Enhancement of artemisinin concentr

Enhancement of artemisinin concentration and yield in response to optimization of nitrogen and potassium supply to Artemisia annua

Background and Aims The resurgence of malaria, particularly in the developing world, is considerable and exacerbated by the development of single-gene multi-drug resistances to chemicals such as chloroquinone. Drug therapies, as recommended by the World Health Organization, now include the use of antimalarial compounds derived from Artemisia annua – in particular, the use of artemisinin-based ingredients. Despite our limited knowledge of its mode of action or biosynthesis there is a need to secure a supply and enhance yields of artemisinin. The present study aims to determine how plant biomass can be enhanced while maximizing artemisinin concentration by understanding the plant’s nutritional requirements for nitrogen and potassium.

Methods Experiments were carried out, the first with differing concentrations of nitrogen, at 6, 31, 56, 106, 206 or 306 mg L21 being applied, while the other differing in potassium concentration (51, 153 or 301 mg L21). Nutrients were supplied in irrigation water to plants in pots and after a growth period biomass production andleaf artemisinin concentration were measured. These data were used to determine optimal nutrient requirements for artemisinin yield.

Key Results Nitrogen nutrition enhanced plant nitrogen concentration and biomass production successively up to 106 mg N L21 for biomass and 206 mg N L21 for leaf nitrogen; further increases in nitrogen had no influence. Artemisinin concentration in dried leaf material, measured by HPLC mass spectroscopy, was maximal at a nitrogen application of 106 mg L21, but declined at higher concentrations. Increasing potassium application from 51 to 153 mg L21 increased total plant biomass, but not at higher applications. Potassium application enhanced leaf potassium concentration, but there was no effect on leaf artemisinin concentration or leaf artemisinin yield. †Conclusions Artemisinin concentration declined beyond an optimal point with increasing plant nitrogen concentration. Maximization of artemisinin yield (amount per plant) requires optimization of plant biomass via
control of nitrogen nutrition.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ของความเข้มข้นของ artemisinin และผลผลิตการเพิ่มประสิทธิภาพของไนโตรเจนและโพแทสเซียมไป Artemisia annuaพื้นหลังและจุดมุ่งหมายรีเซอร์เจนซ์มาลาเรีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศกำลังพัฒนา เป็นจำนวนมาก และที่เลวร้าย โดยการพัฒนาความต้านทานยาหลายยีนเดียวกับสารเคมีเช่น chloroquinone บำบัดรักษายาเสพติด แนะนำ โดยองค์การอนามัยโลก ตอนนี้ไว้ใช้ของสารป้องกันมาเลเรียมา Artemisia annua – โดยเฉพาะ ใช้ส่วนผสมจาก artemisinin แม้ มีความรู้ของวิธีการดำเนินการหรือการสังเคราะห์ของเราจำกัด ไม่จำเป็นต้องจัดหาการรักษาความปลอดภัย และเพิ่มผลผลิตของ artemisinin ปัจจุบันการศึกษามีวัตถุประสงค์เพื่อกำหนดวิธีสามารถเพิ่มชีวมวลของพืชในขณะที่เพิ่มความเข้มข้นของ artemisinin โดยการศึกษาความต้องการทางโภชนาการของพืชไนโตรเจนและโพแทสเซียมวิธีการทดลองได้ดำเนินการก่อน ที่มีความเข้มข้นแตกต่างกันของไนโตรเจน ที่ 6, 31, 56, 106, 206 หรือ 306 มิลลิกรัม L21 ถูกนำไปใช้ ในขณะอื่น ๆ แตกต่างกันในความเข้มข้นของโพแทสเซียม (51, 153 หรือ 301 มิลลิกรัม L21) สารอาหารถูกจัดอยู่ในพืช