Kandungan Sebatian Fenolik Dan Kepelbagaian Genetik Pada Tahap Populasi Merentasi Julat Taburan Asli Bearberry (Arctostaphylos Uva-ursi, Ericaceae) di Semenanjung Iberia
Mar 21, 2022
Hubungi: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mel:audrey.hu@wecistanche.com
Abstrak:Bearberry (Arctostaphylos uva-ursi) ialah tumbuhan ubatan yang digunakan secara tradisional untuk merawat jangkitan saluran kencing kerana kandungan yang tinggiarbutin(hydroquinone -D-glucoside), yang kini digunakan terutamanya sebagai agen pemutih kulit semulajadi dalam kosmetik. Bearberry juga telah dicadangkan sebagai semulajadiantioksidanbahan tambahan kerana kandungan sebatian fenolik yang tinggi dalam daun. Kami mengkaji variasi sebatian fenolik dalam 42 populasi liar bearberry, bertujuan untuk menjelaskan jika faktor biologi, iklim dan/atau geografi intrinsik mempengaruhi kandungan fenolik merentasi taburan semulajadinya di Semenanjung Iberia. Daun bearberry dikumpul semasa musim luruh dalam tempoh tiga tahun (2014–2016) dalam populasi merentas latitud dan kecerunan ketinggian. Ekstrak metanol menunjukkan pelbagai variasi dalam jumlah kandungan fenol, dan profil fenolik yang berbeza berkenaanarbutin(tahap juzuk utama ini berbeza-beza dari 87 hingga 232 mg/g dr wt), tetapi juga kandungan katekin dan miricetin, yang dipengaruhi oleh faktor geografi dan iklim. Tahap sederhana variasi pada saiz genom-dinilai oleh sitometri aliran-dan pada dua kawasan DNA plastid juga dikesan di kalangan populasi. Pembezaan genetik dan sitogenetik populasi adalah lemah tetapi secara signifikan dikaitkan dengan kepelbagaian fitokimia. Genotip bearberry elit dengan lebih tinggiantioksidankapasiti kemudiannya dikenalpasti.
Kata kunci: arbutin; kebolehubahan genetik dan fitokimia; saiz genom; haplotip;semula jadiantioksidan
cistanche adalah antioksidan semulajadi
1. Pengenalan
Sintesis metabolit khusus tumbuhan berbeza mengikut masa (iaitu, ontogeni, fenologi, dan pertahanan teraruh), dan ruang, kerana ia memainkan peranan penting dalam penyesuaian tumbuhan kepada keadaan persekitaran, manakala variasi genetik juga menyumbang kepada kemodanekaragaman [1]. Di antara sebatian ini, fenol mempunyai pelbagai struktur mono- dan polimer yang memenuhi pelbagai peranan fisiologi [2]. Biosintesis metabolit khusus banyak dipengaruhi oleh faktor persekitaran seperti suhu, pemendakan, atau sinaran suria, yang seterusnya sering tertakluk kepada kecerunan latitudinal, membujur atau altitudinal. Khususnya, pengumpulan sebatian fenolik adalah tindak balas umum kepada tahap sinaran UV-B (280–315 nm) yang dipertingkatkan. Variasi kompaun khusus telah dilaporkan dalam tumbuhan yang tumbuh di kawasan Mediterranean semasa musim panas dan di altitud tinggi, di mana insiden UV-B yang lebih tinggi berlaku dan asid sinamik dan flavonoid menunjukkan kadar penyerapan UV yang paling tinggi [3].
Arbutin(hydroquinone -D-glucoside) ialah sebatian fenol ringkas dengan kejadian terhad dalam daun sesetengah spesies kepunyaan genera seperti Arbutus, Arctostaphylos, Pyrus, atau Vaccinium. Sumber semula jadi utama arbutin, bearberry (Arctostaphylos uva-ursi ( L.) Spreng.) telah digunakan selama berabad-abad untuk merawat jangkitan saluran kencing dan penyakit buah pinggang lain [4], dan formulasi herba masih disediakan pada masa kini [5]. Sejak beberapa tahun kebelakangan ini, spektrum aplikasiarbutintelah meluas, kebanyakannya sebagai agen pemutihan kulit semula jadi dalam industri kosmetik [6] dan dalam terapi klinikal keranaantioksidan, antibiotik, anti-radang, dan sifat antitumor [7]. Akibatnya, terdapat peningkatan minat untuk mencari sumber semula jadi tambahanarbutin, serta proses bioteknologi yang boleh menggantikan sintesis kimia [8,9]. Dalam konteks ini, pengeluaran in vitro arbutin menggunakan kultur sel Datura inoxia telah mencapai skala perintis [10].
Selain daripadaarbutin, sebatian fenolik lain menyumbang kepada sifat aktif A. uva-ursi, seperti flavonoid dan tanin [11,12], yang mana masing-masing katekin dan koilagin adalah daun yang paling relevan [13]. Dalam industri makanan sebatian semula jadi sebagai fenol tumbuhan menggantikan sintetikantioksidanbahan pengawet [14]. A. uva-ursi telah digunakan sebagai bahan tambahan, terutamanya dalam produk daging [15–19] tetapi juga dalam pembungkusan aktif [20]. Akhir sekali, potensi A. uva-ursi sebagai sumber agen penyamakan untuk industri kulit telah dicadangkan baru-baru ini [21].
Monograf "daun bearberry" Agensi Ubat Eropah [5] mencadangkan sekurang-kurangnya7 peratus daripadaarbutinkandungan dalam daun kering sebagai keperluan untuk penyediaan herba. Kajian yang dilakukan sepanjang dekad lalu menerangkan kandungan arbutin dalam daun bearberry berbeza-beza daripada 0 peratus hingga 18 peratus , dijelaskan oleh prosedur analisis, kebolehubahan semula jadi, keadaan pertumbuhan dan tarikh penuaian [4]. Kandungan arbutin biasanya ditentukan oleh kromatografi cecair berprestasi tinggi [4,12,22–24], dan kajian terdahulu dikesan lebih tinggiarbutinkandungan dalam tumbuhan bearberry yang dikumpul pada musim gugur berbanding yang dikumpul pada musim bunga [4]. Kemotaip bearberry yang pelbagai telah diterangkan, dikaitkan dengan taburan geografi dan pembezaan intraspesifik dalam subspesies A. uva-ursi. Variasi fitokimia yang paling ketara dilaporkan ialah ketiadaan arbutin dalam A. uva-ursi subsp. stipitata Packer dan Denford, tetapi juga perbezaan dalam kandungan metil-arbutin, asid ellagic, atau miricetin telah dirujuk. Quercetin juga terdapat dalam daun bearberry, di mana kedua-dua aglikon, serta 3-O-glikosidanya ialah flavonoid yang paling biasa ditemui [4]. Walau bagaimanapun, kebanyakan kajian ini telah dilakukan beberapa dekad yang lalu, dan pada masa kini variasi intraspesifik dalam bearberry dianggap berterusan. 14 subspesies yang diterangkan, termasuk satu dari Sepanyol (A. uva-ursi subsp. crassifolius (Braun-Blanq.) Rivas Mart. ex Torre,Alcaraz dan MB Crespo), pada masa ini adalah nama yang tidak diterima dan sinonim dengan A. uva-ursi [ 25]. Oleh itu, penyiasatan baharu diperlukan untuk meningkatkan pengetahuan kita tentang sebatian yang sebenarnya terdapat dalam bahan mentah yang dituai dari lokasi yang berbeza untuk tujuan perindustrian memandangkan profil kimia daun A. uva-ursi telah diterangkan mengandungi pelbagai jenis fenol, tanin, dan flavonoidsin kajian yang lebih terkini dilakukan untuk menyiasat perbezaan pada tahap interspesifik [23,26,27].
Kepelbagaian genetik (termasuk sitogenetik) pada peringkat populasi menggalakkan penyesuaian kepada keadaan persekitaran yang berbeza [28]. Kesan poliploidisasi pada pengeluaran metabolit khusus dalam tumbuhan ubatan dan aromatik baru-baru ini dikaji semula [29]. Dalam konteks ini, saiz genom ialah parameter yang banyak digunakan dalam penilaian kebolehubahan tumbuhan, kerana variasi intraspesifik sering dikesan ([30], dan rujukan di dalamnya), dikaitkan dengan banyak ciri biologi lain, dan memainkan peranan yang relevan dalam proses evolusi [31-35]. ]. Walau bagaimanapun, kajian yang menangani perkaitan antara jumlah DNA nuklear (iaitu saiz genom) dan kepelbagaian fitokimia adalah sangat terhad [36,37]. Hubungan antara fitokimia dan kepelbagaian genetik telah dinilai menggunakan penanda nuklear tetapi terutamanya plastidDNA [38], terutamanya dalam spesies tumbuhan perubatan [39] dan ditanam [40].
