Hyacinth Gurun: Solusi Tidak Jelas Untuk Masalah Global?

1. PERKENALAN

GenusCistancheHoffmanns. & Tautan (Orobanchaceae) mencakup sekitar 20–30 spesies yang diterima yang berasal dari Dunia Lama, membentang dari Macaronesia di barat, hingga Tiongkok utara dan barat laut di timur. Biasanya, tanaman tumbuh di padang pasir, dan kadang-kadang bukit pasir pantai atau rawa-rawa garam, di mana mereka menjadi parasit pada akar berbagai semak halofitik. Sebagai holoparasit nonfotosintetik, semuanya sama sekali tidak memiliki klorofil dan daun fungsional. Mereka luar biasa dalam penampilan, terdiri dari paku berbunga berwarna cerah yang mengesankan yang tampaknya tumbuh dari tanah kosong, yang membuat mereka mendapatkan nama umum mereka 'eceng gondok'. Tidak mengherankan, tanaman aneh ini telah lama membuat penasaran para ahli botani dan herbalis.

Terlepas dari nilai realisasi dan potensi besar mereka, batasan spesies dalam genus masih kurang dipahami. Keluarga Orobanchaceae adalah model untuk mempelajari evolusi parasitisme pada tumbuhan (Westwood et al.,2010), namun seperti genera holoparasit lainnya dalam keluarga,Cistanchemenderita kebingungan taksonomi yang signifikan. Hal ini muncul dari berkurangnya fitur morfologis, pelestarian yang buruk, dan kesalahan pelabelan pada herbarium, dan lebih luas lagi, kurangnya fokus penelitian. Banyak karakter diagnostik utama tanaman (seperti stigma dan warna corolla) tidak terawetkan dengan baik di herbarium, dan tanpa catatan mendetail dari spesimen segar, diagnosis yang akurat tidak mungkin dilakukan. Selain itu, pubertas, salah satu dari sedikit diagnostik andal yang tersisa setelah pengeringan, tampaknya telah diabaikan secara luas atau mungkin dikacaukan dengan endapan jamur (Aldughayman, M., pers. obs.). Satu-satunya monograf dari genus Cistanchediterbitkan hampir seabad yang lalu (Beck-Mannagetta,1930). Empat bagian taksonomi lama (Eucistanche, Subcistanche, Heterocalyx dan Cistanchella) berdasarkan morfologi telah dibantah baru-baru ini oleh penilaian filogenetik pertama dari genus (Ataei et al.,2020). Filogeni ini, berdasarkan penanda plastid dan nuklir, mengidentifikasi tiga clade yang dibedakan secara geografis dari Asia Timur, Afrika Barat Laut, Asia Barat Daya, dan 'clade tersebar luas' lebih lanjut, memperkuat pandangan bahwa morfologi saja bermasalah dalam menggambarkan spesies di Orobanchaceae holoparasit. Penulis lain telah meneliti keragaman yang terkait eratCistanchetaksa, misalnya menggunakan penanda kimia (Wang et al.,2019) dan pendekatan metabolomik bertarget berbasis LC-MS (Liu et al.,2019). Sementara studi-studi ini membawa kita selangkah lebih maju dalam memahami evolusi skala luas dari genus yang kurang dipahami ini, banyak spesies bingung atau sulit diselesaikan, dan pemahaman kita tentang batas dan keanekaragaman spesies di tingkat regional masih belum sempurna. Ini menyangkut di mana spesies mungkin langka bahkan atau terancam punah.Cistanche deserticolaMa, misalnya, terancam punah (Qin et al.,2017; Lagu dkk.,2021) dan tercantum dalam lampiran II Konvensi Perdagangan Internasional Spesies Fauna dan Flora Liar yang Terancam Punah (CITES).

