Hongqi'nin rengi ile karotenoid bileşenleri arasındaki korelasyon üzerine çalışma
Hedysari Radix, Gansu Eyaleti'nde otantik ve özel bir şifalı bitkidir ve güney Gansu'daki kırsal ekonomiyi canlandırmak için temel endüstrilerden biridir. Gansu Eyaleti, Wudu Bölgesi "Çin Hedysari'sinin memleketi" haline gelmiş ve üretilen Hedysari Radix şifalı bitkisi "Micang Hongqi" markasını oluşturmuştur. Araştırma grubunun deneysel gözlemleri, Hongqi'nin kahverengimsi sarı, kırmızımsı kahverengi, kırmızımsı kahverengi ve sarı kahverengi gibi çeşitli renk özellikleri sergilediğini ortaya koymuştur.

Renk, geleneksel Çin tıbbında renk farklılaşması ve kalitesi teorisinin önemli bir bileşeni olmasının yanı sıra, Çin tıbbının en sezgisel özelliği olarak içsel kalitesiyle de yakından ilişkilidir. Han Hanedanlığı'ndan önce insanlar ilaçların rengine dikkat etmeye başlamıştır. Örneğin, "Shennong Bencao Jing "de yeşil, kırmızı, sarı, beyaz ve siyah gibi renklerle adlandırılmış 68 ilaç vardır. "Compendium of Materia Medica Annotations", "Pu Nai'nin rengi yeşil ve beyaz olduğunda iyi olduğunu, sarının insanlara zarar verdiğini ve kırmızının insanları öldürdüğünü"; "Newly Revised Materia Medica", Qin cildinin "ciltteki su lekelerini aldığını ve maviye çevirdiğini" kaydeder. Bir kitabın veya kağıdın arkasına bakıldığında mavi renk görülür; "Orijinal Materia Medica" Atractylodes macrocephala'da "sadece beyazın üstün olduğunu", Coptis chinensis'te "parlak sarı olanların üstün olduğunu", Danshen'de "kök kabuğu ve mor etli olanların üstün olduğunu" ve Muxiang'da "yeşil et rengine sahip olanların üstün olduğunu, ardından sarı ve beyaz renkte olanların geldiğini, siyah ve yağlı renkte olanların ise aşağı olduğunu" kaydeder; Compendium of Materia Medica'da ayrıca şifalı bitkilerin renkleri ile menşe yerleri arasındaki ilişki de kaydedilmiştir, örneğin Huangqin'in "Xiqin... Qian, Beiqin... koyu sarı renk", renk ile geleneksel Çin tıbbının adı, etkinliği, ilaç kimliği, kalitesi ve menşe yeri arasında yakın bir ilişki olduğunu göstermektedir. Dahası, modern araştırmalar geleneksel Çin tıbbının renginin tıbbi özellikleri ve kimyasal bileşimi ile yakından ilişkili olduğunu ve tıbbi malzemelerin "dış mükemmelliği" ile "iç kalitesi" arasında bir köprü görevi gördüğünü göstermiştir. Renk, tıbbi malzemelerin kökenini, çeşidini, hasat dönemini, depolanmasını ve işleme tekniklerini ayırt etmek ve değerlendirmek için kullanılabilir. Aynı zamanda renk, tıbbi malzemelerin kalitesi için bir değerlendirme göstergesi olarak kullanılabilir. Çin Halk Cumhuriyeti Farmakopesi'nin 2020 baskısında (Cilt 1), 200'den fazla tıbbi malzeme de kalite değerlendirme göstergelerinden biri olarak "renk" kullanmaktadır. Yüksek bitkilerin yaprakları, çiçekleri, meyveleri ve kökleri, sarı, turuncu kırmızı, kırmızı ve mor yapıya sahip tetraterpen pigmentleri olan karotenoidler açısından zengindir. Bitkilerin renk oluşumuyla yakından ilgilidirler ve antioksidan, fotokoruma, renklendirme, bağışıklık geliştirme, kanser önleme ve anti-kanser gibi işlevlere ve fizyolojik aktivitelere sahiptirler. Gıda, sağlık, cilt bakımı ve kozmetik, tıp ve hayvancılık gibi sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadırlar.

