Summary

Coleta de campo e identificação de rotina laboratorial de Rhodiola crenulata

Published: October 27, 2023
doi:

Summary

Aqui, descrevemos a identificação de Rhodiola Crenulata a partir de habitat, morfologia vegetal, propriedades medicinais, características microscópicas e cromatografia em camada delgada.

Abstract

A identificação de materiais medicinais é premissa e garantia da segurança medicamentosa. A maioria dos pesquisadores científicos é obrigada a favorecer o processo de identificação simples, rápido, eficaz e barato de ervas. Rhodiola crenulata é um medicamento tradicional tibetano cultivado em grandes altitudes, distribuído principalmente no Tibete, Yunnan, e Sichuan regiões da China. Crenulato de Rhodiola possui múltiplas bioatividades, tais como anti-inflamatório, anti-hipóxia, e propriedades antioxidantes, e tem grande potencial para o desenvolvimento. Com a crescente demanda do mercado e uma rápida diminuição no conteúdo de recursos, um grande número de produtos confusos de Rhodiola crenulata têm incomodado as pessoas. Portanto, este protocolo introduz um processo padrão para a identificação de Rhodiola crenulata no campo combinado com testes laboratoriais de rotina. A combinação de habitat, características microscópicas e cromatografia em camada fina sem dúvida identificará Rhodiola crenulata de forma rápida, eficiente e econômica, contribuindo para o desenvolvimento contínuo da medicina tibetana e o controle de qualidade de materiais medicinais.

Introduction

A fitoterapia tem uma longa história e rica experiência de aplicação na China, e foi o primeiro registro sistemático no clássico herbal de Shennong1. A descoberta da artemisinina aplicada à malária promoveu o desenvolvimento da fitoterapia em uma nova etapa1. O uso de tecnologia científica moderna para desvendar o mecanismo exato da fitoterapia aumenta a taxa de utilização e a demanda por fitoterápicos, abrindo um novo mercado internacional para amesma2,3,4. No entanto, isso levou a uma série de efeitos negativos. Os não-profissionais têm uma compreensão vaga das características da fitoterapia, o que faz com que o uso de fitoterápicos enfrente um enorme risco de segurança5.

Rhodiola crenulata, uma das plantas da espécie Rhodiola, distribui-se principalmente no Tibete, noroeste de Yunnan e oeste de Sichuan da China (Figura 1)6,7. Rhodiola crenulata compreende salidrósido, tirosol, ácido gálico e outros compostos para o tratamento de doenças relacionadas à hipóxia através da função de “revigorar o qi e promover a circulação sanguínea, limpar o pulso e acalmar a asma”8,9,10,11. A investigação de campo mostra que Rhodiola crenulata pode ser encontrada nas zonas de talus alpino, encostas de voçorocas e fendas rochosas a uma altitude de 4.000-5.600 m. Seu ambiente de crescimento é frio, cheio de sol e intensa radiação, e pertence ao ecossistema de prados alpinos. Rhodiola crenulata pode ser distribuída em populações lamelares e pontiagudas de acordo com o terreno de crescimento, e o fluxo gênico pode ser realizado através da polinização cruzada.

O aborto polínico do gênero Rhodiola, a escavação ilegal e o ambiente ecológico degenerado fazem da Rhodiola crenulata uma espécie ameaçada de extinção 6,12. Tendo em vista o alto valor medicinal da Rhodiola crenulata, espera-se que os produtos falsificados fluam para o mercado. Este artigo apresenta o habitat de Rhodiola crenulata e alguns métodos convenientes de identificação laboratorial. Primeiramente, observamos o ambiente de crescimento da Rhodiola crenulata e suas propriedades medicinais. Em segundo lugar, a microestrutura do pó medicinal foi observada ao microscópio. O último passo é o ponto-chave. Os componentes representativos de Rhodiola crenulata foram separados e identificados de acordo com as diferentes propriedades de adsorção ou dissolução desses componentes em uma determinada substância. Métodos de autenticação baseados em DNA ou análise metabolômica de plantas medicinais são complicados e caros13. Estes métodos básicos, convenientes, e econômicos podem identificar rapidamente Rhodiola crenulata.