Bearberry diedarkan secara meluas di seluruh kawasan circumboreal, tetapi kebanyakan populasi liar yang dikumpul di Eropah terletak di negara-negara Timur, Austria, Switzerland, Itali, dan Sepanyol. Arctostaphylos uva-ursi tumbuh di bahagian tengah timur Sepanyol, di pergunungan, di ketinggian antara 550 hingga 2350 m dari aras laut (asl). Ia lebih biasa di Utara kerana populasi yang terletak di latitud rendah adalah kurang kerap dan biasanya mempunyai lebih sedikit individu. Kajian sedia ada mengenai kebolehubahan kandungan arbutin di Sepanyol merujuk kepada nilai antara 8 peratus dalam populasi timur laut [41] dan 19 peratus dalam bahan tumbuhan Sepanyol yang dinilai dalam kajian yang dilakukan di Jerman [42]. Kajian kami bertujuan untuk menjelaskan faktor, termasuk saiz genom dan kepelbagaian genetik, menerangkan variasi fitokimia merentas pengedaran semula jadi bearberry di Sepanyol. Keputusan kami boleh menyumbang kepada pemilihan bahan tumbuhan untuk industri farmaseutikal, kosmetik dan makanan.
makanan pemutih kulit:CISATNCHE
2. Keputusan dan Perbincangan
2.1. Analisis Kepelbagaian Kimia
Daun Bearberry sampel daripada sejumlah 249 tumbuhan yang tumbuh di 42 lokasi Sepanyol dan sepanjang tempoh tiga tahun, 2014–2016 (Rajah 1, Jadual S1), menunjukkan peratusan berat kering (dr wt) yang berbeza, bermula daripada 46.7 (LO) kepada 55.1 peratus (CP), dengan purata 50.1 ± 2.7 peratus (data tidak ditunjukkan). Ekstrak metanol yang disediakan daripada sampel yang dikumpul pada tahun 2014 dan 2015 telah digunakan untuk penentuan jumlah fenol dan kandungan arbutin. Kami memerhatikan pelbagai variasi berterusan untuk kedua-dua parameter dengan perbezaan yang ketara (p <0.001) antara="" tumbuhan.="" ekstrak="" daun="" 80="" tumbuhan="" yang="" diambil="" sampel="" pada="" musim="" luruh="" 2014(rajah="" 2a)="" menunjukkan="" jumlah="" kandungan="" fenolik="" antara="" 103.3="" ±="" 4.8="" mg="" gae/g="" dr="" wt="" (sampel="" li-4)="" hingga206.4="" ±="" 6.5="" mg="" gae/g="" dr="" wt="" (sr="" -2),="">arbutinkandungan turun naik daripada 92.0 ± 3.0 mg/g dr wt (AN-6)kepada 194.2 ± 5.6 mg/g dr wt (SE-8). Analisis ekstrak yang disediakan daripada daun yang dikumpul dalam 2015 daripada 94 tumbuhan (Rajah 2b) juga menunjukkan variasi fitokimia yang luas, daripada 110.5 ± 3.6 mg GAE/g dr wt(PI-4) kepada 200.9 ± 9.8 mg GAE/g dr wt (LO-4) dalam jumlah kandungan fenolik, manakala kandungan arbutin berjulat antara 87.1 ± 0.4 mg/g dr wt (ET-2) dan 211.5 ± 5.9 mg/g dr wt (LI -2). Tambahan pula, tanpa mengira tahun pengumpulan, perbezaan ketara dalam jumlah fenol danarbutinkandungan dikesan dalam kalangan tumbuhan bearberry yang tumbuh di lokasi yang sama untuk kebanyakan populasi (data tidak ditunjukkan). Tahap arbutin berkorelasi dengan ketara dengan jumlah kandungan fenol dalam ekstrak daun bearberry kerana kami menganggarkan pekali Pearson yang ketara {{0}} .332 (p=0.003) untuk 2014 dan 0.289 untuk 2015data (p=0.005). Kandungan arbutin daripada 48 tumbuhan yang dijadikan sampel dalam kedua-dua tahun tidak berbeza dengan ketara (p=0.380).
Walaupun terdapat kebolehubahan dalam populasi, dan tanpa mengira tahun penuaian, analisis varians menunjukkan bahawa kandungan arbutin ekstrak daun bearberry juga bergantung (p < {{0}}.00="" 1)="" pada="" lokasi="" populasi="" (rajah="" 3a,b),="" seperti="" yang="" berlaku="" untuk="" jumlah="" kandungan="" fenol="" daun="" bearberry="" dianalisis="" dalam="" 2015="" (p="">< 0.001,="" rajah="" 3b).="" sebaliknya,="" perbezaan="" ketara="" dalam="" jumlah="" kandungan="" fenol="" tidak="" diperhatikan="" (p="0.080)" dalam="" kalangan="" 10="" populasi="" yang="" dijadikan="" sampel="" pada="" tahun="" 2014,="" yang="" terletak="" di="" kawasan="" yang="" agak="" kecil,="" tetapi="" diedarkan="" dalam="" julat="" ketinggian="" yang="" luas,="" daripada="" 424="" (ba).="" populasi)="" hingga="" 1410="" m="" dpl(penduduk="" pa).="" variasi="" ketinggian="" ini="" dikaitkan="" dengan="" perbezaan="" dalam="" keadaan="" iklim="" (jadual="" s1),="" kerana="" lokasi="" di="" altitud="" yang="" lebih="" tinggi="" dicirikan="" oleh="" suhu="" purata="" yang="" lebih="" rendah="" (pekali="" korelasi="" pearson,="" r="-0.666," p="">< 0.001)="" dan="" kerpasan="" tahunan="" yang="" lebih="" tinggi="" (="" r="0.485," p="">< 0.001),="" yang="" seterusnya="" menghasilkan="" tahap="" sinaran="" global="" yang="" lebih="" rendah="" (r="-0.390," p="">< 0.001).="" tambahan="" pula,="" daripada="" set="" data="" ini="" menganggarkan="" korelasi="" positif="" yang="" rendah="" tetapi="" ketara="" antara="" hujan="" tahunan="" dan="" jumlah="" kandungan="" fenol="" dalam="" tumbuhan="" bearberry="" (pekali="" spearman="" rho="0.256," p="0.022)," manakala="" daripada="" set="" data="" 2015="" apabila="" kami="" sampel="" populasi="" di="" kawasan="" yang="" lebih="" besar,="" kami="" mengesan="" korelasi="" positif="" yang="" ketara="" antara="" hujan="" tahunan="" dan="" kandungan="" arbutin="" (rho="0.246," p="0.017)." korelasi="" yang="" ketara="" ini="" menunjukkan="" bahawa="" tumbuhan="" bearberi="" tumbuh="" di="" lokasi="" utara="" dan="" pada="" ketinggian="" yang="" agak="" tinggi="" menunjukkan="" kerap="" lebih="">arbutinkandungan (rho=0.217, p=0.035 dan rho=0.269, p=0.009, masing-masing). Seperti yang dinyatakan, kandungan arbutin yang lebih tinggi ini berkorelasi dengan ketara dengan jumlah kandungan fenol yang lebih tinggi dalam daun bearberry, yang serupa (secara purata 154.4 ± 19.6 mg GAE/g dr wt) dengan yang terdapat dalam ekstrak akueus daripada spesies tumbuhan lain yang digunakan sebagaiantioksidanaditif dalam industri makanan [43], seperti rosemary (185.0 mg GAE/g dr wt), teh (149.3 mg GAE/g dr wt), atau jambu batu (154.4 mg GAE/g dr wt). Keputusan ini adalah selaras dengan rujukan sebelumnya dan telah disokong dalam kajian yang dilakukan oleh Wrona et al. [20] menggunakan beberapa sampel daun bearberry Sepanyol yang dikumpul pada 2015, yang mana lebih tinggiantioksidankapasiti dikaitkan dengan lebih tinggiarbutinkandungan. Genotip bearberry elit juga boleh dikenal pasti untuk tujuan ini, seperti individu 1, 4, 7, dan 8 daripada populasi LO, yang terkumpul secara purata 183.3 ± 16.4 mg GAE/g dr wt dalam dua tahun kajian.
Untuk menjelaskan lebih lanjut faktor iklim dan geografi yang mempengaruhi corak fenolikvariasi, kami melakukan pengumpulan sampel yang lebih lengkap pada musim luruh 2016: 140 tumbuhan bearberry yang tumbuh di 29 lokasi dan kami mengkuantifikasi lima sebatian fenolik (Rajah S1a) yang dikenal pasti melalui elusi bersama dengan piawaian dalam kecerunan asetonitril/air (Rajah S1b). Analisis menunjukkan julat luas variasi berterusan untuk arbutin, asid kafeik, katekin, miricetin, dan kandungan glukosida kuersetin, dengan perbezaan ketara antara tumbuhan yang juga diperhatikan secara amnya dalam populasi (data tidak ditunjukkan). Bagi juzuk fenolik utama, kami mendapati bahawa kandungan arbutin berjulat daripada 91.1 ± 5.0 (LB{{{10}}}) hingga 232.4 ± 2.8 mg/g dr wt (PT{{15 }}), manakala kandungan katekin berjulat daripada 4.1 ± 0.1 (AF{{20}}) hingga 45.5 ± 1.4 mg/g dr wt (LB-5). Mengenai dua flavonoid lain yang ditentukan, miricetin tidak dikesan dalam beberapa tumbuhan daripada beberapa populasi, manakala mencapai 21.2 ± 1.2 mg/g dr wt dalam PO{{30}}, dan quercetin glucoside berbeza daripada 3.8 ± 0.1 (CO -3) kepada 22.8 ± 0.8 mg/g dr wt (BT-3). Kandungan asid kafeik yang lebih rendah ditentukan dalam ekstrak daun bearberry, yang berbeza daripada 1.8 ± 0.0 (IZ-1) hingga7.1 ± 0.3 mgTumbuhan /g dr wt (SI-4).
