Komplexní identifikace a chemická analýza divokého Cistanche Senegalensis v Keni: Morfologie, čárové kódování DNA a fytochemie

2. Molekulární identifikace pomocí DNA čárového kódování

Molekulární identifikace divočinyVzorky Cistanche z Kenia jejich hostitelských rostlin byla provedena pomocí dvou párů primerů, ITS2F/ITS3R a psbA-trnH [11]. Oba keňské divoké vzorky Cistanche byly úspěšně spárovány jakoCistanche tubulosav systému čárových kódů DNA tradiční čínské medicíny se sekvenční podobností 96,7 %. V databázi GenBank se sekvence shodovaly s více druhy a vykazovaly 100% podobnost sCistanche senegalensis a více než 98% podobnost sCistanche tubulosa. Hostitelská rostlina neodpovídala žádným záznamům v systému čárových kódů DNA tradiční čínské medicíny, ale vykazovala vysokou podobnost (97,55 %) s druhy AmaranthaceaeSericocomopsis hildebrandtiiv GenBank.

Pro bližší objasnění vztahu, nejpodobnějšíCistanche senegalensisSekvence psbA-trnH (Přístup: LT715293) a sekvence ITS2 (Přístup: LT715483) byly staženy z GenBank spolu se sekvencemi ITS2 a psbA čtyř čínských druhů Cistanche. Fylogenetické stromy byly konstruovány pomocí softwaru MEGA X (viz obrázek 3). Jak je znázorněno na obrázku 3, keňské divoké vzorky Cistanche (K1, K2) se shlukují ve stejné větvi jakoCistanche senegalensis, s genetickou vzdáleností 0–0,0016, což naznačuje, že mohou patřit ke stejnému druhu. Naproti tomu spadají do odlišných větví od čtyř čínských druhů Cistanche, což ukazuje na významné mezidruhové rozdíly. Ve srovnání s tím je fylogenetická vzdálenost mezi K1, K2 aCistanche tubulosaje relativně blízko (0,0089–0,0098), zatímco vzdálenost kCistanche deserticolaje mnohem větší (0,1193–0,2961). To naznačuje, že keňský divoký Cistanche je blíže příbuznýCistanche tubulosa, což naznačuje sdílený původ, ale následnou divergenci v důsledku různých environmentálních tlaků a evolučních procesů.

 

 

Cistanche tubulosa

3. Stanovení obsahu aktivních složek a analýza otisků prstů v různých vzorcích Cistanche

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC) byla použita k současnému stanovení obsahu pěti fenylethanoidových glykosidů a pěti sacharidových alkoholů ve dvou keňských divokých vzorcích Cistanche a také čínskýchCistanche tubulosaaCistanche deserticola(viz tabulky 1 a 2).

Pokud jde o fenylethanoidové glykosidy, echinakosid a akteosid byly nalezeny v konzistentně vysokých hladinách ve všech vzorcích Cistanche, což podporuje zdůvodnění jejich výběru jako markerových sloučenin v čínském lékopisu. Zejména,Cistanche senegalensisz Keni vykazoval výrazně vyšší obsah tubulosidu A, který jej odlišuje od čínského druhu Cistanche a může sloužit jako charakteristický znak keňského Cistanche.

Pokud jde o celkový obsah sacharidového alkoholu,Cistanche deserticolavykazovaly mnohem vyšší úrovně než obaCistanche tubulosaaCistanche senegalensis. Betain nebyl detekován vCistanche tubulosa, ačkoli obsah fruktózy, mannitolu a glukózy byl podobný jako vCistanche deserticolas výjimkou mnohem nižšího obsahu sacharózy. naproti tomuCistanche senegalensisobsahoval detekovatelný betain, ale žádnou glukózu, a hladiny jiných sacharidových alkoholů se také značně lišily od čínského druhu Cistanche.

Cistanche tubulosa čerstvý kořen

Kontaktujte nyní a seznamte se s farmáři cistanche v Číně

 

 

 

Tabulka 1 Obsah pěti fenylethanoidních glykosidů v rostlinách Cistanche (%, n=3, průměr ± SD). GH: C. tubulosa; HM: C. deserticola; "-" znamená nezjištěno

