Jämförelse av kvaliteten på Cistanche Deserticola skördad under olika årstider baserat på intelligent sensorisk teknik och kemometri Ⅱ
Oct 14, 2025
2.4 Analys av polysackaridinnehåll
2.4.1 Beredning av referenslösning Väg noggrant en lämplig mängd vattenfri glukos, lös upp den och bered en glukosreferenslösning med en masskoncentration av 0,2 mg/ml.
2.4.2 Beredning av testlösning Väg noggrant upp 0,05 g Cistanche-pulver (passerat genom en No. 4-sikt) i ett 1,5 ml centrifugrör, tillsätt 1 ml vatten och blanda noggrant. Extrahera i ett 100 graders vattenbad i 2 timmar, kyl och centrifugera vid 10 000 × g i 10 min. Samla supernatanten. Tillsätt långsamt 0,8 mL vattenfri etanol till 0,2 mL av supernatanten och blanda väl. Stå vid 4 grader över natten, centrifugera sedan vid 10 000 × g i 10 minuter och kassera supernatanten. Tillsätt 1 mL vatten till fällningen och blanda noggrant för att lösa upp fällningen [11].
2.4.3 Konstruktion av den linjära regressionsekvationen Ta referenslösningen och späd den successivt för att framställa en serie lösningar med masskoncentrationer på 0,1, 0,05, 0,025 och 0,0125 mg/ml. Efter noggrann blandning, ta noggrant 200 μL, tillsätt 100 μL 5 % fenollösning och 500 μL koncentrerad svavelsyra, värm i ett vattenbad i 20 minuter, avlägsna, kyl under rinnande vatten och mät absorbansen (A) vid 490 nm för att erhålla regressionen Y−12} 0,0158, vilket indikerar god linjäritet inom 0,0125–0,2000 mg/ml.
2.4.4 Bestämning av polysackarider Mät A-värdet för testlösningen, sätt in i standardkurvan för att erhålla provets masskoncentration och beräkna polysackaridhalten.
2.4.5 Analys av polysackaridskillnader Med hjälp av fenol-svavelsyrametoden bestämdes polysackaridhalterna i Cistanche som skördats under olika årstider. Resultaten visade att massfraktionen av polysackarider i vårskördade Cistanche var 1,36 mg/g, något högre än på hösten, men skillnaden var inte signifikant.
2.5 Omfattande utvärdering av bionisk teknologi och markörkomponenter
2.5.1 Omfattande utvärderingsmetod Pearsons korrelationsanalys utfördes med Origin 2022 för att fastställa samband mellan egenskaper och kemiska komponenter. Ortogonal partiell minsta kvadrat-diskriminerande analys (OPLS-DA) utfördes med SIMCA-mjukvara, och metoden med variabel betydelse i projektion (VIP) användes för att bedöma betydelsen av olika kemiska komponenter och egenskaper för kvaliteten på Cistanche.
2.5.2 PCA-analys Kvaliteten på Cistanche involverar flera indikatorer, och det finns komplexa korrelationer mellan komponentindex. Att endast använda kemiska komponenter eller egenskaper som indikatorer är otillräckligt för att återspegla den övergripande kvaliteten; Principal component analysis (PCA) kan eliminera de korrelerade effekterna bland utvärderingsindikatorer. Därför analyserades indikatorer för egenskaper och kemiska komponenter gemensamt, och en PCA-plot konstruerades med hjälp av molnverktyget GidiAoYun. Prover av Cistanche som skördats under olika säsonger grupperades i två grupper, vilket indikerar att skördesäsongen väsentligt påverkar kvaliteten (Figur 6). PCA som använder Origin visade att bidragen från PC1 och PC2 var 34,4 % respektive 19,6 %, medan PC3, PC4, PC5 och PC6 bidrog med 11,0 %, 10,0 %, 8,8 % och 4,5 %, med ett kumulativt bidrag som översteg 85 %, vilket indikerar att de sex principiella komponenterna av Cistan-kvalitet kan representera den 6). Geniposidinsyra, logansyra, echinakosid, cistanosid A, verbascoside, a*, b* och luktrelaterade indikatorer påverkade signifikant kvaliteten på höstskördad Cistanche, medan L*, N-värde, ΔE och 2′-acetylverbascoside signifikant påverkade vårskördade material.