Walaupun terdapat variasi yang diperhatikan di kalangan individu, perbezaan ketara di kalangan populasi juga dianggarkan untuk lima sebatian ini (ujian Kruskal–Wallis, p < {{0}}.001,="" dan="" p="0." 009="" untuk="" kandungan="" asid="" kafein).="" kandungan="" arbutin="" yang="" lebih="" tinggi="" ditentukan,="" secara="" purata,="" dalam="" tumbuhan="" daripada="" populasi="" semula="" jadi="" ab,="" gu,="" ln,="" dan="" lo="" (rajah="" 4a),="" yang="" berbeza="" dengan="" ketara="" (selepas="" bonferronicorrection)="" daripada="" kandungan="" rendah="" yang="" terdapat="" dalam="" tumbuhan="" daripada="" populasi="" lb="" (186.7="" ±="" 22.3,="" 193.9="" ±="" 12.1,169.5="" ±="" 10.0,="" dan="" 169.2="" ±="" 5.2="" mg/g="" dr="" berat="" hadapan="" masing-masing="" kepada="" 111.8="" ±="" 16.0="" mg/g="" dr="" berat).="" sekali="">arbutinkandungan tumbuhan yang telah diambil sampel juga dalam 2015 tidak berbeza dengan ketara antara tahun(p=0.821). Populasi LB menunjukkan pula tahap min katekin yang lebih tinggi (Rajah 4b), yang berbeza dengan ketara daripada kandungan min rendah flavonoid ini yang dikesan dalam populasi AF dan LC (32.8 ± 9.8 hadapan hingga 5.7 ± 1.9 dan 5.3 ± {{2{{62} }}}.5 mg/g dr wt, masing-masing). Purata kandungan glukosida miricetin dan kuersetin ditunjukkan dalam Rajah 4c, dengan perbezaan yang ketara antara populasi AB, CG, LB dan PO, dengan kandungan miricetin yang lebih tinggi (15.1 ± 4.0, 14.6 ± 5.7, 10 .7 ± 2.8, dan 17.2 ± 3.9 mg/g dr berat, masing-masing), berbanding tahap rendah yang terkumpul pada purata tumbuhan daripada populasi CO dan OD (masing-masing 1.2 ± 1.5dan 2.4 ± 3.6 mg/g dr berat) , dan juga bermakna kandungan quercetin glucoside ditentukan dalam populasi AA, BT, CP, IZ, dan LB (15.2 ± 3.7, 15.9 ± 4.6, 11.8 ± 2.3, 15.7 ± 3.4, dan 13.1 ± 4.6 mg/g berbeza secara signifikan) daripada itu dalam populasi CO (4.0 ± 0.1 mg/g dr berat). Sebaliknya, kandungan asid kafeik min berayun daripada 2.1 ± 0.2 mg/g dr wt dalam populasi AB, CE, PT, dan SA, kepada 3.5 ± 1.2 mg/g dr wt dalam populasi AF atau 3.4 ± 2.2 mg/g dr wt dalam populasi SI; oleh itu, perbezaan ketara tidak diperhatikan disebabkan oleh variasi intrapopulasi (purata kandungan 2.7 ± 0.8 mg/g dr wt). Keputusan ini melengkapkan variasi pada metabolit fenolik yang diperhatikan oleh Wrona et al. [20], untuk lapan lokasi bearberry yang disampel pada tahun 2015 yang dianalisis menggunakan teknologi UPLC®-ESI-Q-TOF dengan teknologi MSE.
Berbeza dengan keputusan yang diperoleh dalam analisis yang dilakukan dengan sampel bearberry dari 2014 dan 2015,arbutinkandungan yang ditentukan dalam 2{{10}}16 sampel menunjukkan korelasi positif yang rendah tetapi ketara dengan sinaran (rho=0.256, p=0.002), dan suhu purata maksimum (rho{ {5}}.183, p=0.030), dan oleh itu dikaitkan secara songsang dengan nilai hujan tahunan (rho=−0.265, p=0.002). Perbezaan ini juga dikaitkan dengan variasi ketinggian (rho=−0.192, p=0.023), tetapi korelasi negatif ini dijelaskan oleh rendah yang disebutkanarbutinkandungan tumbuhan daripada populasi LB yang terletak pada 1720m. Corak variasi yang serupa diperhatikan untuk kandungan miricetin memandangkan paras sebatian yang lebih tinggi ini dikaitkan dengan ketara dengan tumbuhan bearberry yang tumbuh di lokasi di bawah paras sinaran yang lebih tinggi (rho=0.226, p=0.{{1{{ 12}}}}07). Corak yang bertentangan dengan arbutin diperhatikan untuk catechin, kerana korelasi positif dianggarkan antara flavonoid dan hujan tahunan ini (rho=0.398,p < 0.0{{23="" }}1),="" dan="" korelasi="" negatif="" telah="" dikesan="" dengan="" sewajarnya="" dengan="" sinaran="" dan="" dengan="" suhu="" purata="" maksimum="" (rho="−0.307," p="">< 0.001="" dan="" rho="−0.470," p="">< 0.001,="" masing-masing).="" variasi="" dalam="" faktor="" iklim="" ini="" menjelaskan="" bahawa="" kedua-dua="" ketinggian="" dan="" latitud="" mempengaruhi="" kandungan="" katekin="" daun="" bearberry="" (rho="0.410" dan="" 0.490,="" masing-masing,="" p="">< 0.001).="" analisis="" komponen="" utama="" yang="" dilakukan="" dengan="" data="" fitokimia,="" iklim="" dan="" geografi="" yang="" sepadan="" dengan="" 29="" lokasi="" yang="" dijadikan="" sampel="" pada="" 2016,="" di="" mana="" dua="" komponen="" pertama="" menjelaskan="" 60="" peratus="" daripada="" variasi="" yang="" diperhatikan,="" menguatkan="" keputusan="" ini="" (rajah="" 5).="" kami="" tidak="" mengesan="" sebarang="" korelasi="" yang="" ketara="" antara="" kandungan="" asid="" kafeik="" atau="" quercetin="" glukosida="" tumbuhan="" bearberry="" dan="" sama="" ada="" faktor="" iklim="" atau="" geografi,="" walaupun="" kami="" menganggarkan="" korelasi="" yang="" sedikit="" tetapi="" signifikan="" antara="" kandungan="" miricetin="" dan="" quercetin="" glukosida="" (rho="0.184," p="" {{31}="" }.030)dan="" antara="" kandungan="" miricetin="" dan="" asid="" kafeik="" (rho="−0.176," p="0.037)" tumbuhan="">
Corak iklim berbeza yang diperhatikan bagi variasi dalamarbutinkandungan tumbuhan bearberry mencadangkan bahawa, walaupun biosintesis metabolit ini berkemungkinan meningkat dalam keadaan sinaran dan suhu yang lebih tinggi, mungkin kekurangan air merupakan faktor pengehad untuk A. uva-ursi di kawasan Mediterranean dan selatan. Del Valle et al. [44] melaporkan corak latitudin pengumpulan flavonoid Silene littorea (Caryophyllaceae) di Sepanyol, di mana kandungan flavonoid yang lebih tinggi ditentukan dalam populasi selatan, kerana latitud berkorelasi negatif dengan sinaran UV-B dan suhu, dan secara positif dengan pemendakan. Sinaran global menunjukkan kecerunan latitudinal yang jelas dengan kejadian yang lebih tinggi di Selatan dan Timur Semenanjung Iberia, dan terdapat juga kesanorografi yang ketara kerana kegigihan awan memodulasi kejadian sinaran ini pada altitud yang lebih tinggi. Peta sinaran UV Sepanyol [45] merujuk korelasi tinggi (r > 0.9) antara UV-B dan data sinaran global. Menurut rujukan ini, populasi bearberry yang menunjukkan min yang lebih tinggiarbutinkandungan dalam kajian kami kebanyakannya terletak di kawasan di bawah paras sinaran UV-B 2403-2451 J/m2.
Keputusan kami untuk variasi catechin dalam bearberry menunjukkan corak geografi (Rajah 5) dan bersetuju dengan kajian yang dilakukan dalam spesies tumbuhan lain dari negara utara Eropah. Kandungan metabolit khusus yang lebih tinggi, seperti flavonoid dan anthocyanin, dilaporkan dalam tumbuhan yang tumbuh di latitud yang lebih tinggi, mungkin disebabkan oleh tempoh siang yang lebih lama dan suhu malam yang lebih rendah [46]. Oleh itu, kandungan fenolik larut dalam jarum Juniperus communis meningkat dengan latitud dan ketinggian dalam populasi Finland [47], dan juga 10–19 peratus kandungan fenolik lebih tinggi ditemui pada latitud yang lebih tinggi dalam buah tiga Ribes spp. kultivar dianalisis di dua lokasi Finland [48]. Pengarang ini mengaitkan kandungan fenol yang lebih rendah dengan tahap sinaran dan suhu yang lebih tinggi. Kandungan flavonoid dalam buah dua spesies Vaccinium (juga dari keluarga Ericaceae) menunjukkan kecerunan geografi, dengan jumlah flavonoid yang lebih tinggi di latitud utara [49,50].