Buna dayanarak, araştırma grubu kırmızı geven otunu araştırma nesnesi olarak aldı ve kırmızı geven otu rengi ile karotenoid bileşenleri arasındaki korelasyonu incelemek için hassas bir kolorimetre ve sıvı kromatografi tandem kütle spektrometresi (LC-MS/MS) kullandı. Renk ve karotenoid bileşenler arasındaki korelasyon analiz edilmiş ve kırmızı geven renk çeşitliliğinin nedenleri ve kalite değerlendirmesi için referans sağlamak amacıyla farklı renkli kırmızı geven örneklerindeki karotenoid metabolitlerin farklılıkları analiz edilmiştir.

 

Bu makale, farklı renklerdeki kırmızı geven örneklerini araştırma nesnesi olarak ele almakta ve farklı renklerdeki kırmızı geven örneklerinin renk değerlerini ve 68 çeşit karotenoid metabolitin (tespit edilen 17 çeşit) içeriğini belirlemek için hassas kolorimetre, LC-MS/MS ve diğer tespit yöntemlerini kullanmaktadır. Tek faktörlü varyans analizi, PCA analizi, kümeleme analizi, korelasyon analizi, OPLS-DA modeli değişken önem projeksiyonu VIP ve fark çoklu değer yöntemleri, farklı renkli kırmızı gevenlerin renk değerlerindeki ve karotenoid metabolitlerindeki değişiklikleri incelemek ve kırmızı geven rengi ile karotenoid bileşenleri arasındaki korelasyonu araştırmak için uygulanmıştır. Sonuçlar, kahverengi sarı, kırmızımsı kahverengi, kırmızımsı kahverengi ve sarı kahverengi kırmızı geven örneklerinin altı renk değerinin L * değerlerinin 75.38 ila 85.41 arasında değiştiğini, a * değerlerinin 3.95 ila 5.16 arasında değiştiğini gösterdi.95 ile 5.16 arasında, b* değerleri 11.52 ile 15.91 arasında, C* değerleri 12.31 ile 16.53 arasında, h° değerleri 68.77 ile 74.23 arasında ve toplam renk farkı Δ E* ab değerleri 1.58 ile 8.49 arasında değişmektedir. HC1 kahverengimsi sarının L* değeri, b* değeri, C* değeri, h° değeri ve toplam renk farkı Δ E* ab değeri dört renk arasında en yüksektir, HC2 kırmızımsı kahverengi dört renk arasında en yüksek a* değerine sahiptir, L* değeri, h° değeri ve toplam renk farkı Δ E* ab değeri dört renk arasında en düşüktür ve HC3 kırmızımsı kahverengi dört renk arasında en düşük a* değerine, b* değerine ve C* değerine sahiptir. HC4 sarı kahverenginin altı renk değeri orta seviyede dağılmıştır. Farklı renklere sahip dört kırmızı geven örneği grubu arasında L*, a*, C*, h° ve Δ E* ab değerlerinde oldukça önemli farklılıklar ve b* değerlerinde önemli bir farklılık vardı, bu da çıplak gözle öznel olarak değerlendirilen renklerin temsili olduğunu ve kırmızı geven örnekleri arasındaki renk farklılıklarını yansıtabileceğini göstermektedir.
Karotenoid bileşenlerinin tespit sonuçları, farklı renklerdeki kırmızı geven örneklerinde toplam 68 çeşit karotenoid bileşeni tespit edildiğini göstermiştir. Bunlar arasında, 2 karotenoid ve 15 lutein bileşeni dahil olmak üzere 17 bileşen tespit edilmiştir. Tespit edilemeyen metabolitler, bu tür bileşenlerin yokluğundan veya içeriklerinin cihazın tespit limitinin altında olmasından kaynaklanıyor olabilir. İçeriğinin daha ileri analizi, dört renk örneği arasında 17 tür karotenoid içeriğinde maksimum ve minimum değerler olduğunu ortaya koymuştur. Bu bileşenlerin dağılımı, dört renk örneği arasında lutein ve zeaksantinde önemli farklılıklar (P<0.05) ile farklı renkteki kırmızı geven örnekleri arasında değişiklik göstermiştir. Diğer 15 bileşendeki farklılıklar önemli değildi. Şifalı bitkilerdeki karotenoidlerin ve diğer bileşenlerin sentezi ışıktan, hasattan, üretim alanındaki işlemlerden ve işlemeden etkilenir, bu nedenle farklılıkların oluşumu bu faktörlerin kapsamlı etkileriyle ilgili olabilir.