ID vzorku	Původ	Forma růstu	Datum odběru	Echinakosid	Tubulosid A	Akteosid	Isoacteosid	2'-Acetyllakteosid	Celkový
GH1	Yutian, Xinjiang	Kultivovaný	2023.11	9.47 ± 0.070	0.63 ± 0.003	4.34 ± 0.032	1.43 ± 0.007	0.11 ± 0.001	15.98
GH2	Yutian, Xinjiang	Kultivovaný	2023.11	13.31 ± 0.347	0.64 ± 0.012	4.34 ± 0.032	1.33 ± 0.07	0.17 ± 0.001	19.52
GH3	Yutian, Xinjiang	Kultivovaný	2023.11	24.64 ± 0.043	0.84 ± 0.014	5.75 ± 0.091	2.06 ± 0.038	0.06 ± 0.003	33.35
HM1	Turpan, Xinjiang	Kultivovaný	2023.11	1.93 ± 0.094	0.04 ± 0.003	0.15 ± 0.026	0.03 ± 0.006	0.02 ± 0.001	2.17
HM2	Turpan, Xinjiang	Kultivovaný	2023.11	2.76 ± 0.140	0.05 ± 0.003	0.16 ± 0.018	0.03 ± 0.004	0.03 ± 0.001	3.05
HM3	Turpan, Xinjiang	Kultivovaný	2023.11	2.44 ± 0.174	0.06 ± 0.004	0.15 ± 0.008	0.03 ± 0.002	0.02 ± 0.001	2.69
K1	Keňa	Divoký	2023.08	3.83 ± 0.027	2.69 ± 0.034	2.70 ± 0.27	0.27 ± 0.003	0.74 ± 0.001	10.23
K2	Keňa	Divoký	2023.08	1.46 ± 0.018	1.51 ± 0.001	0.15 ± 0.001	0.08 ± 0.001	0.03 ± 0.001	3.23

---

Tabulka 2 Obsah cukerných alkoholů a betainu v rostlinách Cistanche (%, n=3, průměr ± SD)

ID vzorku	Původ	Forma růstu	Datum odběru	Betain	Fruktóza	Manitol	Glukóza	Sacharóza	Celkový
GH1	Yutian, Xinjiang	Kultivovaný	2023.11	-	11.66 ± 0.084	5.56 ± 0.112	5.45 ± 0.054	2.29 ± 0.042	24.96
GH2	Yutian, Xinjiang	Kultivovaný	2023.11	-	8.75 ± 0.061	4.94 ± 0.159	3.34 ± 0.081	1.70 ± 0.092	18.73
GH3	Yutian, Xinjiang	Kultivovaný	2023.11	-	9.44 ± 0.107	5.09 ± 0.089	4.31 ± 0.455	1.80 ± 0.149	20.29
HM1	Turpan, Xinjiang	Kultivovaný	2023.11	6.62 ± 0.136	7.60 ± 0.119	3.22 ± 0.049	3.55 ± 0.150	23.18 ± 0.425	44.16
HM2	Turpan, Xinjiang	Kultivovaný	2023.11	6.46 ± 0.105	7.82 ± 0.104	4.82 ± 0.038	4.98 ± 0.104	28.57 ± 0.449	52.65
HM3	Turpan, Xinjiang	Kultivovaný	2023.11	6.65 ± 0.148	8.29 ± 0.159	3.90 ± 0.084	4.88 ± 0.009	26.90 ± 0.629	50.62
K1	Keňa	Divoký	2023.08	9.41 ± 0.021	5.31 ± 0.333	7.06 ± 0.045	-	8.44 ± 0.102	30.22
K2	Keňa	Divoký	2023.08	6.29 ± 0.034	-	-	-	-	6.29

---

Poznámka:
"-" znamená nezjištěno.
GH =Cistanche tubulosa, HM =Cistanche deserticola, K=Keňa divokáCistanche.

 

Chromatografické otisky vzorků Cistanche z různých oblastí jsou zobrazeny na obrázku 4 a výsledky analýzy podobnosti otisků jsou uvedeny v tabulce 3. Podobnost mezi keňským divokým vzorkem Cistanche K1 a vzorky GH1–GH3 (Cistanche tubulosaz Číny) se pohybovala od 0,785 do 0,899, zatímco podobnost se vzorky HM1–HM3 (Cistanche deserticolaz Číny) se pohybovala od 0,630 do 0,745. U vzorku K2 z Keni byla podobnost se vzorky GH1–GH3 0,840 až 0,859 a se vzorky HM1–HM3 0,775 až 0,824. Tyto výsledky naznačují, že chemické složení keňského divokého Cistanche je více podobné složení čínskéhoCistanche tubulosanež doCistanche deserticola.