Berhubung dengan variasi altitudinal, tahap flavonoid yang lebih tinggi ditentukan dalam populasi spesies Ericaceae yang lain, Calluna vulgaris, tumbuh pada ketinggian yang lebih tinggi [51]. Kecerunan ketinggian juga mempengaruhi metabolisme khusus populasi Sepanyol Arnica montana [52] dan Quercus robur[53]. Kerja-kerja terakhir ini merujuk perkaitan positif yang signifikan antara kepekatan jumlah fenolik dan ketinggian daun, kerana kecerunan hanya bergantung pada flavonoid, dengan itu mencadangkan bahawa ini sebatian mendorong perhubungan bagi jumlah fenolik. Keputusan ini bersetuju dengan anggaran kami untuk corak kandungan catechin. Akhirnya, kecerunan hujan dikaitkan dengan perbezaan ketara dalam komposisi polifenol dalam semak perubatan Afrika (Myrothamnus flabellifolia) yang mana perbezaan metabolisme adalah kongruen dengan struktur genetik populasi [54].
CISTANCHE BOLEH ANTI PENUAAN
2.2. Analisis Data Saiz dan Jujukan Genom
Nilai genom saiz 2C tumbuhan bearberry adalah antara 2.50 hingga 3.15 pg (Jadual 1). Perbezaan sedikit dalam jumlah DNA nuklear telah ditemui dalam kalangan populasi (Kruskal–Wallis χ2=87.639, df=36,p=3.39 × 10−6). Ujian Dunn dengan pembetulan Bonferroni mendedahkan perbezaan ketara secara statistik antara: populasi AL dan SI (Z=−3.972, p=0.024), LE dan SI (Z=−4.196, p {{ 21}}.009), dan SE dan SI (Z=−4.236, p=0.008). Populasi Pontils (PO) ialah lokaliti jenis A. uva-ursi var.crassifolius, yang kemudiannya digabungkan sebagai A. uva-ursi subsp. crassifolius, dan pada masa ini tidak dianggap secara taksonomi (lihat pengenalan), mempunyai nilai perantaraan (2.88 pg), dalam julat nilai yang diperoleh dalam populasi spesies lain. Ini adalah kajian populasi meluas pertama jumlah DNA nuklear dalam spesies dan keseluruhan genus kerana satu-satunya maklumat yang tersedia setakat ini datang daripada satu populasi Balkan daripada takson yang sama [55]. Nilai 2C yang dilaporkan di sana, 2.49 pg, diletakkan hanya pada had bawah julat variasi set data yang disiasat di sini. Tiada korelasi antara nilai saiz genom dan ketinggian populasi ditemui. Jumlah DNA individu menunjukkan korelasi signifikan positif yang lemah denganarbutinkandungan apabila data daripada 158 bearberryplants dibandingkan (rho=0.187, p=0.018), manakala tiada korelasi penting lain antara saiz genome dan pembolehubah lain ditemui. Keputusan ini adalah selaras dengan peningkatan yang dilaporkan dalam pengeluaran metabolit khusus yang biasanya diperhatikan dalam tumbuhan ubatan dan aromatik selepas poliploidisasi [29].
Urutan yang baru dihasilkan untuk rpl{{0}}trnL dan psbE-petN intergenik spacer telah diselaraskan dalam duamatriks (masing-masing mengandungi 566 dan 874 bp) yang digabungkan dalam satu matriks 1440 bp.Sederhana tahap variasi dalam kawasan plastid ini telah dikesan (enam penggantian nukleotida dan empat indel). Sepuluh haplotaip berbeza ditemui dengan jumlah kepelbagaian haplotaip (Hd) sebanyak0.468 (Jadual 1). Kebanyakan populasi (21) mengandungi hanya satu haplotaip, manakala lima daripadanya mempamerkan beberapa kepelbagaian di kalangan individu. Haplotaip 1 yang paling banyak menunjukkan kekerapan tertinggi (71.4 peratus), diikuti oleh haplotaip 2 (15.2 peratus), manakala selebihnya menunjukkan frekuensi yang jauh lebih rendah (0.04-0.01 peratus). Taburan geografi haplotaip ditunjukkan dalam Rajah 6. Haplotaip 1 ditemui dalam 32 populasi—ia ditetapkan dalam 18 daripadanya—yang diedarkan merentasi semua kawasan sampel kecuali lokaliti paling selatan. Haplotype 2 ditemui dalam sepuluh populasi dan merupakan haplotype eksklusif dalam dua populasi paling selatan (HU dan LV) serta dalam PR. Haplotype 4 adalah peribadi daripada tiga populasi dari Pyrenees, manakala haplotype 8 muncul dalam dua populasi dari timur Semenanjung Iberia. Mengenai hubungan evolusi yang ditunjukkan dalam rangkaian parsimoni (Rajah 6), kebanyakan haplotip disambungkan dengan satu atau dua langkah mutasi. Haplotip 1 menduduki kedudukan tengah, dengan tujuh haplotip disambungkan kepadanya.
Ujian Mantel antara matriks jarak berpasangan genetik pDNA dan kimia menunjukkan korelasi yang lemah tetapi ketara (r=0.301; p=0.048) antara pembezaan genetik dan kepekatan lima komponen kimia yang diukur untuk set data 2016. Ujian Mantel tidak mendedahkan sebarang korelasi yang ketara antara jarak genetik dan geografi dalam kalangan 25 populasi yang disampel pada 2016 (r=0.103, p=0.207) atau antara jarak berpasangan kimia dan geografi antara ini 25 populasi (r=0.191, p=0.050). Oleh itu, kebolehubahan fitokimia yang dilaporkan di sini untuk populasi liar bearberry di seluruh Sepanyol dilengkapi dengan tahap sederhana variasi haplotaip pDNA, iaitu pembezaan genetik utara-selatan yang terdapat dalam populasi bearberry yang setanding dengan corak filogeografi yang terdapat pada tumbuhan lain (cth, [56-58]. Kesemua kehomogenan ini dijangkakan dalam tumbuhan dengan kapasiti pembiakan yang rendah [59], sebagai A. uva-ursi, yang menunjukkan kadar percambahan yang lemah dan kadar kematian anak benih muda yang tinggi [4]. Namun begitu, pembezaan genetik sederhana yang ditunjukkan oleh pDNA berkorelasi dengan biokimia. jarak berpasangan dianggarkan daripada profil lima fenolik Rajah 6. Taburan geografi haplotaip pDNA pada populasi Iberia Arctostaphylos uva-ursi.Kod populasi sepadan dengan yang terdapat dalam Jadual S1, dan carta pai mewakili peratusan individu yang menunjukkan setiap haplotaip dalam setiap populasi. Dalam segi empat tepat, rangkaian parsimoni statistik yang menunjukkan hubungan evolusi te n haplotip plastid yang terdapat dalam populasi A. uva-ursi diwakili. Setiap jalur di sepanjang garis yang menghubungkan haplotip menunjukkan satu langkah mutasi dalam kawasan pDNA yang disusun dalam kajian ini. Ujian Mantel antara matriks jarak berpasangan genetik dan kimia pDNA menunjukkan korelasi yang lemah tetapi ketara (r=0.301; p {{28 }}.048) antara pembezaan genetik dan kepekatan lima komponen kimia yang diukur untuk set data 2016. Ujian Mantel tidak mendedahkan sebarang korelasi yang ketara antara jarak genetik dan geografi di kalangan 25 populasi sampel pada 2016 (r=0.103, p=0.207) atau antara jarak berpasangan kimia dan geografi antara 25 populasi ini ( r=0.191, p=0.050). Kebolehubahan fitokimia yang dilaporkan di sini untuk populasi bearberry liar di seluruh Sepanyol oleh itu dilengkapi dengan tahap sederhana haplotaip pDNA, iaitu pembezaan genetik utara-selatan yang terdapat dalam populasi bearberry setanding dengan corak filogeografi yang terdapat pada tumbuhan lain (cth, [56-58]. Kesemua kehomogenan ini. dijangka ditanam dengan kapasiti pembiakan rendah [59], sebagai A. uva-ursi, yang menunjukkan kadar percambahan yang lemah dan kadar kematian anak benih muda yang tinggi [4]. Namun begitu, pembezaan genetik sederhana yang ditunjukkan oleh pDNA berkorelasi dengan jarak pasangan biokimia yang dianggarkan daripada profil. daripada lima sebatian fenolik. Corak variasi genetik dan fitokimia ini (yang, seperti yang dinyatakan, tidak dikaitkan dengan jarak geografi), serta korelasi yang lemah tetapi ketara antara saiz genom dan kandungan arbutin, mungkin menunjukkan bahawa kebolehubahan genomik semula jadi mempengaruhi hasil sebatian fenolik dalam A. uva-ursi Walau bagaimanapun, molekul hypervariable m Arkers dalam persampelan populasi yang lebih luas adalah perlu untuk menyokong corak filogeografi ini dan perkaitan antara kebolehubahan genetik dan biokimia.
