Palmiye ağaçlarının farklı kısımlarındaki uçucu metabolitlerdeki farklılıkların kapsamlı hedefli metabolomiklere dayalı analizi
Ormosia henryi, baklagiller familyasından, çoğunlukla Çin'in subtropikal bölgelerinde, özellikle Jiangxi, Zhejiang, Anhui, Hubei, Hunan, Guangdong, Sichuan, Guizhou ve Yunnan gibi eyaletlerde dağılım gösteren, yaprak dökmeyen bir ağaçtır. Düşük tohum tutma oranı, zayıf doğal yenilenme kabiliyeti ve insan tahribatı nedeniyle yabani kaynakları tükenmiştir ve tehlike altındadır. Ulusal ikinci sınıf anahtar koruma bitkisi olarak listelenmiştir. Palmiye ağacının uzun bir ağaç şekli, güzel ahşap dokusu vardır ve kırmızı tohumları el sanatları olarak kullanılabilir; Palmiye ağacının tamamı, kan dolaşımını teşvik etme, kan stazını giderme, rüzgarı dağıtma ve şişliği azaltma etkileri ile ilaç olarak kullanılabilir. "Çin Bitkisel İlaçlarının Ulusal Derlemesi", palmiye ağacının kök kabuğundaki kırıkları ve yapraklarındaki yanıkları tedavi etmek için harici olarak kullanıldığını kaydeder. Halk kültüründe palmiye ağacı genellikle sakinleştirici etkisi olan yatak tahtaları yapmak için kullanılır. Bu nedenle palmiye ağacı kereste, peyzaj ve tıbbi kullanımı birleştiren eşsiz ve değerli bir ağaç türüdür.
Bitkilerin uçucu maddeleri deri ve solunum sistemi yoluyla insan vücuduna etki edebilir, merkezi sinir sistemini stabilize edebilir, duyguları düzenleyebilir, bağışıklığı artırabilir ve mikroorganizmaların ve virüslerin insan vücuduna verdiği zararı etkili bir şekilde azaltabilir. Modern araştırmalar palmiye ağaçlarının esas olarak aldehitler, ketonlar, alkoller, esterler, olefinler, aminler, siklik hidrokarbonlar, karboksilik asitler ve amidler gibi 89 uçucu bileşen içerdiğini göstermiştir. Bunlar arasında, orman sağlığı, farmasötik ve günlük kimyasal ürünler ve diğer alanlarda yüksek kullanım değerine sahip β - karyofilen, limonen, β - iyonon vb. faydalı bileşenler bulunmaktadır. Buna ek olarak, araştırmalar palmiye özütünün merkezi sinir sistemi üzerinde etkili olabileceğini bulmuştur ve Lu ve ark. ilk olarak palmiye yaprağı özütünün ön antidepresan etkilere sahip olduğunu öne sürmüştür; Zhu, palmiye yaprağı özütünün antidepresan etkisini kronik öngörülemeyen hafif stres fare modeli kullanarak incelemiş ve önemli antidepresan etkilere sahip olduğunu bulmuştur.
Bitkilerdeki uçucu bileşenlerin bileşimi doku kısımlarıyla yakından ilişkilidir. Tao ve arkadaşları, ahşap kelebeğin farklı kısımlarındaki uçucu bileşenleri analiz etmiş ve hepsinin yüksek miktarda alkol maddesi içerdiğini ve her kısmın diğerlerinden daha yüksek karakteristik maddelere sahip olduğunu bulmuştur; Guo ve arkadaşları, hanımelinin altın çiçek kısmındaki uçucu bileşenlerin çeşitli olduğunu, asetik asit, 2-metilbutanal veya 3-metilbutanalın her kısımda yaygın olarak bulunan bileşenler olduğunu bulmuştur. Şu anda, palmiye ağaçlarının kökleri, dalları ve yapraklarındaki metabolit bileşenlerinin kapsamlı analizi ve üç kısım arasındaki kompozisyon farklılıkları hakkında bir rapor bulunmamaktadır. Çok sayıda çalışma, bitki uçucularının sağlığa faydalarının, palmiye ağaçlarındaki uçucu bileşiklerin ana bileşenleri olan terpenlerin salınım konsantrasyonuyla yakından ilişkili olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, palmiye ağaçlarındaki yüksek oranda zenginleştirilmiş uçucu bileşenlerin kazılması ve aktif bileşenlerin (özellikle terpenoidler) yoğunlaştığı bölgelerin belirlenmesi, palmiye ağacı kaynaklarının geliştirilmesi ve kullanımı için büyük önem taşımaktadır.
Yaygın olarak hedeflenen metabolomik teknolojisi, biyolojik örneklerdeki metabolitleri ve içeriklerini yüksek hassasiyet, yüksek verim ve geniş kapsama alanı ile tespit edebilir. Yüksek verimli algılama ve veri işleme yoluyla, biyolojik örneklerdeki metabolitlerin değişikliklerini ve farklı ortamlara, dönemlere ve dış uyaranlara tepkilerini ortaya çıkarır. Bitki abiyotik stresi, hastalık direnci, işleme ve diğer yönlerde yaygın olarak uygulanmaktadır. Bu çalışma, palmiye ağaçlarının kök, dal ve yapraklarındaki uçucu bileşenleri tanımlamak ve analiz etmek, çeşitlilik ve zenginleşme özelliklerini araştırmak ve üç bölüm arasındaki metabolitlerdeki önemli farklılıkları analiz etmek için kapsamlı hedefli metabolomik teknikleri kullanmayı amaçlamaktadır. Bu, gelecekte metabolik yolların ve gen seviyelerinin derinlemesine analizi için temel oluşturacak ve palmiye ağacı kaynak kullanım bölümlerinin seçimi ve odunsu olmayan kaynakların geliştirilmesi ve kullanımı için veri desteği sağlayacaktır.

