu altında Dendrobium officinale köklerindeki endofitik bakterilerin çeşitliliği ve farklılıkları incelenmiş ve Dendrobium officinale köklerindeki endofitik bakteriler ve ikincil metabolitler arasındaki korelasyonu araştırmak için farklı bağlanma modları altında Dendrobium officinale'de zenginleştirilmiş endofitik bakterilerin ve ikincil metabolitlerin birikim modelleri araştırılmıştır. Dendrobium officinale'de 'taş üzerinde büyüyen kazanır' deyişinin temelini atmak ve bilimsel dayanak sağlamak.

Bu makale, simüle ortam yetiştiriciliği altında Dendrobium chrysotoxum köklerindeki endofitik bakterilerin çeşitliliğini ve farklılıklarını ilk kez analiz etmekte ve bunları ilk kez ana kimyasal bileşenlerin içeriği ile ilişkilendirmektedir. Araştırma sonuçları, iki epifitik yöntem altında Dendrobium chrysotoxum köklerindeki endofitik bakterilerin zenginleşmesinde farklılıklar olduğunu ve endofitik bakterilerin göreceli bolluğunun kimyasal bileşenlerin içeriği ile ilişkili olduğunu göstermektedir.
Tıbbi bitkilerin kök mikrobiyotası besin elde etmede, çevresel strese direnmede ve hastalık ve zararlılara karşı koymada önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışmanın sonuçlarında baskın mantarlar çoğunlukla Ascomycota ve Basidiomycota iken, baskın bakteriler çoğunlukla Actinobacteria, Proteobacteria, Cyanobacteria ve Acidobacteria'dır. Buna ek olarak, SE ayrıca Firmicutes, Myxomycetes ve Chloroflexites'i ve TE de Bacteroidetes'i içerir. Önceki çalışmalar, Firmicutes filumu altındaki Bacillus cinsinin, Proteobacteria filumu altındaki Rhizobium cinsinin ve Chronic Rhizobium cinsinin ve Actinobacteria filumu altındaki Actinobacteria cinsinin, ortamdaki azot elementlerini sabitleyerek büyümeyi teşvik edebilen yaygın azot sabitleyici bakteriler olduğunu göstermiştir. Dendrobium bitkileri tarafından besinlerin emilimini ve dönüşümünü etkileyen kilit faktörlerdir. SE avantajı: Trichoderma cinsi mantarlar ve Bacillus cinsi bakteriler, orkidelerin büyümesi için faydalı olan metabolitlerin üretimini teşvik edebilir. Patojenik bakteriler olarak Fusarium mantarları, SE'de TE'ye göre daha yüksek nispi bolluğa sahiptir ve bu da SE Dendrobium officinale bitkilerindeki hastalığın nedenlerinden biridir. Ayrıca, TE'deki Fusarium mantarları ve Ralstonia bakterilerinin zenginleşmesi, Dendrobium officinale bitkilerinde kolayca kök çürüklüğüne yol açabilir; bu da ahşap matrisinin kolay su emilimi, hava geçirgenliğinin olmaması ve kolay küf gelişimi gibi özellikleriyle ilgilidir.