CISTANCHE MEMPUNYAI KESAN ANTI-OKSIDASI
3. Bahan dan Kaedah
3.1. Bahan Tumbuhan
Untuk analisis fitokimia, sejumlah 249 tumbuhan bearberry yang tumbuh dalam 42 populasi telah diambil sampel pada musim luruh 2014, 2015, dan 2016, mewakili taburan semula jadi spesies tumbuhan ini di Semenanjung Iberia (Rajah 1 dan Jadual S1). Pertama, pada musim luruh 2014, kami mengumpul pucuk terminal daripada 80 tumbuhan dalam sepuluh populasi Sepanyol (AG, AN, BA, LI, LO, PE, PÁ, SR, SC dan SE) yang terletak di kawasan yang agak kecil (kira-kira 80 × 50 km) di Sepanyol Utara tetapi dalam julat ketinggian yang luas (424–1410 m dpl). Kedua, pada musim luruh 2015, kami mengumpul 48 tumbuhan daripada enam populasi ini (AG, LI, LO, PA, SE, dan SR) dan 46 tumbuhan bearberry daripada enam populasi yang terletak di latitud yang lebih rendah (AL, CH, ET, HU, LV , dan PI). Bagi setiap populasi, kami mengambil sampel lapan tumbuhan yang dipisahkan sekurang-kurangnya 5 m, kecuali di HU, di mana kami mendapati hanya enam individu. Ketiga, pada musim luruh 2016, sejumlah 140 tumbuhan telah diambil sampel di 29 lokasi berbeza (1–6 individu daripada setiap satu) termasuk 26 lokaliti Sepanyol baharu(IZ, CE, BT, MO, AA, GU, SI, AF, SA, PT, AB, CG, OD, PS, LB, CO, LE, MA, CP, PO, MZ, AV, LC, AY, LN dan ZU). Persampelan kami merangkumi julat ketinggian dari 534 hingga 1750 m. Secara keseluruhannya, 42 populasi mewakili julat luas keadaan iklim (Jadual S1): purata suhu maksimum menunjukkan 2-variasi kali ganda (13–26 ◦C) dan kerpasan tahunan berayun dari 399 (ZU) hingga 1589 mm (PT). Sinaran global berjulat dari 4.2 hingga 5.1 kWj/m2d. Enam hingga sepuluh pucuk terminal (15–20 cm panjang) dikumpulkan untuk setiap tumbuhan untuk mendapatkan 6–15 g daun yang sihat, yang kemudiannya dipotong dan dikeringkan pada suhu 60 ◦C kepada berat malar (3–4 hari). Selepas penentuan berat kering, daun dihomogenkan secara manual dalam mortar dan disimpan pada suhu 4 ◦C sehingga dianalisis. Bahan tumbuhan ini digunakan untuk jumlah fenol dan penentuan HPLC.
Bahan daun untuk penilaian sitometri aliran diperoleh daripada daun segar 178 individu yang tergolong dalam 37 populasi (Jadual 1). Sampel diperoleh daripada 33 populasi yang dinyatakan di atas, dan daripada empat populasi baharu (BE, JO, dan PR di Sepanyol, dan EN di Andorra) di mana daun dikumpulkan pada musim bunga 2017, dan oleh itu tidak termasuk dalam analisis fitokimia (Rajah 1 dan Jadual S1). Daripada satu hingga enam individu bagi setiap populasi diukur secara induplikat. Bahan daun untuk pengekstrakan DNA telah dikeringkan dalam gel silika dan disimpan pada suhu bilik. Analisis kepelbagaian DNA telah dilakukan dalam sejumlah 105 tumbuhan dari 35 lokasi (Jadual 1).
Baucar tumbuhan daripada 46 populasi bearberry yang dikaji disimpan dalam herbarium BC, Institut Botànic de Barcelona, dalam herbarium BCN, dari Centre de Documentació de BiodiversitatVegetal, Universitat de Barcelona atau dalam herbarium JACA, Instituto Pirenaico de Ecología( CSIC).
3.2. Penyediaan Ekstrak Daun dan Penentuan Jumlah Fenol
Tiga replika ekstrak daun bearberry telah disediakan dengan menggunakan 50 mg sampel kering dan10 mL 80 peratus metanol. Tiub diinkubasi selama 3{16}} min dalam mandi ultrasonik, dan kemudian ekstrak ditapis (0.45 mm) dan disimpan pada suhu 4 ◦C sehingga dianalisis. Jumlah kandungan fenolik ditentukan dalam ekstrak yang disediakan daripada sampel yang dikumpul pada tahun 2014 dan 2015. Kami mengikuti kaedah Folin-Ciocalteumethod [60,61] dengan sedikit pengubahsuaian: kepada 0.1 mL ekstrak, 0.4 mL metanol (80 peratus), 0.5 mLof Folin- Reagen Ciocalteu dan 8 mL air ultratulen telah ditambah. Selepas 5 minit dalam mandi ultrasonik, 1 mL Na2CO3 20 peratus (w/v) telah ditambah. Sampel dibiarkan dalam gelap selama 30 minit sebelum mengukur penyerapan pada 760 nm menggunakan spektrofotometer yang boleh dilihat UV (CARY 50 BIO, Varian, AgilentTechnologies). Keputusan dinyatakan dalam kesetaraan asid gallik (GAE); iaitu, mg asid gallic/g dr wt,menggunakan lengkung piawai asid gallic (40–340 µg/g).
3.3. Arbutin dan Penentuan Metabolit Fenolik Lain
Kandungan fenolik ekstrak metanol daun bearberry dikira oleh RP-HPLC menggunakan sistem HPLC-UV/Vis (LaChrom Merck Hitachi L-7400) dengan Kinetex 5 µm-EVO C18(25{14}} mm × 4.6 mm ) lajur dan penyerapan ditentukan pada 280 nm. Ekstrak daripada sampel yang dikumpul pada 2014 dan 2015 telah dicairkan 1:10 (v/v) dan disuntik dengan fasa mudah alih metanol dan asetonitril. Program kecerunan terdiri daripada 0–5 min, 25 peratus metanol; 5–6 min, 100 peratus ; 6–10 min, 100 peratus ; dan 10–20 min, sekali lagi 25 peratus metanol. Kadar alir ialah 1 mL/min dan isipadu suntikan ialah20 µL. Dalam keadaan ini, masa pengekalan bagiarbutinialah 2.6 min, membolehkan kami menentukan kepekatan sebatian ini menggunakan lengkung penentukuran yang ditubuhkan dengan 6 pencairan piawai, daripada 40 kepada 340 µg/g, dengan pekali korelasi r=0. 9997. Ekstrak daripada sampel yang dikumpul pada 2016 dianalisis menggunakan fasa mudah alih metanol dan air dengan program kecerunan berikut: 0–5 min, 10 peratus metanol; 5–6 min, 20 peratus ; 6–10 min, 20 peratus ; 10–11 min, 30 peratus ; 11–15 min, 30 peratus ;15–16 min, 40 peratus ; 16–20 min, 40 peratus ; 20–21 min, 50 peratus ; 21–25 min, 50 peratus ; 25–26 min, 60 peratus ; 26–30 min, 60 peratus ;30–31 min, 10 peratus ; dan 31–36 min, sekali lagi 10 peratus metanol. Dalam keadaan ini, kami tentukanarbutin dan4 sebatian fenolik lain: asid kafeik, katekin, miricetin dan kuersetin-3-O-glucopyranosidemenggunakan lengkung penentukuran sepadan yang diwujudkan dengan 5 pencairan piawai (25–500 µg/mL) ,yang menunjukkan pekali korelasi {{10}}.9992 untuk catechin (masa pengekalan 12.0 min), 0.9924 untuk caffeicacid (masa pengekalan 13.4 min), 0.9981 untuk quercetin{{16} }O-glukosida (masa pengekalan 23.4 min), dan 0.9997 untuk myricetin (masa pengekalan 25.1 min).
Metanol dan asetonitril berada dalam gred HPLC dan dibeli daripada Panreac (Barcelona, Sepanyol). Piawaian (ketulenan Lebih daripada atau sama dengan 98 peratus ) daripadaarbutin, asid kafeik, dan asid gallik, serta reagen Folin-Ciocalteu dibeli daripada Sigma-Aldrich (Barcelona, Sepanyol). Catechin dan quercetin-3-O-glucopyranosidestandards dibeli daripada Extrasynthese (Genay Cedex, Perancis), manakala myricetin dibeli daripada Alfa Aesar (Karlsruhe, Jerman).
Keputusan penentuan kimia dianalisis menggunakan perisian SPSS v. 25 dan R 3.5.2.Selepas menguji data untuk normaliti dan homoskedastisitas, kami melakukan analisis varians set berbeza data dan ujian pemisahan min (Tukey dan Tamhane) atau ujian bukan parametrik sebagai ujian perbandingan berbilang Kruskal–Wallis, dan Dunn dengan pembetulan Bonferroni. Kami juga menganggarkan pekali korelasi (Pearson atau Spearman bergantung jika data mengikuti taburan normal) antara pembolehubah, termasuk saiz genom.
CISTANCHE MEMPUNYAI KESAN ANTI-OKSIDASI
3.4. Anggaran Saiz Genom dan Penjujukan DNA
Saiz genom tumbuhan bearberry dianggarkan oleh sitometri aliran di Centres Científicsi Tecnològics, Universitat de Barcelona (CCiTUB) mengikut prosedur yang dijelaskan dalam Pellicer et al. [62].Petunia hybrida Vilm. 'PxPc6' (2C=2.85 pg) telah digunakan sebagai standard dalaman. Benih piawaian disediakan oleh Plateforme de cytométrie d'Imagerie-Gif, CNRS—I2BC (Gif-sur-Yvette, Perancis). Kandungan DNA nuklear (2C) dikira dengan mendarabkan kandungan DNA piawai yang diketahui dengan hasil bagi antara kedudukan puncak (mod) spesies sasaran dan piawai dalam histogram keamatan pendarfluor, dengan mengandaikan korelasi linear antara isyarat pendarfluor daripada nukleus tercemar spesimen yang tidak diketahui, piawaian dalaman yang diketahui dan jumlah DNA [63].