Tabell 6. Huvudkomponentbidragsanalys
| Huvudkomponent | Eget värde | Variansbidrag (%) | Kumulativt bidrag (%) |
|---|---|---|---|
| 1 | 7.90168 | 34.35515 | 34.35515 |
| 2 | 4.48800 | 19.51305 | 53.86820 |
| 3 | 2.52958 | 10.99818 | 64.86638 |
| 4 | 2.03447 | 10.01945 | 74.88583 |
| 5 | 2.03308 | 8.83947 | 83.72530 |
| 6 | 1.02508 | 4.45688 | 88.18218 |
2.5.3 Pearson korrelationsanalys Som visas i figur 7 uppvisade geniposidinsyra signifikanta positiva korrelationer med 8-epi-logansyra, echinakosid och cistanosid A; logansyra visade signifikanta positiva korrelationer med echinakosid och verbaskosid och en signifikant negativ korrelation med 2'-acetylverbaskosid; echinakosid var signifikant positivt korrelerad med cistanosid A och verbascoside; cistanosid A visade en signifikant positiv korrelation med verbascosid; polysackarider var signifikant negativt korrelerade med cistanosid A.
Cistanche fabrik
För egenskapsrelaterade indikatorer var L* signifikant negativt korrelerad med polysackaridinnehåll; a* visade en signifikant positiv korrelation med echinakosid och signifikant negativ korrelation med 2'-acetylverbascosid och polysackarider; b* var signifikant positivt korrelerad med echinakosid och cistanosid A och signifikant negativt korrelerad med polysackarider; ΔE visade signifikanta negativa korrelationer med geniposidinsyra, logansyra, echinakosid, cistanosid A och verbaskosid; W1C, W3S och W5C var signifikant negativt korrelerade med geniposidinsyra, 8-epi-logansyra, echinakosid, cistanosid A och 2'-acetylverbascosid och signifikant positivt korrelerade med polysackarider; W6S, W1S och W2S var signifikant positivt korrelerade med geniposidinsyra, 8-epi-logansyra, echinakosid och cistanosid A, och signifikant negativt korrelerade med polysackarider; W1W och W2W var signifikant positivt korrelerade med verbascoside; hårdhet visade signifikanta negativa korrelationer med geniposidinsyra, 8-epi-logansyra, echinakosid, cistanosid A och verbascoside.
Rött representerar en positiv korrelation, blått representerar en negativ korrelation, och ju mörkare färgen är, desto starkare är korrelationen; *P < 0,05 **P < 0,01.
Fig. 7 Värmekarta över korrelation mellan C. deserticola-indikatorer och kemiska sammansättningsindikatorer
2.5.4 Ortogonal partiell minsta kvadrat-diskriminerande analys (OPLS-DA) OPLS-DA är en statistisk metod som främst används för klassificering och diskriminering av högdimensionella data. I denna studie användes 23 indikatorinnehåll som oberoende variabler (X), och pseudo-matriskodade provklasser användes som beroende variabel (Y) för att konstruera OPLS-DA-modellen (Figur 8). I OPLS-DA-modellen var proverna väl separerade i två kategorier. R2X var 0,843, R2Y var 0,99 och Q2 var 0,984; närheten mellan R2Y och Q2 till 1 indikerar bra modellprestanda. Lastningsdiagrammet visade att vårskördade Cistanche var närmare L*, b*, W1W, W2W, polysackarider och 2′-acetylverbascoside, medan W5S, logansyra, echinacoside, cistanosid A och verbascoside var närmare höstskördade Cistanche och kan vara den främsta faktorn för dess kvalitet. VIP-plotten indikerade tre variabler med VIP > 1, där den högsta VIP var hårdhet vid 3,20, följt av ΔE vid 2,48 och echinacoside vid 1,78. Dessa tre indikatorer kan fungera som markörer för att särskilja kvaliteten på Cistanche som skördats under olika årstider. Ett permutationstest (n=200) visade att alla Q2-värden från permutation var lägre än den ursprungliga modellens Q2, och skärningen av Q2-regressionslinjen på Y-axeln var negativ, vilket indikerar ingen överanpassning.