PCA araştırma sonuçları, dört renkli kırmızı geven örneği arasında karotenoid bileşenlerin dağılımında çapraz bilgi ve ortak bilginin bir arada bulunduğunu göstermektedir. Hongqi tıbbi malzemelerinin renk değişim özellikleri karotenoid metabolitleri ile ilgilidir ve karotenoid bileşenleri Hongqi tıbbi malzemelerinin renginin oluşumuna katkıda bulunur. HCA sonuçları, sübjektif renk sınıflandırması ile karotenoid metabolit sınıflandırması arasındaki tutarlılığın yüksek olmadığını ve kümelemenin kesinlikle dört renge dayanmadığını göstermiştir. Farklı renklerdeki örnekler arasındaki karotenoid metabolit türleri belirli bir benzerlik derecesine sahipti. Hongqi şifalı bitkisinin aynı renkteki örnekleri arasında karotenoid metabolit içeriğinde farklılıklar vardı ve renk ile karotenoid metabolit içeriği arasında belirli bir ilişki vardı. Farklı renkteki Hongqi örnekleri, PCA ile elde edilen sonuçlara benzer şekilde farklı metabolitlere sahipti.
Korelasyon analizi sonuçları, kırmızı geven bitkisinin renk değeri ile karotenoid metabolitlerin içeriği arasında bir korelasyon olduğunu göstermiştir. Kırmızı geven otunun L* renk değerinde anlamlı negatif korelasyona sahip iki karotenoid metabolit, yani β - kriptoaurik asit ve mor sarı bütirat ve toplam renk farkı Δ E* ab değerinde anlamlı negatif korelasyona sahip bir karotenoid metabolit, yani mor sarı bütirat vardı. Diğer karotenoid bileşenlerle korelasyon anlamlı değildi; L * ile toplam renk farkı Δ E * ab değeri arasında anlamlı bir pozitif korelasyon ve b * ve C * renk değeri arasında anlamlı bir pozitif korelasyon vardır; Bazı karotenoid bileşenler arasında anlamlı bir pozitif veya negatif korelasyon vardır, bu da Hongqi'nin büyüme sürecinde karotenoid bileşenlerin biyosentez yolunda korelasyon bilgisi olduğunu gösterir. Yukarıdaki sonuçlar tek yönlü ANOVA, PCA ve HCA analiz sonuçlarını doğrulamaktadır.
OPLS-DA modelinde değişken önem projeksiyonu VIP ve fark çoklu değerlerinin birleştirilmesi yöntemi, karotenoid metabolitler için farklı renkli kırmızı gevenleri taramak için kullanılmıştır. Sonuçlar HC1 kahverengi ve HC2 kırmızı kahverengi, HC1 kahverengi ve HC3 kırmızı kahverengi, HC1 kahverengi ve HC4 sarı kahverengi, HC2 kırmızı kahverengi ve HC3 kırmızı kahverengi, HC2 kırmızı kahverengi ve HC4 sarı kahverengi, HC2 kırmızı kahverengi ve HC4 sarı kahverengi, HC3 kırmızı kahverengi ve HC4 sarı kahverengi renklerinde sırasıyla 6, 4, 4, 5, 6 ve 6 farklı karotenoid metaboliti olduğunu göstermiştir. Dört renkte yer alan diferansiyel metabolitler, alfa karoten, beta karoten ve lutein dahil olmak üzere başlıca 10 taneydi. Laurik asit esteri, lutein dimerik asit esteri, mor sarı izobütirat esteri, mor sarı miristik asit esteri, anter sarısı, zeaksantin, mor sarı, lutein.