Kira-kira 20 mg tisu daun kering silika telah digunakan untuk pengekstrakan DNA menggunakan CTABprotocol [64] dengan pengubahsuaian kecil. Kualiti jumlah DNA telah diperiksa dengan NanoDrop 1000spectrophotometer (ThermoScientific, Wilmington, DE, USA). Kawasan intergenik plastid rpl32-trnLand psbE-petN, serta rantau DNA ribosom nuklear ITS, telah dikuatkan dan disusun urutan tiga individu bagi setiap populasi. Urutan ITS tidak menunjukkan kebolehubahan dalam 105 analisisindividu, kecuali beberapa kedudukan yang menunjukkan polimorfisme nukleotida intragenomik. Oleh itu, rantau DNA ribosom nuklear ini dikecualikan daripada analisis lanjut. Kawasan DNA plastid lain (iaitu, ndhF; ndhF-rpl32; psbA-trnH; psbD-trnT; rps16; dan trnL-trnF) juga telah diuji tetapi ia telah dibuang kerana kebolehubahan yang rendah atau masalah penjujukan. Prosedur amplifikasi telah dilakukan seperti yang dinyatakan dalam Vitales et al. [65]. Penjujukan terus segmen DNA yang dikuatkan telah dilakukan dengan Penjujukan Kitaran Terminator Big Dye v 3.1 (PE Biosystems, Foster City, California, Amerika Syarikat) di Unitatde Genòmica, CCiTUB, pada penganalisis DNA ABI PRISM 3700 (PE Biosystems). Urutan rpl32-trnL danpsbE-petN telah dipasang dengan BioEdit versi 7.1.3.0 [66], sejajar dengan ClustalW MultipleAlignment v1.4 [67] dan dilaraskan secara manual. Nombor penyertaan GenBank disediakan dalam Jadual S2.
3.5. Saiz Genom dan Analisis Genetik
Ujian Kruskal-Wallis bukan parametrik telah dilakukan untuk menyemak perbezaan ketara secara statistik dalam nilai 2C di kalangan populasi. Ujian perbandingan berganda Dunn juga dilakukan untuk menentukan populasi yang menunjukkan perbezaan yang ketara antara mereka. Pembetulan Bonferroni digunakan untuk meminimumkan ralat jenis I (positif palsu).
Parameter kepelbagaian genetik (tapak polimorfik, tapak bermaklumat parsimoni, bilangan haplotip, dan jumlah kepelbagaian haplotip) dianggarkan menggunakan DnaSP v6 [68]. Haplotaip plastid ditentukan dalam set data gabungan yang merangkumi kedua-dua kawasan rpl32-trnL dan psbE-petN. Indels telah dikodkan dengan FastGap v.1.2 [69] dan dianggap sebagai peristiwa mutasi tunggal. Hubungan evolusi antara haplotip telah disimpulkan berdasarkan rangkaian parsimoni yang dibina menggunakanTCS [70] seperti yang dilaksanakan dalam PopArt [71]. Bilangan maksimum perbezaan yang terhasil daripada penggantian tunggal antara haplotip dikira dengan had keyakinan 95 peratus.
Untuk menganalisis hubungan antara data genetik dan kimia ujian Mantel telah dilakukan. Pertama, kami menganggarkan jarak fenotip antara 25 populasi menggunakan data daripada tumbuhan bearberry yang dikumpul pada 2016, yang telah diukur untuk lima komponen fenolik (iaituarbutin, katekin, asid kafeik, kuersetin, dan miricetin). Kami menggunakan R Commander untuk menyeragamkan data ini [72], dan seterusnya, untuk mengira jarak kimia yang diperoleh daripada matriks piawai dengan fungsi "Dist" onR berdasarkan jarak Euclidean. Kedua, matriks jarak berpasangan genetik populasi Nei dikira antara 25 populasi menggunakan DnaSP v6. Akhir sekali, kami mengira jarak geografi berpasangan antara populasi ini menggunakan pakej "geodis" dalam R. Korelasi berpasangan antara matriks jarak dikira menggunakan ujian Mantel dengan pilih atur 10,000 dengan fungsimantel yang tersedia dalam pakej R "vegan" [ 73].
4. Kesimpulan
Semua tumbuhan bearberry yang dianalisis menunjukkanarbutinkandungan lebih tinggi daripada 7 peratus; oleh itu, bahan tumbuhan ini sesuai untuk penyediaan herba. Analisis kami mendedahkan kandungan arbutin yang lebih tinggi daripada yang (sehingga 9 peratus) yang dirujuk oleh Parejo et al. [40], yang menganalisis empat populasi yang terletak di timur laut Pyrenees pada 1580–2030 m dan mengesan perbezaan rendah dalam kandungan arbutin di kalangan populasi. Tambahan pula, kebanyakan nilai yang ditentukan di sini adalah dalam julat bahan tumbuhan yang dipilih untuk penanaman di Poland [74] dan selaras denganarbutinkandungan sampel daun bearberry Sepanyol yang dilaporkan oleh Sonnenschein dan Tegtmeier [42] apabila memilih tumbuhan untuk penanaman di Jerman. Genotip elit A. uva-ursi boleh dibiakkan secara vegetatif, tetapi kebanyakan klon yang diperolehi gagal semasa penubuhan lapangan, yang mengehadkan eksploitasi sumber ini. Kami juga menerangkan variasi sedia ada dalam kandungan tiga flavonoid (catechin, myricetin, dan quercetinglucoside), serta asid kafeik, dalam kalangan populasi bearberry Sepanyol, dan bagaimana faktor iklim (terutamanya sinaran global dan hujan), yang berkorelasi dengan latitudinal dan altitudinal. kecerunan, mempengaruhi variasi itu. Pada masa yang sama, walaupun tahap haplotaip dan kebolehubahan saiz genom yang rendah ditentukan dalam Iberia A. uva-ursi, pembezaan genetik dan sitogenetik populasi adalah lemah tetapi ketara dikaitkan dengan kepelbagaian fitokimia. Secara keseluruhan, keputusan ini menyerlahkan bahawa kesan kedua-dua faktor genetik dan abiotik mesti dipertimbangkan untuk menjelaskan kebolehubahan fitokimia intraspesifik yang terdapat dalam tumbuhan daripada populasi liar.
KESAN CISTANCHE
Rujukan
1. Moore, BD; Andrew, RL; Külheim, C.; Foley, WJ Menjelaskan kepelbagaian intraspesifik dalam metabolit sekunder tumbuhan dalam konteks ekologi. Phytol baru. 2014, 201, 733–750. [CrossRef] [PubMed]
2. Cheynier, V.; Comte, G.; Davies, KM; Lattanzio, V. Fenolik tumbuhan: kemajuan terkini mengenai biosintesis, genetik dan ekofisiologinya. Fisiol Tumbuhan. Biokim. 2013, 72, 1–20. [CrossRef]
3. Bernal, M.; Llorens, L.; Julkunen-Tiitto, R.; Badosa, J.; Verdaguer, D. Perubahan ketinggian dan bermusim bagi sebatian fenolik dalam daun dan kutikula Buxus sempervirens. Fisiol Tumbuhan. Biokim. 2013, 70, 471–482.[CrossRef] [PubMed]
4. Upton, R. (Ed.) Daun Uva-ursi. Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng. Standard Analisis, Kawalan Kualiti dan Terapeutik; Farmakope Herba Amerika: Scotts Valley, CA, Amerika Syarikat, 2008; 30p.