Högkvalitativ cistanche till salu
3 Diskussion om cistanchekvalitet
Xie Zongwan föreslog teorin om "utmärkande utseende för att härleda kvalitet" [12], och hävdade att egenskaper är bland de viktiga indikatorerna för att utvärdera kvaliteten på traditionell kinesisk medicin (TCM). Genom att observera yttre egenskaper som form, färg, smak, storlek och textur kan man bedöma den inneboende kvaliteten hos medicinska material. Huang Luqi och kollegor hävdade vidare att högkvalitativa TCM som kallas "daodi medicinska material"-presenterar "utmärkt form" och "utmärkt kvalitet", vilket återspeglas i "utmärkt effekt" vid klinisk användning [13]. Från "utseendebaserad kvalitetsslutning" till konceptet "utmärkt form – utmärkt kvalitet", dessa perspektiv belyser egenskapernas inverkan på kvaliteten. Traditionell identifiering av egenskaper i TCM bygger på visuell inspektion, smak, lukt och beröring, som är subjektiva och svåra att kvantifiera. Att använda modern detektionsutrustning för att digitalisera externa egenskaper kan hjälpa till att utvärdera TCM-utseende mer objektivt och exakt [14–15]. Därför analyserade denna studie utseendeegenskaper hos Cistanche skördade under olika årstider. Resultaten visade att höstprover hade lägre L*- och b*-värden och texturrelaterade index än vårprover, vilket betyder att höstens Cistanche hade en djupare färg och mjukare textur, medan vårproverna var ljusare, gulaktigare och hårdare. Traditionellt karakteriseras premium Cistanche som mjuk, tjock, kompakt och fyllig [2], med "oljig lyster, betydande kroppsmassa, fyllighet, mjukhet och söt smak" betraktas som kvalitetsegenskaper. De egenskaper som observerades i höstprover överensstämde bättre med dessa premiumegenskaper. Samtidigt visade mätningar av viktiga aktiva komponenter signifikant högre halter av geniposidinsyra, logansyra, echinakosid, cistanosid A och verbascosid i höstprover än på våren. Efterföljande korrelationsanalys mellan traditionella egenskapsindex och innehållet av huvudaktiva komponenter visade en signifikant positiv korrelation mellan hårdhet och L*, vilket indikerar att ju mörkare provet är, desto mjukare är dess textur; L* var signifikant negativt korrelerad med polysackaridhalt, vilket indikerar att mörkare prover hade högre polysackaridhalter. Hårdhet korrelerad med innehåll av geniposidinsyra, 8-epi-logansyra, echinakosid, cistanosid A och verbascoside, vilket tyder på att mjukare Cistanche tenderar att ha högre nivåer av viktiga aktiva komponenter, vilket ytterligare underbygger funktionen "utmärkt form – utmärkt kvalitet". Dessutom fann denna studie en signifikant negativ korrelation mellan polysackarider och cistanosid A. Polysackarider har starkt hydrofila hydroxyl- och andra polära grupper [8], vilket förlänger torktiden, vilket kan leda till enzymatisk hydrolys av fenyletanoidglykosider i vävnaden och därigenom minska deras nivåer [16]. Således kan den signifikanta negativa korrelationen mellan polysackarider och cistanosid A bero på polysackariddriven förlängning av torktiden, vilket indirekt orsakar förändringar i innehållet av cistanosid A.