Diğer analiz sonuçlarına göre, renk değerleri ile anlamlı ilişkisi olan iki bileşen β - kriptoksantin laurik asit ve mor sarı bütirattır. Farklı renklerdeki kırmızı geven örnekleri arasında, tek yönlü ANOVA'da karotenoid bileşenler, lutein ve zeaksantin açısından önemli farklılıklar gösteren iki bileşen vardır. Bu nedenle, kırmızı geven rengiyle ilgili başlıca 11 bileşen vardır: α - karoten, β - karoten, lutein dilaurat, lutein dimerik asit esteri, mor sarı bütirat, mor sarı hindistan cevizi esteri, anter sarısı, zeaksantin, mor sarı, lutein ve β - kriptoksantin laurik asit, bunlar iki kategoriye ayrılabilir: karotenoidler ve lutein. Bitki hücrelerinde karotenoid metabolitlerinin sentezi, bozunması ve depolanmasının çok seviyeli düzenlenmesi ve tıbbi malzemelerin üretiminde "ekim, hasat, işleme ve kullanım" gibi süreçlerin etkisi nedeniyle, tıbbi malzemelerdeki karotenoidlerin genel içeriği sadece biyosentez yolundaki iç faktörlerle ilgili değildir, aynı zamanda dış faktörler tarafından da düzenlenir. Kapsamlı etki, farklı ticari tıbbi malzemelerdeki karotenoid bileşenlerin içeriğini ve türlerini farklı hale getirerek bitkilerin farklı renklerde olmasına neden olur.
Renk, insanın görme organlarına etki eden elektromanyetik radyasyon veya ışık tarafından üretilen, hem fiziksel özelliklerden hem de psikolojik hislerden etkilenen psikolojik bir duyumdur. Özünde sürekli bir fiziksel spektrum vardır. Tıbbi malzemelerin renklendirme mekanizması, renklendirici maddelerinin konjuge sistem yapısıyla yakından ilgilidir. Moleküler konjuge sistemdeki π→π* geçişi ve heteroatom içeren doymamış organik bileşiklerin p→π konjuge sistemindeki n→π* veya n→σ* geçişi renklenmelerinin ana nedenleridir. Farklı renklerdeki kırmızı geven örneklerindeki karotenoid bileşenler izopren bileşiklerine aittir ve kırmızı gevenlerin kromojenik bileşenlerinden biridir. Hepsi çok sayıda konjuge çift bağ içerir. Kahverengi sarı, sarı kahverengi, kırmızımsı kahverengi ve kırmızımsı kahverengi kırmızı geven, kromojenik bileşenlerinin (karotenoid metabolitler) "temel durum elektronları" tarafından tamamlayıcı mor ve yeşil ışık bantlarının emilmesi nedeniyle renklendirilebilir. Buna ek olarak, ışık radyasyonu yayılma sırasında saçıcı parçacıklarla karşılaştığında, farklı soylardan saçıcı parçacıklar farklı saçılma, kırılma, girişim ve kırınım türleri üretir. Bu nedenle, kahverengi sarı, sarı kahverengi, kırmızımsı kahverengi ve kırmızımsı kahverengi kırmızı astragalus örneklerinin oluşumu, elektron geçişleri ve karotenoid bileşenlerinin konjuge çift bağlarının ışık yayılımı ile ilgili olabilir. Tıbbi bitkilerle uğraşırken ortaya çıkan saçılma, kırılma, girişim ve kırınım gibi fiziksel olaylar bununla ilişkilidir.
Özetle, kahverengimsi sarı, kırmızımsı kahverengi, kırmızımsı kahverengi ve sarı kahverengi kırmızı geven örneklerinin renk değerlerinde önemli farklılıklar vardır. Renk değeri ile karotenoid metabolitlerin içeriği arasında bir korelasyon vardır. Dört renk örneği arasında, maksimum ve minimum değerlere sahip 17 tip karotenoid bileşen vardır ve içerik dağılımı farklıdır; Dört renkte yer alan diferansiyel metabolitler, iki karotenoid kategorisi ve α - karoten, β - karoten, lutein dilaurat, lutein dimerik asit esteri, mor sarı bütirat, mor sarı hindistan cevizi esteri, anter sarısı, zeaksantin, mor sarı, lutein ve β - kriptoksantin laurik asit olmak üzere 11 tip lutein içerir. Kırmızı gevende renk üreten renklendirici maddelerden biridir. Kahverengimsi sarı, kırmızımsı kahverengi, kırmızımsı kahverengi ve sarı kahverengi kırmızı geven örneklerinin renklenmesi, yukarıda bahsedilen karotenoid metabolitlerinin içeriği ve türleriyle ilgili olabilir.