Di sini kami memberikan ulasan singkat tentang penggunaan tradisional, ekologi, dan evolusi dari genus yang luar biasa namun terbengkalai ini dan menegaskan bahwa ini adalah kandidat yang matang untuk penelitian lebih lanjut dalam konteks mengatasi tantangan global. Secara khusus, kami menyarankan bahwa (1) memahami batasan spesies dalam genus yang sulit secara taksonomi ini akan menginformasikan fokus konservasi, misalnya, di mana spesies yang terancam punah dapat diperdagangkan secara ilegal, dan (2) nilai yang terbukti dariCistanchesebagai tanaman gurun di Cina menunjukkan potensi yang belum dimanfaatkan sebagai tanaman subsisten dalam konteks global degradasi lahan akibat perubahan iklim.

2 PENGGUNAAN DALAM OBAT HERBAL TRADISIONAL

Cistanchetelah lama menjadi sumber jamu atau makanan tradisional di seluruh jajarannya, terutama terkait dengan batang bawah tanah yang besar dan berdaging (Gambar1a–c). Dalam Traditional Chinese Medicine (TCM), sebagai 'Rou Cong Rong' (Gambar1a,d) dan 'Guan Hua Rou Cong Rong' (Gambar1b), Cistanchetelah digunakan selama lebih dari 2000 tahun dan dicatat dalam monografi farmasi paling awal, Shennong Bencao Jing (Fu et al.,2018; Li et al.,2016; Shi et al.,2009). Hari ini, terdaftar di Farmakope Cina sebagai 'Cistanches Herba'. Tumbuhan ini digunakan sebagai ramuan tonik (makanan kesehatan fungsional), bahan obat TCM, dan juga dihargai karena atribut 'piala' yang dirasakannya (memberikan umur panjang, stamina dan kekuatan seksual). Sejak munculnya penelitian klinis pada tanaman di tahun 1980-an (Kobayashi et al.,1984), laporan farmakologi dan kimia yang ekstensif telah diterbitkan, di antara yang paling komprehensif di antaranya mengidentifikasi sekitar 100 senyawa fitokimia termasuk glikosida feniletanoid (PhG), lignan, alditol dan iridoid yang bersama-sama memiliki berbagai sifat farmakologis (Fu et al.,2018). Banyak manfaat Cistanches Herba, termasukanti penuaan,antioksidandansifat neuroprotektif, telah mendapatkan julukan populer 'ginseng gurun' (Gemejiyeva & Karzhaubekova,2015; Gu et al.,2016; Shi et al.,2009; Yan et al.,2017). Beberapa spesies dariCistanchedilaporkan dalam TCM, khususnyaC. deserticola(Angka1e, 2bdan3d) danC. tubulosasl (Schenk) Berat ex Hook.f. (Angka2hdan3c). Budidaya sangat berhargaC. deserticola(Rou Cong Rong) dan alternatif yang lebih terjangkauC. tubulosasl (Guan Hua Rou Cong Rong) khususnya sekarang sudah mapan di Cina. Memang, telah diperkirakan bahwaCistanchebudidaya di Cina sekarang mencakup area seluas 1,26 juta mu (84,000 ha) dengan hasil tahunan 6000 ton dan nilai lebih dari 20 miliar China Yuan (Song et al.,2021). Meskipun budidaya skala besarC. deserticoladanC. tubulosadi Cina, tanaman lain, misalnya,C.salsa(CAMey.) Beck (Angka2adan3a) danC. sinensisBeck (Gambar2c,d dan 3b) dipanen secara liar dan memasuki perdagangan; sementara itu, yang lain masih (mungkinC.salsa) dipanen di Kazakhstan dan diimpor ke wilayah tersebut (Egamberdieva & Öztürk,2018; Eisenman et al.,2012).