 

Obrázek 4 Chromatogramy otisků prstů divokého Cistanche v Keni a kultivovaných C. tubulosa a C. deserticola v Xinjiang

 

Tabulka 3 Výsledky hodnocení podobnosti vzorků Cistanche

Ochutnat	K1	K2	HM1	HM2	HM3	GH1	GH2	GH3	Odkaz
K1	1	0.881	0.647	0.745	0.630	0.899	0.834	0.785	0.852
K2	0.881	1	0.783	0.824	0.775	0.859	0.854	0.840	0.875
HM1	0.647	0.783	1	0.988	1	0.887	0.950	0.975	0.945
HM2	0.745	0.824	0.988	1	0.985	0.946	0.986	0.997	0.983
HM3	0.630	0.775	1	0.985	1	0.876	0.942	0.969	0.937
GH1	0.899	0.859	0.887	0.946	0.876	1	0.987	0.967	0.988
GH2	0.834	0.854	0.950	0.986	0.942	0.987	1	0.996	0.999
GH3	0.785	0.840	0.975	0.997	0.969	0.967	0.996	1	0.993
Odkaz	0.852	0.875	0.945	0.983	0.937	0.988	0.999	0.993	1

---

Poznámka: K1, K2: keňský divoký Cistanche; HM1–HM3:Cistanche deserticolaz Turpan, Xinjiang; GH1–GH3: *

 

Diskuse

Keňa se může pochlubit bohatou rostlinnou rozmanitostí a dlouholetou tradicí využívání rostlin pro léčebné účely. Výzkum mnoha afrických rostlin z hlediska taxonomie, chemie a farmakologie však zůstává omezený, což vede k tomu, že mnoho cenných léčivých rostlin je přehlíženo a nedostatečně prozkoumáno [9]. Ačkoli existují zprávy naznačující, že Cistanche je v Keni široce rozšířen [15], v současné době neexistují žádné záznamy o jeho léčebném použití v zemi. Abychom objasnili stav a léčivou hodnotu zdrojů Cistanche v Keni, provedl náš výzkumný tým terénní průzkum a zjistil toCistanche senegalensisje široce rozšířen v jihozápadní Keni. Místní období květu pro Cistanche jsou od března do května a od října do prosince. Vzhledem k tomu, že náš průzkum proběhl v srpnu, byli jsme schopni shromáždit pouze dva vzorky. Navzdory tomuto omezení jsme identifikovali druhy divokého keňského Cistanche pomocí morfologických, histologických a molekulárních analýz DNA a určili jejich chemické složení, což poskytuje podporu pro zachování a rozvoj zdrojů Cistanche v Keni.

Cistanche deserticola

 

Sukulentní stonek keňské divoké Cistanche je zploštělý a válcovitý, připomínajícíCistanche deserticolavzhledem, ale výrazně se liší od vřetenovitého stonkuCistanche tubulosa. Příčný řez keňskou divokou Cistanche vykazuje roztroušené cévní svazky, což je v souladu s tle vlastnostiCistanche tubulosa. Nicméně, zatímco prašník základnaCistanche tubulosaje tupý a zaoblený bez akutní špičky, tento rys chybí u volně žijících keňských Cistanche [1,7]. Na základě ITS2 a sekvenční analýzy psbA-trnH je pravděpodobný keňský divoký CistancheCistanche senegalensisa obě genetické oblasti vykazují vysokou podobnost s čínskýmiCistanche tubulosa. Předchozí zprávy to naznačujíC. senegalensisje distribuován hlavně ze Senegalu v severovýchodní Africe na jih do Keni a dalších částí jihovýchodní Afriky [15]. Nejnovější a komplexní fylogenetická studie rodu Cistanche jej rozděluje do čtyř hlavních kladů: východní Asie, severozápadní Afrika, jihozápadní Asie a rozšířený klad. Díky mezidruhové hybridizaci nebo geografickým změnám se rozšířený klad vyznačuje nízkým fylogenetickým rozlišením, což ztěžuje rozlišení druhů na základě morfologie a sekvencí DNA. OběC. tubulosaaC. senegalensisspadají do tohoto rozšířeného kladu a čtyři vzorky identifikovány jakoC. tubulosabyly nalezeny vC. senegalensisoboru ve studii, což ztěžuje rozlišení mezi těmito dvěma i na úrovni jaderných sekvencí ITS2 a chloroplastových psbA-trnH [8].

