远志是由远志干根制备而成的中药,名远望草属。在神农本草经中被列为上等药。根据《本草纲目》及其在《中国药典》上的正式记载,该药据说能增强智力、滋补智慧。在目前的中医实践中,它被用于治疗失眠和作为一种粘液溶解剂用于治疗咳嗽。化学分析显示,在白屈叶的根中存在各种*酮、皂苷和低聚糖化合物,现代药理学研究表明,天藤水提物可以恢复记忆,治疗一些行为障碍,逆转轻度慢性应激对情绪的有害影响。此外,它们在大鼠身上也表现出抗抑郁的特性。在转基因阿尔茨海默病小鼠模型中,远志也被证明可以改善认知并防止轴突退化。
远志在生产过程中的一个主要挑战是真菌潜在的污染。远志中*曲霉*素(AFs)的分析表明,它很容易被污染。在所有已知霉菌*素中,AFs的急性和慢性*性最高,在主要农作物和农产品中检测和控制AFs已经做了很多工作。然而,对中药材AF产生机制及控制措施的研究有限。最早记载天南子加工方法的是《中仓经》,其中规定应去除天南子根的根心,因为只使用它的树皮。值得注意的是,这些传统的加工方法一直沿用至今。一种现代添加物涉及到聚丙烯的加入;为了便于去除根的根心部分,生产商现在通常会准备成捆的根,用聚丙烯包上几天,直到材料变软,根表面出现皱纹。准备和切除过程是在手工工作生产者的家里进行。在这些开放的环境中,被曲霉和青霉等产*真菌感染的风险很高。
最近的研究利用高通量测序(HTS)技术来提高目前对植物微生物群的理解,揭示了植物-真菌网络的巨大复杂性。真菌核糖体内部转录间隔(ITS)的大小和序列多样性是真菌微生物区谱分析方法的一个共同特征,具有高度可变。在此,本文利用HTS技术检测了远志制剂各步骤中天藤叶的真菌菌群。本文发现,在根心切除前,所有样本的真菌菌群组成只有轻微的不同。去除藤心后,真菌操作分类学单位(OTUs)数量减少,一些有益的内生真菌从树皮中消失。除了“远志”之外,其他的医疗产品都是从根茎中提取的,而根茎的生产需要在使用前将根心取出,因此,它们面临着与“远志”类似的根心污染问题。本文的研究为天叶白莲真菌菌群的变异提供了新的见解,并为清除根心以防止房颤产生或积累的最佳操作顺序提供了实际指导。此外,这也提高了对加强中药炮制的认识。
实验结果
图1.取样
本研究考察了远志的准备过程,如图为其加工过程示意图和远志的照片。
一.根和管样品的比较
表1.YW、BZ、RC和HQ四个镇P.tenuifolia的水分含量、水分活度和AF浓度
只有BZ1个月的管中AFB1LOQ(即污染);这些样本已经从根心中分离了1个月,并准备出售(储存在生产者家中)。使用IlluminaMiseqPE平台,利用ITS1扩增子测序技术,获取了每一份tenuifolia的真菌原始DNA序列数据。通过对嵌合序列和单子的配对比对、质量过滤和删除,每个样本得到超过条ITS1序列。所有现场样品共检测到个OTUs。利用Nt的分类和功能注释序列数据库,鉴定了个真菌属。
表2.从YW、BZ和RC镇采集的P.tenuifolia标本中鉴定的OTUs和真菌属数
两种BZ样品共标注了98个真菌属;在BZ根中发现97属,在BZ1月龄试管中发现27属。分析了来自YW的6份样品的真菌菌群,包括新鲜根、30天前收获的冷冻根(储存在冰箱中)、为摘除心脏准备的捆扎根、新鲜管、2天管和4天管(准备出售)。共鉴定出个OTUs属和个真菌属。
图2.(a、b、c、d、e)管和根样品显示了它们的真菌菌群组成的差异
a为BZ根中真菌OTUs和曲霉菌属的属级分类组成,b是BZ管中真菌OTUs和曲霉菌的属级分类组成,c是YW镇源志整编全过程真菌OTUs属级分类学组成,d为Kruskal—Wallis检验(p值0.05),箱形图显示了10个最丰富的类群以及RC根中真菌、微生物组成和曲霉菌组成的属分布。
二.根心样本中真菌菌群的特征
图3.YW镇P.tenuifolia根、心和管的真菌菌群比较
维恩图显示捆扎根、新鲜管和心脏中OTUs的大量重叠。在试管样品中,50个最丰富的属的OTU丰度曲线下降或缺失。热图显示所有YW样品中相对OTU丰度的log2ratio。c,从FUNGuild程序推断出的真菌功能组被组织成55个类别。在柱状图中选择了数量最多的6个类群。
三.在心脏切除前的处理阶段对样品进行评估
图4.不同贮存时间聚乙烯袋和湿布包装样品的菌种级真菌组成变化
聚类分析是基于平均链接的层次聚类方法,可以用来解释距离矩阵。第一天和第二天的样品分析表明,OTU的数量高于HQ新鲜根的。对第3天和第4天样品的分析表明,无论是用聚乙烯袋保存的样品还是用湿布保存的样品,otu的数量都有所减少。与湿布覆盖的样品相比,保存在聚乙烯袋中的样品检测到的真菌属更少,并且保存4天的样品的真菌菌群组成与新鲜根中更相似。
点评:
1.用高通量测序分析了远志样本炮制加工过程中真菌群落组成的变化情况
2.本文发现在根心切除过程之前,将根系压实在密封的聚乙烯袋子中,不会显著改变真菌操作分类单元(OTU)的丰度或组成。一旦去除根心,许多真菌类群(如内生真菌)的OTU计数下降,而青霉菌则显著增加。这些结果可以帮助提供实用的指导方针,以改进藤叶生产者和中药制剂和处方元之储存和加工方案。
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参考文献:
LiuHe,LingBai,LinanShan,PenghaoYu,LeiZhang,XiaowenDou,MeihuaYang.VariationsinfungalmicrobiotaandaflatoxincontaminationduringtheprocessingofYuanzhi,atraditionalChinesemedicine[J].IndustrialCropsProducts,,.
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