Bitkiler büyüme süreçleri sırasında atmosferi temizleyebilen, havadaki bakteri içeriğini azaltabilen, insan vücuduna girdikten sonra zararlı maddeleri akciğerlerden etkili bir şekilde uzaklaştırabilen, yorgunluğu ortadan kaldırabilen, uykuyu iyileştirebilen, insan bağışıklığını artırabilen ve kanser ve hipertansiyon gibi kronik hastalıkların tedavisine yardımcı olabilen uçucu bileşikler salgılar. Bitkilerin farklı kısımları uçucu bileşenler salabilir ve bitkilerin farklı kısımlarındaki uçucu metabolitlerin incelenmesi, bitkilerin farklı kısımlarının geliştirilmesi ve kullanılması için yararlıdır.

Bu çalışmada palmiye ağaçlarının kök, dal ve yapraklarındaki uçucu metabolitler üzerinde metabolomik analizi yapılmış ve terpenler, esterler, heterosiklik bileşikler ve hidrokarbonlar dahil olmak üzere 16 kategoriye ayrılan 589 uçucu metabolit tanımlanmıştır. PCA sonuçlarından, farklı kısımlar arasında farklılıklar olduğu görülebilir; kümeleme sonuçları, çoğu metabolitin dallarda ve yapraklarda nispeten yüksek seviyelere sahip olduğunu göstermektedir.

Kökler ve dallar, kökler ve yapraklar arasındaki diferansiyel metabolitler terpenler, esterler, heterosiklik bileşikler, hidrokarbonlar ve alkollerdir; bunlar arasında terpenler, esterler, heterosiklik bileşikler ve aşağı regüle edilen modlar ana olanlardır ve köklerde önemli ölçüde azalmıştır; Hidrokarbonlar ve alkoller arasındaki diferansiyel metabolitlerin yukarı regülasyonu baskındır ve bu iki madde türü köklerde önemli ölçüde yukarı doğru birikir. Dallar ve yapraklar arasındaki diferansiyel metabolitlere yukarı regüle edilen modlar hakimdir ve terpenler ana yukarı regüle edilen bileşenlerdir.

Terpenoidler doğada yaygın olarak bulunan ve bitkilerin önemli uçucu bileşikleridir. Anti-tümör, antibakteriyel, anti-inflamatuar, yatıştırıcı ve sakinleştirici etkilere sahiptirler ve esans, baharat, günlük kimyasal ürünler vb. gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Bu çalışmada palmiye ağaçlarında 162 terpenoid metabolit tespit edilmiştir. Çoğu terpenoidin birikimi köklerde azalmakta ve yapraklarda daha yüksek seviyelerde olmak üzere dallarda ve yapraklarda birikmektedir. Ancak limonen, β - iyonon, α - pinen, α - terpineol, magnolol ve sedirol gibi terpenoidlerin birikimi artmaktadır. Monoterapi bileşiklerinin önemli temsilci bileşenlerinden biri olan ve limon, portakal ve mandalina kabuğu gibi bitkilerde yaygın olarak bulunan limonen gibi bu bileşiklerin çoğunun önemli farmakolojik aktivitelere ve fonksiyonel etkilere sahip olduğu kanıtlanmıştır. Güçlü geniş spektrumlu antibakteriyel etkilere sahiptir ve gıda kaynaklı patojenler, bitki patojeni mantarlar vb. üzerinde iyi inhibitör etkileri vardır; β - iyonon önemli bir baharattır ve retinoik asit, retinol, β - karoten ve A vitamini sentezi için öncü bir bileşiktir. Meme kanseri hücreleri, mide kanseri hücreleri, karaciğer kanseri hücreleri, prostat kanseri hücreleri vb. üzerinde güçlü bir inhibitör etkiye sahiptir; α - Pinene ve α - terpineol, terebentinin ana bileşenleridir ve çeşitli önemli organik bileşiklerin sentezlenmesi için ara ürünlerdir. Antibakteriyel, anti-inflamatuar ve antikanser gibi çeşitli aktivitelere sahiptirler.

Diferansiyel metabolit metabolik yollarının analizine göre, diferansiyel metabolitler seskiterpenler ve triterpenlerin biyosentez yollarında önemli ölçüde zenginleşmiştir. Trans - β - farnesene, α - farnesene, β - selenene ve β - myrrh dahil olmak üzere dokuz diferansiyel metabolit bu sentetik yolda yer almaktadır. Seskiterpenler ve triterpenlerin biyosentetik yolları terpenoid sentezi için önemli yollardan biridir. Farklı kısımlardaki terpenoid içeriğindeki farklılıklar, terpenoid ile ilgili genlerin düzenlenmesi ve ilgili enzimlerin katalizi ile yakından ilişkilidir. İlgili düzenleyici genler üzerinde daha derinlemesine araştırmalara ihtiyaç vardır.

Özetle, Anthurium palmatum'un dalları ve yaprakları uçucu metabolitler bakımından zengindir ve birçok önemli aktiviteye sahip terpenoidler yukarı doğru düzenlenmiştir. Dallar ve yapraklar Anthurium palmatum'un geliştirilmesi ve kullanımı için önemli parçalardır. Uçucu metabolitlere dayanarak, kokulu toz, tütsü, uçucu yağ vb. gibi bir dizi odun dışı ürüne dönüştürülebilirler; Ayrıca, orman sağlığı alanında, palmiye ağacı sağlığı geliştirmek için bir ağaç türü olarak dikilebilir. Orman banyo alanlarında, sağlık parkurlarında, açık hava eğlence yerlerinde ve diğer ortamlarda uçucu metabolitlerin sağlığa faydalarında rol oynayabilir.