Podle výzkumu [15] hostiteléC. senegalensiszahrnuje několik druhů, napřSuaeda monoica(Amaranthaceae),Salvadora persica(Salvadoraceae),Zygophyllumdruhy (Zygophyllaceae), aVachellia tortilis(Fabaceae). V této studii byl hostitel keňské divoké Cistanche identifikován jakoSericocomopsis hildebrandtii(Amaranthaceae), keř nebo keř, jehož kořeny se lokálně používají jako etnomedicína k léčbě malárie, bolesti žaludku, hepatitidy, zácpy a dalších onemocnění [16,17]. V Číně hostiteléCistanche deserticolazahrnoutHaloxylon ammodendron, H. persicum(oba Amaranthaceae), aAtriplex canescens(Chenopodiaceae) [18]; zatímco zástupy ČíňanůCistanche tubulosajsou různé druhyTamarix(Tamaricaceae). Ve srovnání s relativně omezeným rozsahem hostitelů čínských druhů Cistanche,C. senegalensisv Keni využívá širší škálu hostitelů z různých rodů, což naznačuje širší ekologickou přizpůsobivost.

Oba vzorkyC. senegalensisshromážděné v této studii obsahovaly všech pět fenylethanoidních glykosidů, i když se hladiny velmi lišily, pravděpodobně kvůli rozdílům ve fázi květu. Vzorek K1 byl odebrán předtím, než rostlina vylezla ze země, s menšími nespotřebovanými zásobami stonku a živin, což vedlo k vyššímu obsahu účinné látky; vzorek K2 byl odebrán během období květu, kdy byly vyčerpány živiny, což vedlo k nižšímu obsahu aktivní složky, což je v souladu s předchozími studiemi [19]. Celkový obsah pěti fenylethanoidových glykosidů v K1 byl vyšší než v čínštiněCistanche deserticolaale nižší než v čínštiněCistanche tubulosa. Kromě toho byl celkový obsah čtyř cukerných alkoholů a betainu v K1 vyšší než vCistanche tubulosaale nižší než vCistanche deserticola. Je pozoruhodné, že vzorky K1 i K2 obsahovaly relativně vysoké hladiny betainu, které nebyly v čínštině nikdy detekoványCistanche tubulosaale je známo, že se v čínštině vyskytuje ve velkém množstvíCistanche deserticola[6]. Dalším významným rozdílem je, že ani K1 ani K2 neobsahovaly glukózu, ale vzhledem k malé velikosti vzorku není jasné, zda se jedná o charakteristikuC. senegalensisnebo jednoduše individuální variace – to bude v budoucnu vyžadovat další ověření s více vzorky.

Stručně řečeno, prostřednictvím terénního průzkumu a výzkumu tato studie identifikovala rozšíření divokého Cistanche v Keni a objasnila jeho druh jakoCistanche senegalensisa našli podobnosti i rozdíly s čínštinouCistanche deserticolaaCistanche tubulosa. Tyto rozdíly mohou být ovlivněny metodami pěstování, ekologickým prostředím a dalšími faktory a vyžadují další výzkum a sledování.

 

Reference

[1] Komise pro čínský lékopis. Lékopis Čínské lidové republiky (中华 人民共和国药典) [S]. Sv. 1. 2025 Ed. Peking: China Medical Science Press, 2025: 319-320.

[2] Tu PF, Jiang Y. Aktualizace klasického literárního výzkumu o Cistanches Herba [J]. China J Chin Mater Med (中国中药杂志), 2022, 47: 5670-5679.

[3] Fu Z, Fan X, Wang X a kol. Cistanches Herba: přehled její chemie, farmakologie,

[4] Xu CH, Tuerdimaimaiti N, Wang YX a kol. Pokrok v bioaktivitě fenylethanoidových glykosidů v Cistanches [J]. Food Drug (食品与药品), 2023, 25: 261-266.

[5] Píseň ZH, Lei L,Tu PF. Pokroky ve výzkumu farmakologické aktivity v rostlinách Cistanche Hoffing et Link [J]. Chin Tradit Herb Drugs (中草药), 2003, 34: 113-115.

[6] Gao YJ, Jiang Y, Dai F a kol. Studie o laxativních složkách v Cistanche deserticola YC Ma [J]. Mod Chin Med (中国现代中药), 2015, 17: 307-310, 314.

[7] Redakční výbor Flora Reipublicae Popularis Sinicae, Čínská akademie věd. Flora of China (中国植物志) [M]: Vol 69. Beijing: Science Press, 1999: 86.

[8] Ataei N, Schneeweiss GM, García MA, et al. Multilokusová fylogeneze nefotosyntetické parazitické rostliny Cistanche (Orobanchaceae) vyvrací současnou taxonomii a identifikuje čtyři hlavní morfologicky odlišné klady [J]. Mol Phylogenet Evol, 2020, 151: 106898.

[9] Nankaya J, Gichuki N, Lukhoba C, et al. Léčivé rostliny Masajů z Keni: přehled [J]. Rostliny, 2020, 9:44