3 KEBINGUNGAN TAKSONOMI

Meskipun pentingnyaCistanche, ada banyak kebingungan atas taksa yang ditemukan di seluruh rentang genus. Sebagai contoh, kami telah mengamatiC. deserticoladan didugaC.salsatumbuh berdampingan secara komersial di Cina (Gambar 2a,b), di mana mereka dipanen dan dijual sebagai tanaman tunggal dengan nama Rou Cong Rong. Hal ini karenaC.salsadiduga lebih mudah tumbuh daripada yang resmi dan lebih mahalC. deserticoladan pedagang menyadari bahwa, setelah dipanen dan diproses, mereka tidak dapat dibedakan (C. Leon, pers. obs.). Wang dkk. (2019) membedakan kedua taksa ini menggunakan penanda kimia (2′-asetilakteosida); namun, dari pengalaman lapangan kami sendiri, perbedaan morfologis antaraC. deserticoladanC.salsatidak jelas. Meskipun tanaman yang diidentifikasi sebagai yang terakhir seringkali lebih pendek dan berwarna ungu lebih kuat, ini mungkin merupakan artefak inang yang diparasit (berbagai spesies inang yang berbeda dapat diparasit). Fitur stabil berguna untuk diskriminasi taksa (misalnya karakter kelopak dan pubertas) adalah variabel terus menerus dalam bahan hidup, dan fitur pembeda terlihat setelah pengeringan, seperti pigmen biru dariC. sinensis(Gambar 2d), tidak ada. Oleh karena itu, kami menyarankan bahwa pendekatan yang ketat yang menggabungkan pengambilan sampel ekstensif, pemeriksaan holotipe dan data molekuler yang cermat diperlukan untuk memisahkan taksa yang rumit ini. Sampai saat ini, identifikasi berbagai spesies yang digunakan di Cina kemungkinan akan tetap membingungkan dan bermasalah (Leon & Lin,2017); ini mengkhawatirkan jika populasi liar taksa tertentu berkurang.

Tantangan serupa ada di Timur Tengah, dicontohkan oleh banyaknya nama umum yang diterapkan di Bahasa Arab Klasik, Bahasa Arab Standar Modern, dan Bahasa Arab sehari-hari. Tumbuhan ini sering digambarkan sebagai 'dhanun' di wilayah tersebut; namun, nama Arab klasik ini juga dapat digunakan dalam bahasa sehari-hari untuk parasit akar lain dengan penampilan serupa (Lakhdari et al.,2016; Mandaville,2011; Nicolaisen,1963). Agaknya, spesies yang paling umum di Timur Tengah adalahC. tubulosa(Gambar 2f) yang tersebar luas di seluruh wilayah; namun, sebagian besar laporan bersifat anekdot dan identifikasi yang andal masih belum pasti. Kami mencatat bahwa Moreno et al. (2018) dianggap sebagai jenis 'Orobanche tinctoria' dikumpulkan di Yaman untuk disamakan dengan apa yang diperlakukan di seluruh Timur Tengah dan bagian Afrika yang berdekatan sebagaiC. tubulosa. Penulis menyarankan nama ituCistanche tinctoria(Forssk.) akan diprioritaskan kecualiC. tubulosadipertahankan sebagai nomen conservandum (Moreno et al.,2018); disini kami menyebut tumbuhan tersebut sebagaiC. tubulosakonsisten dengan penulis lain, untuk menghindari kebingungan lebih lanjut.

Penggunaan di Timur Tengah digambarkan sejak abad ke-9 sebagai makanan kelaparan dan untuk obat-obatan (Diab,2001). Cistanchejuga menonjol dalam pengobatan herbal di Sahara Afrika Utara, terutamaC. tubulosadanC. violacea(Desf.) Hoffmanns. & Tautan (Gambar 2e; Bougandoura et al.,2016). Selain itu, survei etnobotani wilayah Oued Righ di Sahara Aljazair melaporkan penggunaanC. tinctoria (=C. tubulosa) Beck untuk mengobati berbagai penyakit termasuk diare, gangguan pencernaan, penyakit kulit dan diabetes (Lakhdari et al.,2016); Namun, citra pendukung menggambarkanC. violacea, dan dalam hal apapun,C. tinctoriadianggap berkaitan denganC. tubulosa(seperti yang dibahas di atas). Demikian pula, Volpato et al. (2015) melaporkan penggunaanC. phelypaea(L.) Cout. (Gambar 2g) oleh penggembala Sahrawi di Sahara untuk mengobati Sarcoptic Mange; ini (terutama) spesies pesisir Atlantik dan Mediterania, dikonfirmasi oleh kerja molekuler (Ataei et al.,2020) yang sangat bingung dengan penghuni gurunC. tubulosadi sebagian besar Afrika dan Timur Tengah. Pekerjaan lebih lanjut diperlukan untuk membedakan spesies yang berbeda secara ekologis dan genetik ini yang secara morfologis samar.