ในกระถาง และหลัง จากได้วัดการเจริญเติบโตระยะเวลาชีวมวลผลิต andleaf artemisinin เข้มข้นน้ำชลประทาน ข้อมูลเหล่านี้ถูกใช้เพื่อกำหนดความต้องการธาตุอาหารเหมาะสมที่สุดสำหรับผลผลิต artemisinin คีย์ผลไนโตรเจนโภชนาการเพิ่มความเข้มข้นของไนโตรเจนพืชและชีวมวลผลิตติด ๆ กันถึง 106 มิลลิกรัม L21 N ชีวมวลและ 206 mg L21 N สำหรับใบไนโตรเจน เพิ่มเติมไนโตรเจนอิทธิพลไม่ได้ ความเข้มข้นของ Artemisinin ในใบไม้แห้งวัสดุ วัด โดย HPLC มวลก ได้สูงสุดที่ปุ๋ยไนโตรเจนของ 106 มิลลิกรัม L21 ได้ปฏิเสธในความเข้มข้นสูง เพิ่มโพแทสเซียมประยุกต์จาก 51 mg 153 L21 เพิ่มชีวมวลพืชรวม แต่ ที่ไม่ใช้งานสูง โพแทสเซียมแอพลิเคชันเพิ่มความเข้มข้นของโพแทสเซียมใบ แต่มีไม่มีผลต่อความเข้มข้นของ artemisinin ใบหรือผลผลิต artemisinin ใบไม้ ความเข้มข้นของ Artemisinin †Conclusions ปฏิเสธเกินกว่าจุดเหมาะสมกับการเพิ่มความเข้มข้นของไนโตรเจนพืช Maximization ผลผลิต artemisinin (ยอดเงินสำหรับแต่ละโรงงาน) ต้องการเพิ่มประสิทธิภาพของพืชชีวมวลผ่านควบคุมโภชนาการไนโตรเจน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การเพิ่มความเข้มข้นของ artemisinin และผลผลิตในการตอบสนองต่อการเพิ่มประสิทธิภาพของไนโตรเจนและอุปทานโพแทสเซียม Artemisia ประจำปีความเป็นมาและจุดมุ่งหมายการฟื้นตัวของโรคมาลาเรียโดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศกำลังพัฒนาที่เป็นมากและที่มาของการพัฒนาของยีนเดี่ยวต้านทานหลายยาเสพติดสารเคมีดังกล่าว เป็น chloroquinone การบำบัดรักษายาเสพติดตามคำแนะนำขององค์การอนามัยโลกในขณะนี้รวมถึงการใช้สารต้านมาลาเรียมาจาก Artemisia ประจำปี - โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ส่วนผสม artemisinin-based แม้จะมีความรู้ จำกัด ของเราโหมดของการกระทำหรือการสังเคราะห์ที่มีความจำเป็นเพื่อรักษาความปลอดภัยอุปทานและเพิ่มผลตอบแทนของ artemisinin การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อกำหนดวิธีชีวมวลของพืชสามารถเพิ่มขณะที่การเพิ่มความเข้มข้นของ artemisinin โดยการทำความเข้าใจความต้องการทางโภชนาการของพืชไนโตรเจนและโพแทสเซียม. วิธีการทดลองครั้งแรกที่มีแตกต่างกันความเข้มข้นของไนโตรเจนที่ 6, 31, 56, 106, 206 หรือ 306 มิลลิกรัม L21 ถูกนำมาใช้ในขณะที่อื่น ๆ ที่แตกต่างกันในความเข้มข้นของโพแทสเซียม (51, 153 หรือ 301 มิลลิกรัม L21) สารอาหารที่ได้รับการบรรจุในน้ำชลประทานกับพืชในกระถางและหลังการผลิตชีวมวลระยะเวลาการเจริญเติบโต andleaf เข้มข้น artemisinin ถูกวัด ข้อมูลเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในการกำหนดความต้องการสารอาหารที่เหมาะสมสำหรับผลผลิต artemisinin. ผลสำคัญเข้มข้นของไนโตรเจนพืชที่เพิ่มขึ้นโภชนาการไนโตรเจนและการผลิตชีวมวลอย่างต่อเนื่องได้ถึง 106 มก. ยังไม่มี L21 สำหรับชีวมวลและ 206 มก. ยังไม่มี L21 ไนโตรเจนใบ; เพิ่มขึ้นต่อไปในไนโตรเจนมีอิทธิพลไม่มี ความเข้มข้น artemisinin ในวัสดุใบแห้งวัดโดยสเปกโทรสโกมวล HPLC เป็นที่สูงสุดของการใช้ปุ๋ยไนโตรเจน 106 มิลลิกรัม L21 แต่ปฏิเสธที่ความเข้มข้นที่สูงขึ้น การเพิ่มขึ้นของการประยุกต์ใช้โพแทสเซียม 51-153 มิลลิกรัม L21 เพิ่มชีวมวลของพืชทั้งหมด แต่ไม่ได้อยู่ที่การใช้งานที่สูงขึ้น แอปพลิเคโพแทสเซียมเข้มข้นของโพแทสเซียมในใบเพิ่มขึ้น แต่ไม่มีผลกระทบต่อความเข้มข้นของ artemisinin ใบหรือใบผลผลิต artemisinin †สรุปความเข้มข้น Artemisinin ลดลงเกินกว่าจุดที่ดีที่สุดที่มีความเข้มข้นของไนโตรเจนพืชที่เพิ่มขึ้น สูงสุดของอัตราผลตอบแทนของ artemisinin (ราคาต่อต้น) ต้องเพิ่มประสิทธิภาพของชีวมวลโรงงานผ่านการควบคุมของโภชนาการไนโตรเจน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การเพิ่มประสิทธิภาพของอาร์ทีมิซินินความเข้มข้นและผลผลิตในการตอบสนองต่อการเพิ่มประสิทธิภาพของไนโตรเจน และโพแทสเซียมให้อาร์ annua