Fig. 8 OPLS-DA spridningsdiagram (A), OPLS-DA laddningsdiagram (B), 200 substitutionstestdiagram (C) och VIP-diagram (D)
Denna studie analyserade också lukten av Cistanche skördad under olika årstider och fann luktskillnader som möjliggjorde effektiv diskriminering. Högre svar observerades för W1W-, W2W-, W5S- och W1S-sensorer, vilket indikerar att Cistanche innehåller relativt rikligt med terpener, aromatiska föreningar, organiska svavelföreningar, kväveoxider och ämnen av metanklass, bland vilka terpener och kväveoxider sannolikt bidrar till säsongsbetonade luktskillnader. Huvudkomponenten i Cistanches flyktiga olja är eugenol, som står för 83,60 % [17–18], en aromatisk förening. De högre svaren från W2W-sensorn på prover från olika årstider kan vara relaterade till denna komponent. Metanklassade föreningar inkluderar halometaner, alkoholer, syror, estrar, etrar, etc. [19]. Tidig forskning på flyktiga komponenter i Cistanche visade stora klasser inklusive aldehyder, ketoner, furaner, alkoholer, laktoner och estrar [20]. Därför kan W1S-sensorns högre respons vara associerad med alkoholer och estrar bland dess flyktiga beståndsdelar.
Miljöfaktorer som temperatur, luftfuktighet och ljusintensitet varierar över skördesäsonger och leder till förändringar i de viktigaste aktiva komponenterna i Cistanche. Tidiga studier visade att växter ackumulerar högre nivåer av fenoler på sommaren för att motstå solstrålning, vilket resulterar i ökade fenoler på hösten [21]. Torka främjar ackumuleringen av echinacoside och verbascoside i Cistanche tubulosa [22]. De betydligt högre nivåerna av echinacoside, cistanoside A och verbascoside i höstskördade Cistanche kan bero på kumulativ exponering för starkt ljus och torka under sommaren. Ansamlingen av logansyra, en iridoid av Gentiana, påverkas av klimatfaktorer [23-24], med nederbörd och hög temperatur som dominerande ekologiska faktorer som påverkar iridoid ackumulering. Måttlig torka bidrar också till terpenansamling i växter [25]. De betydligt högre halterna av iridoider-geniposidinsyra och logansyra i höstskördade Cistanche jämfört med våren kan alltså relateras till temperatur, ljus och nederbörd. Dessutom påverkar ljusets varaktighet signifikant polysackaridackumuleringen i Bletilla-knölar, med den högsta ackumuleringen vid 10–11 timmar av ljus [26]. I Gansu och Alxa Left Banner (Inre Mongoliet) skiljer sig dagsljustiden mellan vår och höst, med längre dagar på våren [27–28]. Polysackaridhalten var lägre i höstskördad Cistanche än på våren, även om skillnaden inte var signifikant, vilket kan bero på ljusets varaktighet.
Sammanfattningsvis finns det betydande skillnader i egenskaper och innehåll av aktiva komponenter i Cistanche som skördats under olika årstider, men aktuell forskning har till stor del begränsats till jämförande analyser. Bearbetning av Cistanche på ursprungsplatsen innebär i allmänhet torkning; övergången från färsk till torr är en dynamisk process där cellstruktur, sammansättning, färg och ämnesomsättning förändras. Miljöskillnader under torkning över säsonger - såsom torktemperatur och omgivande luftfuktighet - kan också påverka kvalitetsförändringar. Framtida arbete kommer att undersöka torkkinetiken för Cistanche, ytterligare utvärdera dynamiska förändringar i aktiva komponenter och egenskaper under torkning, och inkludera mätningar av miljöfaktorer (temperatur, luftfuktighet, etc.) under hela färsk-till-torr-processen under olika årstider. Detta kommer att hjälpa till att förklara orsakerna till förändringar under torkning och tillhandahålla mer omfattande kontrollstandarder för bearbetning efter skörd och produktion av Cistanche.
Intressekonflikt Alla författare förklarar inga intressekonflikter.
Referenser
[1] Folkrepubliken Kinas farmakopé [S]. Vol. I. 2020: 140–142.
[2] Zhang J, Zhu TT, Jin L, et al. Forskningsframsteg kring bildandet av högkvalitativa Cistanche [J]. China Journal of Experimental Traditional Medical Formulae, 2023, 29(18): 259–266.