5. Agensi Ubat Eropah. Laporan Penilaian ke atas Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng. Folium. EMA/HMPC/750266/2016; Agensi Perubatan Eropah: Amsterdam, Belanda, 2018.6. Kanlayavattanakul, M.; Lourith, N. Tumbuhan dan produk semula jadi untuk rawatan hiperpigmentasi kulit—Ulasan. Planta Med. 2018, 84, 988–1006. [CrossRef]
7. Migas, P.; Krauze-Baranowska, M. Kepentingan arbutin dan derivatifnya dalam terapi dan kosmetik.Phytochem. Lett. 2015, 13, 35–40. [CrossRef]
8. Seo, DH; Jung, JH; Lee, JE; Jeon, EJ; Kim, W.; Park, CS Pengeluaran bioteknologi arbutin ( - dan -arbutin), agen pencerah kulit, dan derivatifnya. Appl. mikrobiol. Bioteknol. 2012, 95, 1417–1425.[CrossRef]
9. Zhu, X.; Tian, Y.; Zhang, W.; Zhang, T.; Guang, C.; Mu, W. Kemajuan terkini mengenai pengeluaran biologi -arbutin. Appl. mikrobiol. Bioteknol. 2018, 102, 8145–8152. [CrossRef] [PubMed]
10. Davey, M. Metabolisme sekunder dalam kultur sel tumbuhan. Dalam Encyclopedia of Applied Plant Sciences, 2nd ed.;Thomas, B., Murphy, DJ, Murray, BG, Eds.; Elsevier: London, UK, 2017; Jilid 2, hlm. 462–467. [CrossRef]
11. Kurkin, VA; Ryazanova, TK; Daeva, ED; Kadentsev, VI Konstituen daun Arctostaphylos uva-ursi.Chem. Nat. Compd. 2018, 54, 278–280. [CrossRef]
12. Panda, A.; Petrucci, R.; Marrosu, G.; Multari, G.; Romana-Gallo, F. HPLC-PDAESI-TOF/MS metabolicprofiling Arctostaphylos pungens dan Arctostaphylos uva-ursi: Kajian perbandingan sebatian fenolik daripada ekstrak metabolik daun. Fitokimia 2015, 115, 79–88. [CrossRef]
13. Olennikov, DN; Chekhirova, GV 60-Galloylpicein dan sebatian fenolik lain daripada Arctostaphylos uva-ursi.Chem. Nat. Compd. 2013, 49, 1–7. [CrossRef]
14. Brewer, MS Antioksidan semulajadi: sumber, sebatian, mekanisme tindakan dan aplikasi yang berpotensi.Kompr. Rev. Sains Makanan. Makanan Saf. 2011, 10, 221–247. [CrossRef]
15. Amarowicz, R.; Pegg, RB; Rahimi-Moghaddam, P.; Bare, B.; Weil, JA Kapasiti penghapusan radikal bebas dan aktiviti antioksidan spesies tumbuhan terpilih dari padang rumput Kanada. Kimia Makanan. 2004, 84, 551–562.[CrossRef]
16. Tukang Kayu, R.; O'Grady, MN; O'Callaghan, YC; O'Brien, NM; Kerry, JP Penilaian potensi antioksidan biji anggur dan ekstrak bearberry dalam daging babi mentah dan dimasak. Sci Daging. 2007, 76, 604–610. [CrossRef][PubMed]
17. Mekini'c, IG; Skroza, D.; Ljubenkov, I.; Katalini´c, V.; Šimat, V. Antioksidan dan potensi antimikrob metabolit fenolik daripada herba dan rempah Mediterranean yang digunakan secara tradisional. Makanan 2019, 8, 579. [CrossRef]
18. Mohd Azman, NA; Gallego, MG; Segovia, F.; Abdullah, S.; Shaarani, SM; Almajano, MP Kajian sifat ekstrak daun bearberry sebagai antioksidan semulajadi dalam makanan model. Antioksidan 2016, 5, 11.[CrossRef] [PubMed]
19. Pegg, RB; Amarowicz, R.; Naczk, M. Aktiviti antioksidan polifenol daripada ekstrak daun bearberry (Arctostaphylos uva-ursi L. Sprengel) dalam sistem daging. Dalam Sebatian Fenolik dalam Makanan dan Produk Kesihatan Semulajadi; Shahidi, F., Ho, CT, Eds.; Persatuan Kimia Amerika: Washington, DC, Amerika Syarikat, 2005; ms 67–82.[CrossRef]
20. Wrona, M.; Blasco, S.; Becerril, R.; Nerín, C.; Jualan, E.; Asensio, E. Penanda antioksida dan antimikrob olehUPLC®–ESI-Q-TOF-MSE bagi pembungkusan aktif berbilang lapisan baharu berdasarkan Arctostaphylos uva-ursi. Talanta2019, 196, 498–509. [CrossRef]
21. Maier, M.; Olbermann, AL; Renner, M.; Weidner, E. Menyaring herba perubatan Eropah pada kandungan taninnya—Ejen penyamakan yang berpotensi baharu untuk industri kulit. Tanaman Ind. Prod. 2017, 99, 19–26. [CrossRef]
22. Boros, B.; Jakabová, S.; Madarász, T.; Molnár, R.; Galambos, B.; Kilár, F.; Fellinger, A.; Farkas, A. Kaedah HPLC yang disahkan untuk kuantiti serentak bergenin, arbutin, dan asid gallic dalam daun spesies Bergenia yang berbeza. Kromatografi 2014, 77, 1129–1135. [CrossRef]
23. Miaw-Ling, C.; Chur-Min, C. Penentuan HPLC serentak agen pemutih hidrofilik dalam produk kosmetik. J. Pharm. Berbiomed. dubur. 2003, 33, 617–626. [CrossRef]
24. Parejo, I.; Viladomat, F.; Bastida, J.; Codina, C. Satu langkah pengekstrakan dalam analisis kuantitatif daun arbutinin bearberry (Arctostaphylos uva-ursi) oleh kromatografi cecair berprestasi tinggi. Phytochem. Dubur.2001, 12, 336–339. [CrossRef]
25. KUASA. Tumbuhan Dunia Dalam Talian. Tersedia dalam talian: http://www.plantsoftheworldonline.org/ (diakses pada 29 April 2020).
26. Saleem, A.; Harris, CS; Asim, M.; Cuerrier, A.; Martineau, L.; Haddad, PS; Arnason, kaedah JTRP-HPLC-DAD-APCI/MSD untuk pencirian ubat Ericaceae yang digunakan oleh Bangsa Pertama Eeyou ItcheeCree. Phytochem. dubur. 2010, 21, 328–339. [CrossRef] [PubMed]
27. Stefanescu, BE; Szabo, K.; Mocan, A.; Crisan, G. Sebatian fenolik daripada lima daun spesies Ericaceae dan bioavailabiliti dan faedah kesihatan yang berkaitan. Molekul 2019, 24, 2046. [CrossRef] [PubMed]
28. Onda, Y.; Mochida, K. Meneroka kepelbagaian genetik dalam tumbuhan menggunakan teknik penjujukan high-throughput. Curr. Genom. 2016, 17, 358–367. [CrossRef] [PubMed]
29. Iannicelli, J.; Guariniello, J.; Tossib, VE; Regalado, JJ; Di Ciaccioa, L.; van Barene, CM; Pitta Álvarez, SI;Escandón, AS "kesan poliploid" dalam pembiakan spesies aromatik dan perubatan. Sci. Hortik. 2020,260, 108854. [CrossRef]
30. Leitch, IJ; Leitch, AR Kepelbagaian saiz genom dan evolusi dalam tumbuhan darat. Kepelbagaian Genom Dalam TumbuhanJilid 2, Struktur Fizikal, Tingkah Laku dan Evolusi Genom Tumbuhan; Leitch, IJ, Greilhuber, J., Doležel, J.,Wendel, JF, Eds.; Springer: Vienna, Austria, 2013; ms 307–322. [CrossRef]
31. Bennett, MD; Leitch, IJ Jumlah DNA nuklear dalam angiosperma—Kemajuan, masalah dan prospek. Ann. Bot. 2005, 95, 45–90. [CrossRef]
32. Gregory, TR (Ed.) Evolusi Genom; Lain: San Diego, CA, Amerika Syarikat, 2005.
33. Hoang, PN; Schubert, V.; Meister, A.; Fuchs, J.; Shubert, I. Variasi dalam saiz genom, isipadu sel dan nukleus, nombor kromosom dan lokus rDNA di kalangan itik. Sci. Rep. 2019, 9, 3234. [CrossRef]
34. Knight, CA; Molinari, N.; Petrov, DA Hipotesis kekangan genom besar: Evolusi, ekologi, dan fenotip. Ann. Bot. 2005, 95, 177–190. [CrossRef]
35. Pellicer, J.; Hidalgo, O.; Dodsworth, S.; Leitch, IJ Kepelbagaian saiz genom dan kesannya terhadap evolusi tumbuhan darat. Gen 2018, 9, 88. [CrossRef]
36. Carev, I.; Rušˇci´c, M.; Skoˇcibuši´c, M.; Maravi'c, A.; Siljak-Yakovlev, S.; Politico, O. Fitokimia dan cytogeneticpencirian Centaurea solstitialis (Asteraceae) dari Croatia. Kimia. Penyelam biologi. 2017, 14, e1600213.[CrossRef]
37. Cole, IB; Cao, J.; Alan, RA; Saxena, PK; Murch, SJ Perbandingan Scutellaria baicalensis, Scutellariariateriflora dan Scutellaria racemosa: Saiz genom, potensi antioksidan dan fitokimia. Planta Med. 2008,74, 474–481. [CrossRef]
38. Carvalho, YGS; Vitorino, LC; de Souza, UJB; Bessa, LA Trend terkini dalam penyelidikan tentang kepelbagaian genetik tumbuhan: Implikasi untuk pemuliharaan. Kepelbagaian 2019, 11, 62. [CrossRef]
39. Wei, S.; Yang, W.; Wang, X.; Hou, Y. Kepelbagaian genetik yang tinggi dalam tumbuhan ubatan yang terancam, Saussureainvolucrata (Saussurea, Asteraceae), di barat Pergunungan Tianshan, China. Pemuliharaan. Genet. 2017, 18,1435–1447. [CrossRef]
40. Chang, YJ; Cao, YF; Zhang, JM; Tian, LM; Dong, XG; Zhang, Y.; Qi, D.; Zhang, XS Kajian tentang kepelbagaian kloroplasDNA pear yang ditanam dan liar (Pyrus L.) di China Utara. Genet Pokok. Genom 2017, 13, 44.[CrossRef]
41. Parejo, I.; Viladomat, F.; Bastida, J.; Codina, C. Variasi kandungan arbutin dalam populasi liar berbeza Arctostaphylos uva-ursi di Catalonia, Sepanyol. J. Herba Rempah Med. Tumbuhan 2002, 9, 329–333. [CrossRef]
42. Sonnenschein, M.; Tegtmeier, M. Eksperimen mengenai pembiakan bearberry (Arctostaphylos uva-ursi (L.)Spreng.). J. Med. Tumbuhan Rempah 2012, 17, 124–128.