พื้นหลังและมีเป้าหมายการฟื้นตัวของโรคมาลาเรียโดยเฉพาะในประเทศที่กำลังพัฒนา มีจํานวนมาก และ exacerbated โดยการพัฒนายีนต้านทานต่อสารเคมียาเดี่ยว หลาย เช่น chloroquinone . การรักษายาเสพติดที่แนะนำโดยองค์การอนามัยโลก ขณะนี้มีการใช้สารต้านมาลาเรียได้มาจากอาร์ annua –โดยเฉพาะการใช้ยาจากส่วนผสม แม้จะมีความรู้ จำกัด ของโหมดของการกระทำ หรือ ใน จำเป็นต้องมีการจัดหาและเพิ่มผลผลิตของวินการศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาวิธีชีวมวลพืชสามารถเพิ่ม ขณะที่การเพิ่มความเข้มข้นของยาโดยความเข้าใจของความต้องการทางโภชนาการของพืชไนโตรเจนและโพแทสเซียม .

วิธีการทดลองแรก ต่างกันที่ความเข้มข้นของไนโตรเจน , 6 , 31 , 56 , 106 , 206 หรือ 306 มิลลิกรัม l21 ถูกใช้ในขณะที่อื่น ๆ ที่มีโพแทสเซียม ( 51 ,153 หรือ 301 มก. l21 ) สารอาหารที่ถูกจัดอยู่ในน้ำกับพืชในกระถาง และหลังจากระยะเวลาการเจริญเติบโตมวลชีวภาพการผลิต andleaf ินความเข้มข้นสูง ข้อมูลเหล่านี้ถูกใช้เพื่อกำหนดความต้องการสารอาหารที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มผลผลิต

วินคีย์ผลเพิ่มปริมาณไนโตรเจนไนโตรเจนธาตุอาหารพืชและการผลิตชีวมวลอย่างต่อเนื่องถึง 106 mg N l21 สำหรับชีวมวลและ 206 มก. N l21 ไนโตรเจนใบ ; เพิ่มขึ้นในไนโตรเจนไม่มีอิทธิพล ความเข้มข้นของยาในวัสดุใบไม้แห้ง วัดด้วยเครื่อง HPLC เมทานอลเป็นสูงสุดที่อัตราปุ๋ยไนโตรเจนที่ใช้ของ 106 l21 มิลลิกรัม แต่ปฏิเสธที่ความเข้มข้นสูงการเพิ่มโพแทสเซียมจาก 51 153 l21 Mg ชีวมวลพืชทั้งหมด แต่ไม่ใช่ในการใช้งานที่สูงขึ้น โปรแกรมใบเพิ่มโพแทสเซียมโพแทสเซียม แต่ไม่มีผลต่อใบหรือใบยาอาร์ทีมิซินินของผลผลิต ภีษมะข้อสรุปินความเข้มข้นลดลงเกินกว่าจุดที่เหมาะสมกับการเพิ่มความเข้มข้นของ ไนโตรเจน พืชสูงสุดของอาร์ทีมิซินิน ( ปริมาณผลผลิตต่อต้น ) ต้องเพิ่มประสิทธิภาพของชีวมวลพืช ผ่านการควบคุมของธาตุอาหารไนโตรเจน
.