Tıbbi bitkilerde endofitik bakteri oluşumu, tıbbi malzemelerin kalitesiyle yakından ilişkilidir. Şu anda, bitki çevresel faktörlerinin tıbbi malzemelerin kalitesi ve otantik tıbbi malzeme oluşum mekanizması üzerindeki etkisini ortaya çıkarmak için büyük önem taşıyan etken maddeler ve endofitik bakteriler arasındaki önemli korelasyon hakkında literatür raporları bulunmaktadır. Şu anda Dendrobium nobile köklerindeki endofitik bakteriler ve etken maddeler arasındaki korelasyonu rapor eden bir araştırma bulunmamaktadır. Dendrobine, Dendrobium officinale'nin karakteristik bir bileşenidir. Çin Farmakopesi'nin 2020 baskısı, Dendrobium officinale'deki dendrobin içeriğinin 0,4%'den az olmamasını şart koşmaktadır. Araştırma sonuçları, Dendrobium officinale'nin her iki epifitik yöntemindeki dendrobin içeriğinin gereksinimleri karşıladığını ve SE'nin TE'den daha yüksek olduğunu göstermektedir. Toplam alkaloid ve flavonoid içeriği TE'den daha yüksekken, toplam polisakkarit içeriği TE'den daha düşüktür. Seçilen avantajlı bakteri grupları ve anahtar türler ile aktif bileşenlerin içeriği arasında korelasyon analizi yapılmış ve ilk kez SE'de zenginleşen Pseudomonas ve Rhizobium bakterilerinin göreceli bolluğunun dendrobin içeriği ile önemli ölçüde pozitif korelasyon gösterdiği; TE'de termofilik asit bakterilerinin, heterotrofik alglerin ve zincir asidofilik bakterilerin zenginleşmesinin dendrobin içeriği ile önemli bir negatif korelasyon gösterdiği bulunmuştur. Bunlar arasında rizobia, SE'deki baskın yararlı bakterilerdi; bu da SE matrisinin dendrobin üretimi ve birikiminin baskın topluluğunu zenginleştirmenin ve teşvik etmenin kolay olduğunu düşündürmektedir. Çalışmada ayrıca SE'deki zenginleştirilmiş toplulukların toplam alkaloid ve toplam flavonoid içeriği ile önemli ölçüde pozitif, polisakkaritler ile önemli ölçüde negatif korelasyon gösterdiği; TE'nin ise toplam alkaloid ve flavonoid içeriği ile önemli ölçüde negatif, polisakkaritler ile önemli ölçüde pozitif korelasyon gösterdiği bulunmuştur. Endofitik bakteriler tıbbi bitki metabolitlerinin sentezine doğrudan katılabilir ve ikincil metabolitlerin üretimini indükleyebilir. Bu nedenle, SE'deki zenginleştirilmiş endofitik bakteri topluluğu dendrobin, alkaloidler ve flavonoidlerin birikmesine yardımcı olurken, TE polisakkaritlerin birikmesine yardımcı olur, böylece Dendrobium officinale'nin büyümesini teşvik eder ve tıbbi malzemelerin kalitesini artırır.
Simüle edilmiş yetiştirme teknikleri, tıbbi bitkilerin bağışıklık sistemini ve çevresel strese karşı direncini artırabilir. Şifalı bitkilerdeki endofitik bakteri topluluğu, Dendrobium bitkilerinin büyümesi ve gelişmesiyle yakından ilişkilidir. Dendrobium officinale özel bir epifitik mikorizal bitkidir ve epifitik substrat bitkilerin besinleri ve suyu emmesi için önemli bir ortamdır. Bitki kökü mikroorganizmalarının büyümesi ve gelişmesi substrat türünden etkilenir. Taş substratlar, odunsu substratlara göre besin açısından daha fakir ve su açısından daha az fakirdir. Bu nedenle, Dendrobium officinale'nin köklerindeki baskın bakteri topluluğu daha bol miktarda bulunur ve taş substrat, azot fiksasyonunu, büyümeyi ve metabolitlerin birikimini destekleyen endofitik bakteri topluluğunu zenginleştirmek için daha kolaydır, bu da şifalı bitkilerin kalitesini artırır ve Dendrobium officinale'de "substrat kök endofitik bakteri bitki büyümesi" arasındaki korelasyonun incelenmesi için temel oluşturur. Bu, Dendrobium officinale'deki "taşlar üzerinde yetişenlerin zaferi" için bilimsel bir temel sağlar. Cümle şu şekildedir:. Aynı zamanda, önceki çalışmalar Dendrobium bitkilerinin köklerindeki endofitik bakterilerin matriksteki elementlerin emilimini teşvik edebileceğini ve matriks mineral elementlerinin içeriği ile tıbbi bileşenlerin içeriği arasında belirli bir korelasyon olduğunu bulmuştur. SE ve TE matris mineral elementlerinin içeriği ile Dendrobium bitkilerinde büyüme ve gelişme, ikincil metabolitlerin birikimi ve endofitik bakteriler arasındaki ilişki hakkında daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.