Protocol

Rhodiola crenulata é coletada da Montanha de Neve de Zhuoda, Condado de Ganzi, Prefeitura Autônoma Tibetana de Ganzi, Província de Sichuan, China (N 31.44570°, E 99.96086°, 4892 m). As plantas são autenticadas como genuínas pelo professor Yi Zhang na Escola de Medicina Étnica da Universidade de Medicina Tradicional Chinesa de Chengdu. 1. Coleção de Rhodiola crenulata Fotografe o mapa de habitat de Rhodiola crenulata. Fot…

Representative Results

Este protocolo experimental descreve a identificação e coleta de crenulato de Rhodiola no campo. Rhodiola crenulate tende a viver nas zonas de talus alpino, encostas de voçorocas, e fendas rochosas em grandes altitudes. O habitat, planta inteira, flor e folhas de Rhodiola crenulate podem ser mostrados na Figura 2. O crenulado de Rhodiola tem um rizoma marrom-avermelhado (Figura 3A). Uma imagem representativa do pó medicina…

Discussion

Existem mais de 90 espécies de plantas Rhodiola no mundo, e mais de 60% de todas as espécies são encontradas na China, incluindo Rhodiola crenulata, Rhodiola rosea, Rhodiolas achalinensis, e Rhodiola algida17. Rhodiola crenulata, registrada na primeira parte da Farmacopeia Chinesa (2020), é um medicamento tradicional tibetano cultivado em grandes altitudes. A demanda do mercado para Rhodiola crenulata está aumentando anualmente, portanto, garantir…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (81973569, 82274207 e 82104533), pelo Xinglin Scholar Research Promotion Project da Universidade de Chengdu da TCM (XKTD2022013) e pelo Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Chave de Ningxia (2023BEG02012).

Materials

0.22 μm millipore filter Millipore SLGP033RB
Automatic sampling machine CAMAG ATS 4
Chloral hydrate Fuzhou Brunei Technology Co., Ltd ST1002
Chromatographic sample bottles Zhejiang ALWSCI Technology Co., Ltd C0000008
Conical flask Sichuan Shubo Co., Ltd 1121
Cover glass Citotest Labware Manufacturing Co., Ltd 10211818c
Dissecting needle Shanghai Bingyu Fluid Technology Co., Ltd BY-5026
Electronic balance SHIMADZU ATX124
Ethyl acetate Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd 2022120901
Formic acid Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd 2021110801
Gallic acid Chengdu Herbpurify Co., Ltd M-017
Glycerol Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd 10010618
High speed  crusher Beijing Zhongxingweiye Instrument Co., Ltd FW-100
Methanol Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd 20230108
Microscope Chongqing Oprec Nistrument Co.,  Ltd B203
Microscope slide Citotest Labware Manufacturing Co., Ltd 7105P-G
Oven Shanghai Yuejin Medical Equipment Co., Ltd DHG-8145
Pharmacopoeia sieve Hangzhou Xingrun sieve factory 572423281330
Pipette Changde BKMAM Biotechnology Co., Ltd 120302008
Salidroside Chengdu Herbpurify Co., Ltd H-040
Saturate tank  Yancheng Liegu Technology Co., Ltd 10*20 P-1
Silica gel plate Yantai Jiangyou Silica Gel Development  Co., Ltd HSG20211227
Trichloromethane Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd 20221013-1
Tweezer  Changde BKMAM Biotechnology Co., Ltd 130302027
Tyrosol Chengdu Herbpurify Co., Ltd L-042
Ultrasound equipment Ningbo Xinyi Ultrasonic Equipment Co., Ltd SB-8200DTS
Volumetric pipet Changde BKMAM Biotechnology Co., Ltd 120301006

