Omfattende identifikasjon og kjemisk analyse av vill Cistanche Senegalensis i Kenya: Morfologi, DNA-strekkoding og fytokjemi

2. Molekylær identifikasjon ved DNA-strekkoding

Molekylær identifikasjon av naturenCistanche-prøver fra Kenyaog vertsplantene deres ble utført ved bruk av to par primere, ITS2F/ITS3R og psbA-trnH [11]. Begge kenyanske ville Cistanche-prøver ble matchet somCistanche tubulosai DNA-strekkodingssystemet for tradisjonell kinesisk medisin, med en sekvenslikhet på 96,7 %. I GenBank-databasen samsvarte sekvensene med flere arter, og viste 100 % likhet medCistanche senegalensis og over 98% likhet medCistanche tubulosa. Vertsplanten samsvarte ikke med noen registreringer i DNA-strekkodingssystemet for tradisjonell kinesisk medisin, men viste høy likhet (97,55 %) med Amaranthaceae-arterSericocomopsis hildebrandtiii GenBank.

For ytterligere å avklare forholdet, den mest likeCistanche senegalensispsbA-trnH-sekvens (Tilgang: LT715293) og ITS2-sekvens (Tilgang: LT715483) ble lastet ned fra GenBank, sammen med ITS2- og psbA-sekvenser av fire kinesiske Cistanche-arter. Fylogenetiske trær ble konstruert ved bruk av MEGA X-programvare (se figur 3). Som vist i figur 3, klynger de kenyanske ville Cistanche-prøvene (K1, K2) i samme gren somCistanche senegalensis, med en genetisk avstand på 0–0,0016, noe som tyder på at de kan tilhøre samme art. I kontrast faller de inn i forskjellige grener fra de fire kinesiske Cistanche-artene, noe som indikerer betydelige forskjeller mellom arter. Til sammenligning er den fylogenetiske avstanden mellom K1, K2 ogCistanche tubulosaer relativt nærme (0,0089–0,0098), mens avstanden tilCistanche deserticolaer mye større (0,1193–0,2961). Dette tyder på at kenyansk vill Cistanche er nærmere beslektet medCistanche tubulosa, som antyder en delt aner, men påfølgende divergens på grunn av forskjellige miljøbelastninger og evolusjonære prosesser.

 

 

Cistanche tubulosa

3. Innholdsbestemmelse av aktive ingredienser og fingeravtrykksanalyse i forskjellige Cistanche-prøver

Høyytelses væskekromatografi (HPLC) ble brukt til samtidig å bestemme innholdet av fem fenyletanoidglykosider og fem sakkaridalkoholer i to kenyanske ville Cistanche-prøver, samt kinesiskeCistanche tubulosaogCistanche deserticola(se tabell 1 og 2).

Når det gjelder fenyletanoidglykosider, ble echinakosid og acteosid funnet i konsekvent høye nivåer i alle Cistanche-prøver, noe som støtter begrunnelsen for deres valg som markørforbindelser i den kinesiske farmakopéen. Spesielt,Cistanche senegalensisfra Kenya viste et betydelig høyere innhold av tubulosid A, noe som skiller det fra den kinesiske Cistanche-arten og kan tjene som et karakteristisk trekk ved kenyanske Cistanche.

Når det gjelder totalt sakkaridalkoholinnhold,Cistanche deserticolaviste mye høyere nivåer enn beggeCistanche tubulosaogCistanche senegalensis. Betain ble ikke påvist iCistanche tubulosa, selv om innholdet av fruktose, mannitol og glukose var likt innholdet iCistanche deserticola, bortsett fra et mye lavere sukroseinnhold. I kontrast,Cistanche senegalensisinneholdt påviselig betain, men ingen glukose, og nivåene av andre sakkaridalkoholer skilte seg også betydelig fra den kinesiske Cistanche-arten.

Cistanche tubulosa Frisk rot

Kontakt nå bli kjent med cistanche-bønder i Kina

 

 

 

Tabell 1 Innhold av fem fenyletanoidglykosider i Cistanche-planter (%, n=3, gjennomsnitt ± SD). GH: C. tubulosa; HM: C. deserticola; "-" indikerer ikke oppdaget

Eksempel-ID	Opprinnelse	Vekstform	Innsamlingsdato	Echinacoside	Tubuloside A	Acteosid	Isoakteosid	2'-acetylakteosid	Total
GH1	Yutian, Xinjiang	Dyrket	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	Dyrket	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	Dyrket	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	Dyrket	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	Dyrket	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	Dyrket	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	Kenya	Vill	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	Kenya	Vill	2023.08	1.46 ± 0.018	1.51 ± 0.001	0.15 ± 0.001	0.08 ± 0.001	0.03 ± 0.001	3.23

---

Tabell 2 Innhold av sukkeralkoholer og betain i Cistanche-planter (%, n=3, gjennomsnitt ± SD)