[3] Zhou SQ, Feng D, Zhou YX, et al. Analys av de aktiva ingredienserna och hälsotillämpningar av Cistanche [J]. Front Nutr, 2023, 10: 1101182.
[4] Cheng N, Wang H, Hao H, et al. Forskningsframsteg om polysackaridkomponenter i Cistanche deserticola som potentiella farmaceutiska medel [J]. Eur J Med Chem, 2023, 245 (punkt 1): 114892.
[5] Nan ZD, Zhao MB, Zeng KW, et al. Antiinflammatoriska iridoider från stjälkar av Cistanche deserticola odlade i Tarimöknen [J]. Chin J Nat Med, 2016, 14(1): 61–65.
[6] Pang JH, Sheng JH, Zhang X J. Effekter av tillväxtår och skördesäsonger på aktiva komponenter i Cistanche [J]. Journal of Chinese Ethnic Medicine, 2013, 19(1): 33–34.
[7] Qian H, Yu FJ, Geng ZC, et al. Jämförande studie av innehållet av fyra fenyletanoidglykosider i Cistanche skördade under olika årstider [J]. Journal of Pharmaceutical Analysis, 2016, 36(11): 1971–1976.
[8] Wang XY, Xiao B, Zhang ZF, et al. Bestämning av echinakosid, verbaskosid, dulcitol, betain och lösliga polysackarider i Cistanche insamlade vid olika skördeperioder och dess daodiegenskaper [J]. Kinesiska traditionella och växtbaserade droger, 2017, 48(18): 3841–3846.
[9] Ren YN, Feng WH, Li H, et al. En preliminär undersökning av binär klassificeringsidentifiering av de fem smakerna av TCM baserad på AI-sensorisk och multi-source information fusion [J]. Kinesiska traditionella och växtbaserade droger, 2023, 54(10): 3080–3092.
[10] Chen YY, Zhang JL, Liu JJ, et al. Jämförande studie av morfologiska egenskaper och kemiska komponenter hos vild och odlad Angelica sinensis baserad på bionisk teknologi och kemometri [J]. ACS Omega, 2024, 9(40): 41408–41418.
[11] Zhu TT, Zhang J, Liu TL, et al. Transkriptomiska och metabolomiska analyser avslöjar mekanismen för färgskillnad mellan två typer av Cistanche deserticola före och efter torkning [J]. Front Plant Sci, 2025, 15: 1506523.
[12] Xie Z W. Om den traditionella identifieringsupplevelsen av TCM-sorter: teorin om "utmärkande utseende för att härleda kvalitet" [J]. Shizhen Traditional Chinese Medicine, 1994, 5(3): 19–21.
[13] Yuan Y, Huang L Q. Framsteg och trender inom molekylär farmakognosi av daodi-läkemedel [J]. Chinese Science Bulletin, 2020, 65(12): 1093–1102.
[14] Liu TR, Jin Y, Meng HB, et al. Biologiska konnotationer av färgdiskriminering och kvalitetsutvärdering under TCM-teorin om "utseendebaserad kvalitetsinferens" [J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2020, 45(19): 4545–4554.
[15] Wang HN, Tian YQ, Liu DH, et al. Historien, utvecklingen och tillämpningen av TCM-teorin om "utseendebaserad kvalitetsinferens" [J]. Chinese Medicinal Materials, 2021, 44(3): 513–519.
[16] Yang JH, Hu JP, Rena Kasmu, et al. Effekter av olika bearbetningsmetoder på fenyletanoidglykosider i Cistanche-avkoksbitar [J]. Chinese Medicinal Materials, 2010, 33(5): 691–693.
[17] Hui RH, Hou DY, Li TC, et al. Analys av flyktiga kemiska komponenter i Cistanche [J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2003, 31(5): 601–603.
[18] Peng XY, Chen JR, Cui HY, et al. Analys av flyktiga ämnen i Cistanche från olika värdar i Xinjiang baserat på GC-IMS [J]. Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(9): 272–279.