References

  1. Zhang, J., et al. Traditional herbal medicine and nanomedicine: Converging disciplines to improve therapeutic efficacy and human health. Advanced Drug Delivery Reviews. 178, 113964 (2021).
  2. Yin, R., et al. The positive role and mechanism of herbal medicine in Parkinson’s Disease. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2021, 9923331 (2021).
  3. Li, F. S., Weng, J. K. Demystifying traditional herbal medicine with modern approach. Nature Plants. 3, 17109 (2017).
  4. da Fonseca, L. R., et al. Herbal medicinal products from Passiflora for anxiety: An unexploited potential. The Scientific World Journal. 2020, 6598434 (2020).
  5. Aziato, L., Antwi, H. O. Facilitators and barriers of herbal medicine use in Accra, Ghana: an inductive exploratory study. BMC Complementary and Alternative Medicine. 16, 142 (2016).
  6. Tao, H., et al. Rhodiola species: A comprehensive review of traditional use, phytochemistry, pharmacology, toxicity, and clinical study. Medicinal Research Reviews. 39 (5), 1779-1850 (2019).
  7. Wang, Y., et al. The dietary supplement Rhodiola crenulata extract alleviates dextran sulfate sodium-induced colitis in mice through anti-inflammation, mediating gut barrier integrity and reshaping the gut microbiome. Food & Function. 12 (7), 3142-3158 (2021).
  8. Xie, N. Rhodiola crenulate alleviates hypobaric hypoxia-induced brain injury via adjusting NF-κB/NLRP3-mediated inflammation. Phytomedicine. 103, 154240 (2022).
  9. Wang, X., et al. Salidroside, a phenyl ethanol glycoside from Rhodiola crenulata, orchestrates hypoxic mitochondrial dynamics homeostasis by stimulating Sirt1/p53/Drp1 signaling. Journal of Ethnopharmacology. 293, 115278 (2022).
  10. Ma, D., et al. Chemical characteristics of Rhodiola Crenulata and its mechanism in acute mountain sickness using UHPLC-Q-TOF-MS/MS combined with network pharmacology analysis. Journal of Ethnopharmacology. 294, 115345 (2022).
  11. Wang, X., et al. Rhodiola crenulata attenuates apoptosis and mitochondrial energy metabolism disorder in rats with hypobaric hypoxia-induced brain injury by regulating the HIF-1α/microRNA 210/ISCU1/2(COX10) signaling pathway. Journal of Ethnopharmacology. 241, 111801 (2019).
  12. d’Avigdor, E., Wohlmuth, H., Asfaw, Z., Awas, T. The current status of knowledge of herbal medicine and medicinal plants in Fiche, Ethiopia. Journal of Ethnobiology and Ethnomedicine. 10, 38 (2014).
  13. Sánchez, M., González-Burgos, E., Divakar, P. K., Gómez-Serranillos, M. P. DNA-based authentication and metabolomics analysis of medicinal plants samples by DNA barcoding and ultra-high-performance liquid chromatography/triple quadrupole mass spectrometry (UHPLC-MS). Plants (Basel, Switzerland). 9 (11), 1601 (2020).
  14. . Rhodiola renulata (Hook.fil & Thomson) H.Ohba Available from: https://www.gbif.org/species/4200529 (2023)
  15. . Plant + data center Available from: https://www.iplant.cn/ (2023)
  16. . Chinese virtual herbarium Available from: https://www.cvh.ac.cn/ (2023)
  17. Cunningham, A. B. There "ain’t no mountain high enough"?: The drivers, diversity and sustainability of China’s Rhodiola trade. Journal of Ethnopharmacology. 252, 112379 (2020).
  18. Wang, Q., Ruan, X., Jin, Z. H., Yan, Q. C., Tu, S. Identification of Rhodiola species by using RP-HPLC. Journal of Zhejiang University. Science. B. 6 (6), 477-482 (2005).
  19. Dong, X., Guo, Y., Xiong, C., Sun, L. Evaluation of two major Rhodiola species and the systemic changing characteristics of metabolites of Rhodiola crenulata in different altitudes by chemical methods combined with UPLC-QqQ-MS-based metabolomics. Molecules. 25 (18), 4062 (2020).
  20. Zhao, W., et al. HPLC fingerprint differentiation between natural and ex situ populations of Rhodiola sachalinensis from Changbai Mountain, China. PloS One. 9 (11), 112869 (2014).
  21. Yu, Y. Y. Quality evaluation of Tibetan medicine Rhodiolae crenulatae radix et rhizome based on sensory recognition and near infrared spectrum analysis. Chengdu University of Traditional Chinese Medicine. , (2020).
  22. Lv, X. M. Simultaneous determination of 5 chemical components in 3 kinds of Rhodiola rosea by HPLC. China Pharmacy. 29 (18), 2515-2519 (2018).
  23. Dong, T., Sha, Y., Liu, H., Sun, L. Altitudinal variation of metabolites, mineral elements and antioxidant activities of Rhodiola crenulata (Hook.f. & Thomson) H.Ohba. Molecules. 26 (23), 7383 (2021).
  24. Ma, D., et al. Application of UHPLC fingerprints combined with chemical pattern recognition analysis in the differentiation of six Rhodiola species. Molecules. 26 (22), 6855 (2021).
  25. Li, X. H., et al. Metabolic discrimination of different Rhodiola species using 1H-NMR and GEP combinational chemometrics. Chemical & Pharmaceutical Bulletin. 67 (2), 81-87 (2019).
  26. Liu, Y., et al. Identification of Hippophae species (Shaji) through DNA barcodes. Chinese Medicine. 10, 28 (2015).
check_url/fr/65947?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Wang, J., Xie, N., Li, M., Su, J., Hou, Y., Zhang, Y., Wang, X. Field Collection and Laboratory Routine Identification of Rhodiola crenulata. J. Vis. Exp. (200), e65947, doi:10.3791/65947 (2023).

View Video