Eksempel-ID	Opprinnelse	Vekstform	Innsamlingsdato	Betain	Fruktose	Mannitol	Glukose	sukrose	Total
GH1	Yutian, Xinjiang	Dyrket	2023.11	-	11.66 ± 0.084	5.56 ± 0.112	5.45 ± 0.054	2.29 ± 0.042	24.96
GH2	Yutian, Xinjiang	Dyrket	2023.11	-	8.75 ± 0.061	4.94 ± 0.159	3.34 ± 0.081	1.70 ± 0.092	18.73
GH3	Yutian, Xinjiang	Dyrket	2023.11	-	9.44 ± 0.107	5.09 ± 0.089	4.31 ± 0.455	1.80 ± 0.149	20.29
HM1	Turpan, Xinjiang	Dyrket	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	Dyrket	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	Dyrket	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	Kenya	Vill	2023.08	9.41 ± 0.021	5.31 ± 0.333	7.06 ± 0.045	-	8.44 ± 0.102	30.22
K2	Kenya	Vill	2023.08	6.29 ± 0.034	-	-	-	-	6.29

---

Note:
"-" indikerer ikke oppdaget.
GH =Cistanche tubulosa, HM =Cistanche deserticola, K=Kenya villCistanche.

 

De kromatografiske fingeravtrykkene til Cistanche-prøver fra forskjellige regioner er vist i figur 4, og resultatene av fingeravtrykkslikhetsanalyse er presentert i tabell 3. Likheten mellom den kenyanske ville Cistanche-prøven K1 og GH1–GH3-prøvene (Cistanche tubulosafra Kina) varierte fra 0,785 til 0,899, mens likheten med HM1–HM3-prøvene (Cistanche deserticolafra Kina) varierte fra 0,630 til 0,745. For K2-prøven fra Kenya var likheten med GH1–GH3-prøvene 0,840 til 0,859, og med HM1–HM3-prøvene var den 0,775 til 0,824. Disse resultatene indikerer at den kjemiske sammensetningen til kenyanske vill Cistanche er mer lik den til kinesereCistanche tubulosaenn åCistanche deserticola.

 

Figur 4 Fingeravtrykkkromatogrammene til vill Cistanche i Kenya og kultiverte C. tubulosa og C. deserticola i Xinjiang

 

Tabell 3 Resultater av likhetsevaluering av Cistanche-prøver

Prøve	K1	K2	HM1	HM2	HM3	GH1	GH2	GH3	Referanse
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
Referanse	0.852	0.875	0.945	0.983	0.937	0.988	0.999	0.993	1

---

Note: K1, K2: Kenyansk vill Cistanche; HM1–HM3:Cistanche deserticolafra Turpan, Xinjiang; GH1–GH3: *

 

Diskusjon

Kenya har et rikt plantemangfold og en lang tradisjon for å bruke planter til medisinske formål. Imidlertid er forskning på mange afrikanske planter når det gjelder taksonomi, kjemi og farmakologi fortsatt begrenset, noe som resulterer i at mange verdifulle medisinplanter blir oversett og undersøkt [9]. Selv om det er rapporter som tyder på at Cistanche er vidt distribuert i Kenya [15], er det foreløpig ingen registreringer av medisinsk bruk i landet. For å avklare statusen og den medisinske verdien til Cistanche-ressurser i Kenya, gjennomførte forskningsteamet vårt en feltundersøkelse og fant atCistanche senegalensiser vidt utbredt i det sørvestlige Kenya. De lokale blomstringsperiodene for Cistanche er fra mars til mai og fra oktober til desember. Siden vår undersøkelse ble gjennomført i august, klarte vi kun å samle inn to prøver. Til tross for denne begrensningen, identifiserte vi arten av vill kenyansk Cistanche gjennom morfologiske, histologiske og DNA-molekylære analyser, og bestemte deres kjemiske sammensetning, og ga støtte til bevaring og utvikling av Cistanche-ressurser i Kenya.

Cistanche deserticola

 

Den saftige stammen til den kenyanske ville Cistanche er flat og sylindrisk, og lignerCistanche deserticolai utseende, men skiller seg spesielt fra den fusiforme stammen tilCistanche tubulosa. Den tverrgående delen av den kenyanske ville Cistanche viser spredte vaskulære bunter, som er i samsvar mede funksjoner avCistanche tubulosa. Men mens anther base avCistanche tubulosaer sløv og avrundet uten en akutt spiss, er denne funksjonen fraværende i den ville kenyanske Cistanche [1,7]. Basert på ITS2 og psbA-trnH sekvensanalyse, er den kenyanske ville Cistanche sannsynligvisCistanche senegalensis, og begge genetiske regionene viser stor likhet med kinesiskCistanche tubulosa. Tidligere rapporter tyder på detC. senegalensiser hovedsakelig distribuert fra Senegal i det nordøstlige Afrika sørover til Kenya og andre deler av det sørøstlige Afrika [15]. Den nyeste og omfattende fylogenetiske studien av slekten Cistanche deler den inn i fire hovedklader: Øst-Asia, Nordvest-Afrika, Sørvest-Asia og en utbredt klede. På grunn av interartshybridisering eller geografiske endringer er den utbredte kleden preget av lav fylogenetisk oppløsning, noe som gjør det vanskelig å skille arter basert på morfologi og DNA-sekvenser. BådeC. tubulosaogC. senegalensisfaller inn i denne utbredte kladen, og fire prøver identifisert somC. tubulosable funnet innenforC. senegalensisgren i studien, noe som gjør det utfordrende å skille mellom de to selv på nivået av kjernefysiske ITS2- og kloroplast-psbA-trnH-sekvenser [8].