43. Chen, HY; Lin, YC; Hsieh, CL Penilaian aktiviti antioksidan ekstrak akueus beberapa herba nutraseutikal terpilih. Kimia Makanan. 2008, 104, 1418–1424. [CrossRef]
44. Del Valle, JC; Buide, ML; Casimiro-Soriguer, I.; Whittall, JB; Narbona, E. Mengenai pengumpulan flavonoid dalam bahagian tumbuhan yang berbeza: Corak variasi di kalangan individu dan populasi di kamp pantai(Silene littorea). Depan. Sci tumbuhan. 2015, 6, 939. [CrossRef]
45. Martínez-Cadenas, C.; López, S.; Ribas, G.; Flores, C.; Garcia, O.; Sevilla, A.; Smith-Zubiaga, I.;Ibarrola-Villaba, M.; Pino-Yanes, MM; Gardeazabal, J.; et al. Pemilihan penulenan serentak pada alel MC1R nenek moyang dan pemilihan positif pada alel berisiko melanoma v60l di Eropah selatan.Mol. biol. Evol. 2013, 30, 2654–2665. [CrossRef]
46. Jakaaola, L.; Hohtola, A. Kesan latitud pada biosintesis flavonoid dalam tumbuhan. Persekitaran Sel Tumbuhan. 2010, 33,1239–1247. [CrossRef]47. Martz, F.; Peltola, R.; Fontana, S.; Duval, RE; Julkunen-Tiitto, R.; Stark, S. Kesan latitud dan ketinggian pada terpenoid dan komposisi fenolik terlarut jarum juniper (Juniperus communis) dan penilaian aktiviti antibakterianya di zon boreal. J. Agric. Kimia Makanan. 2009, 57, 9575–9584. [CrossRef]
48. Yang, B.; Zheng, J.; Laaksonen, O.; Tahvonen, R.; Kallio, H. Kesan keadaan latitud dan cuaca pada sebatian fenolik dalam kultivar currant (Ribes spp.). J. Agric. Kimia Makanan. 2013, 61, 3517–3532. [CrossRef][PubMed]
49. Lätti, AK; Jaakola, L.; Riihinen, KR; Kainulainen, PS Anthocyanin dan variasi flavonol dalam beri bogbil (Vaccinium uliginosum L.) di Finland. J. Agric. Kimia Makanan. 2010, 58, 427–433. [CrossRef] [PubMed]
50. Lätti, AK; Riihinen, KR; Kainulainen, PS Analisis variasi anthocyanin dalam populasi liar bilberry (Vaccinium myrtillus L.) di Finland. J. Agric. Kimia Makanan. 2008, 56, 190–196. [CrossRef]
51. Monschein, M.; Iglesias, J.; Kunert, O.; Bucar, F. Fitokimia heather (Calluna vulgaris (L.) Hull) dan perubahan ketinggiannya. Phytochem. Wahyu 2010, 9, 205–215. [CrossRef]
52. Perry, NB; Burgess, EJ; Rodríguez Guitián, MA; Romero Franco, R.; López Mosquera, E.; Smallfield, BM;Joyce, NI; Littlejohn, RP Sesquiterpene lakton dalam Arnica montana: Helenalin dan dihydrohelenalinchemotypes di Sepanyol. Planta Med. 2009, 75, 660–666. [CrossRef] [PubMed]
53. Abdala-Roberts, L.; Assmann, S.; Berny-Mier, Y.; Terán, JC; Covelo, F.; Glauser, G.; Moreira, X. Faktor andabiotik biotik yang dikaitkan dengan variasi altitudinal dalam sifat tumbuhan dan herbivori dalam spesies oak yang dominan.Am. J. Bot. 2016, 103, 2070–2078. [CrossRef] [PubMed]
54. Bentley, J.; Moore, JP; Farrant, JM Metabolomics sebagai pelengkap kepada filogenetik untuk menilai sempadan intraspesifik dalam pokok renek perubatan tahan kering Myrothamnus flabellifolia (Myrothamnaceae). Fitokimia 2019, 159, 127–136. [CrossRef] [PubMed]
55. Siljak-Yakovlev, S.; Pustahija, F.; Šoli´c, EM; Boguni´c, F.; Muratovich, E.; Baši´c, N.; Catrice, O.; Brown, CSTMenuju pangkalan data saiz genom dan bilangan kromosom flora Balkan: C-nilai dalam 343 taksa dengan nilai novel untuk 252. Adv. Sci. Lett. 2010, 3, 190–213. [CrossRef]
56. Garrido, JL; Alcantara, JM; Rey, PJ; Medrano, M.; Guitián, J.; Castellanos, MC; Bastida, JM; Jaime, R.;Herrera, CM Struktur genetik geografi kolumbin Iberia (gen. Aquilegia). Sistem Tumbuhan. Evol. 2017,303, 1145–1160. [CrossRef
57. Listl, D.; Poschlod, P.; Reisch, C. Filogeografi batuan yang terselamat di padang rumput kering Eropah.PLoS ONE 2017, 12, e0179961. [CrossRef]
58. Olalde, M.; Herrán, A.; Espinel, S.; Goicoechea, P. Filogeografi oak putih di Semenanjung Iberia.Ecol. Manag. 2002, 156, 89–102. [CrossRef]
59. Barrett, SCH Pengaruh klonaliti pada pembiakan seksual tumbuhan. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015, 112,8859–8866. [CrossRef] [PubMed]
60. Skowyra, M.; Falguera, V.; Gallego, G.; Peiro, S.; Almajano, MP Kesan ekstrak Perilla frutescens pada kestabilan pengoksidaan model emulsi makanan. Antioksidan 2014, 3, 38–54. [CrossRef] [PubMed]
61. Pascoal, A.; Quirantes-Piné, R.; Fernando, AL; Alexopoulou, E.; Segura-Carretero, A. Komposisi fenolikdan aktiviti antioksidan daun kenaf. Tanaman Ind. Prod. 2015, 78, 116–123. [CrossRef]
62. Pellicer, J.; Garnatje, T.; Molero, J.; Pustahija, F.; Siljak-Yakovlev, S.; Vallès, J. Origin, dan evolusi spesies Artemisia Amerika Selatan (Asteraceae); bukti daripada filogeni molekul, DNA ribosom dan data genome. Aust. J. Bot. 2010, 58, 605–616. [CrossRef]
63. Doležel, J. Analisis sitometri aliran kandungan DNA nuklear dalam tumbuhan yang lebih tinggi. Phytochem. dubur. 1991, 2,143–154. [CrossRef]
64. Doyle, JJ; Doyle, JL Prosedur pengasingan DNA pantas untuk kuantiti kecil tisu daun segar. Phytochem. Bull.Bot. Soc. Am. 1987, 19, 11–15.
65. Vitales, D.; Feliner, GN; Vallès, J.; Garnatje, T.; Firat, M.; Álvarez, I. Satu circumscription baharu genus Mediterania Anacyclus (Anthemideae, Asteraceae) berdasarkan penanda DNA plastid dan nuklear.Phytotaxa 2018, 349, 1–17. [CrossRef]
66. Hall, TA BioEdit: Editor penjajaran jujukan biologi yang mesra pengguna dan program analisis untuk Windows95/98/NT. Simptom Asid Nukleik. Ser. 1999, 41, 95–98.
67. Thompson, JD; Higgins, DG; Gibson, TJ CLUSTAL W: Meningkatkan sensitiviti penjajaran berbilang jujukan progresif melalui pemberat jujukan, penalti jurang khusus kedudukan dan pilihan matriks berat. Asid Nukleik Res. 1994, 22, 4673–4680. [CrossRef]
68. Rozas, J.; Ferrer-Mata, A.; Sánchez-DelBarrio, JC; Guirao-Rico, S.; Librado, P.; Ramos-Onsins, SE;Sánchez-Gracia, A. DnaSP 6: Analisis Polimorfisme Jujukan DNA Set Data Besar. Mol. biol. Evol.2017, 34, 3299–3302. [CrossRef] [PubMed]
69. Borchsenius, F. FastGap, Versi 1.2; Jabatan Biosains, Universiti Aarhus: Aarhus, Denmark, 2009;Tersedia dalam talian: http://www.aubot.dk/FastGap_home.htm (diakses pada 1 Julai 2019).
70. Clement, M.; Posada, DCKA; Crandall, KA TCS: Program komputer untuk menganggar genealogi gen.Mol. Ecol. 2000, 9, 1657–1659. [CrossRef] [PubMed]
71. Leigh, JW; Bryant, D. Popart: Perisian berciri penuh untuk pembinaan rangkaian haplotaip. Kaedah Ecol. Evol.2015, 6, 1110–1116. [CrossRef]
72. Fox, J. Bermula dengan komander R: Antara muka pengguna grafik statistik asas kepada RJ Stat. Softw.2005, 14, 1–42. [CrossRef]
73. Oksanen, J.; Blanchet, FG; Kindt, R.; Legendre, P.; O'Hara, RB; Simpson, GL; Solymos, P.; Stevens, M.;Wagner, H. Vegan: Pakej Ekologi Komuniti. Pakej R Versi 1.17-4. 2010. Tersedia dalam talian:http://CRAN.R-project.org/package=vegan (diakses pada 19 September 2010).74. Malinowska, H. Pilihan bearberry (Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng.) daripada populasi semula jadi di Poland. Acta Soc. Bot. Pol. 1995, 64, 91–96. [CrossRef]