Ifølge forskning [15], verter avC. senegalensisinkludere flere arter, som f.eksSuaeda monoica(Amaranthaceae),Salvadora persica(Salvadoraceae),Zygophyllumarter (Zygophyllaceae), ogVachellia tortilis(Fabaceae). I denne studien ble verten av kenyanske vill Cistanche identifisert somSericocomopsis hildebrandtii(Amaranthaceae), en underbusk eller busk hvis røtter brukes lokalt som etnomedisin for behandling av malaria, magesmerter, hepatitt, forstoppelse og andre plager [16,17]. I Kina er vertene forCistanche deserticolainkludereHaloxylon ammodendron, H. persicum(begge Amaranthaceae), ogAtriplex canescens(Chenopodiaceae) [18]; mens vertene av kinesiskCistanche tubulosaer ulike arter avTamarix(Tamaricaceae). Sammenlignet med det relativt begrensede vertsutvalget av kinesiske Cistanche-arter,C. senegalensisi Kenya bruker et bredere utvalg av verter fra forskjellige slekter, noe som tyder på en bredere økologisk tilpasningsevne.

Begge prøvene avC. senegalensissamlet inn i denne studien inneholdt alle fem fenyletanoidglykosidene, selv om nivåene varierte sterkt, muligens på grunn av forskjeller i blomstringsstadiet. Prøve K1 ble samlet før planten dukket opp fra bakken, med en mindre stamme og næringsreserver som ikke ble konsumert, noe som resulterte i høyere innhold av aktive ingredienser; prøve K2 ble samlet inn i blomstringsperioden, da næringsstoffene var oppbrukt, noe som resulterte i lavere innhold av aktive stoffer, i samsvar med tidligere studier [19]. Det totale innholdet av de fem fenyletanoidglykosidene i K1 var høyere enn i kinesiskCistanche deserticolamen lavere enn på kinesiskCistanche tubulosa. Videre var totalinnholdet av de fire sukkeralkoholene og betain i K1 høyere enn iCistanche tubulosamen lavere enn iCistanche deserticola. Spesielt inneholdt både K1- og K2-prøver relativt høye nivåer av betain, som aldri har blitt oppdaget på kinesiskCistanche tubulosamen er kjent for å være tilstede i store mengder på kinesiskCistanche deserticola[6]. En annen signifikant forskjell er at verken K1 eller K2 inneholdt glukose, men på grunn av den lille prøvestørrelsen er det uklart om dette er et kjennetegn vedC. senegalensiseller ganske enkelt individuell variasjon - dette vil kreve ytterligere verifisering med flere prøver i fremtiden.

Oppsummert, gjennom feltundersøkelser og forskning, har denne studien identifisert utbredelsen av vill Cistanche i Kenya, avklart arten somCistanche senegalensis, og fant både likheter og forskjeller med kinesiskCistanche deserticolaogCistanche tubulosa. Disse forskjellene kan være påvirket av dyrkingsmetoder, økologisk miljø og andre faktorer, og krever videre forskning og overvåking.

 

Referanser

[1] Kinesisk farmakopékommisjon. Farmakopéen til Folkerepublikken Kina (中华 人民共和国药典) [S]. Vol 1. 2025 Ed. Beijing: China Medical Science Press, 2025: 319-320.

[2] Tu PF, Jiang Y. Oppdater klassisk litteraturforskning på 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, et al. Cistanches Herba: en oversikt over dens kjemi, farmakologi,

[4] Xu CH, Tuerdimaimaiti N, Wang YX, et al. Fremgang i bioaktivitet av fenyletanoidglykosider i Cistanches [J]. Food Drug (食品与药品), 2023, 25: 261-266.

[5] Sang ZH, Lei L, Tu PF. Fremskritt innen forskning på farmakologisk aktivitet i planter av Cistanche Hoffing et Link [J]. Chin Tradit Herb Drugs (中草药), 2003, 34: 113-115.

[6] Gao YJ, Jiang Y, Dai F, et al. Studie på avføringsmiddelbestanddeler i Cistanche deserticola YC Ma [J]. Mod Chin Med (中国现代中药), 2015, 17: 307-310, 314.

[7] Redaksjonskomiteen til Flora Reipublicae Popularis Sinicae, Chinese Academy of Sciences. 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. En multilocus-fylogeni av den ikke-fotosyntetiske parasittiske planten Cistanche (Orobanchaceae) tilbakeviser dagens taksonomi og identifiserer fire store morfologisk distinkte klader [J]. Mol Phylogenet Evol, 2020, 151: 106898.

[9] Nankaya J, Gichuki N, Lukhoba C, et al. Medisinplanter fra maasaiene i Kenya: en gjennomgang [J]. Planter, 2020, 9:44