Ambiguitas taksonomi regional di Cina, Timur Tengah, dan Afrika Utara semakin diperparah oleh tantangan pan-regional; misalnya, tanaman yang telah kita amati kononC. tubulosadi Cina secara morfologis sangat berbeda dengan yang sesuaiC. tubulosa (=C. tinctoria) di Timur Tengah (di mana holotipe dikumpulkan), terlepas dari variabilitas inheren dari takson yang tersebar luas ini. Menurut pengamatan Gilbert dan Leon (pers. obs. 2016), beberapa tanaman dideskripsikan sebagaiC. tubulosa(sumber Guan Hua Rou Cong Rong) yang dibudidayakan secara komersial untuk obat-obatan di provinsi Xinjiang barat laut Cina tidak cocok dengan spesimen herbarium terverifikasi dariC. tubulosadari Afrika dan Timur Tengah. Oleh karena itu, spesies yang dibudidayakan di beberapa bagian Xinjiang (yang dirujuk oleh Farmakope Tiongkok) tampaknya merupakan takson yang berpotensi tidak terdeskripsikan, yang untuknya Gilbert dan Leon menciptakan nama sementara.Cistanche'Tamarisk' (Leon & Lin,2017). Kami mencatat bahwa data urutan DNA menunjukkan hubungan yang erat antara aksesi yang diidentifikasi sebagaiC. tubulosadari Cina denganC. laxifloradari Iran dan Afghanistan (Ataei et al.,2020). Cistanche laxifloraadalah takson yang kurang dikenal yang dibedakan oleh paku bunga yang longgar dan titik penyisipan filamen yang tinggi (Beck-Mannagetta,1930). Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengkonfirmasi identitas bahan yang diidentifikasi sebagaiC. tubulosadari Cina dengan pasti dan hubungannya denganC. laxiflora. Ini akan menginformasikan bagaimana Guan Hua Rou Cong Rong yang ditanam secara komersial di Xinjiang harus disebutkan dalam literatur untuk membedakan tanaman ini di Cina dari yang ada di Timur Tengah. Hal ini pada gilirannya memerlukan perubahan pada Farmakope Cina sehingga nama yang tepat digunakan untuk tanaman yang sangat berharga ini.

Secara keseluruhan, jelas bahwa meskipun digunakan secara luasCistanchedalam jamu di seluruh jangkauannya, identifikasi berbagai spesies yang digunakan tunduk pada kebingungan yang cukup besar. Ini menjadi perhatian jika spesies langka atau terancam punah dipanen atau diperdagangkan secara tidak benar atau ilegal. Selanjutnya, kebingungan taksonomi akan menghambat analisis komparatif dari sifat obat yang dirasakan di berbagai spesies. Kami menyarankan bahwa pendekatan gabungan diperlukan untuk mengatasi kebingungan ini. Ini dapat menggabungkan teknologi canggih seperti pendekatan berbasis hyb-seqNGS bersama dengan pengambilan sampel ekstensif di seluruh rentang genus, bersama dengan pengamatan cermat terhadap sifat morfologis dan ekologis seperti kisaran inang.

4 EKOLOGI, SEJARAH HIDUP DAN EVOLUSI

Seperti taksonomi, aspek ekologi, sejarah hidup dan evolusi sebagian besar spesies dalam genusCistanchetelah menghindari fokus penelitian dan tetap tidak jelas. Meskipun budidaya komersial skala besar di seluruh bagian China untuk obat herbal, seperti kebanyakan holoparaites,Cistanchetelah diabaikan dari koleksi kebun raya dan upaya konservasi karena dianggap sulit untuk budidaya (Thorogood & Carlos Santos,2020). Karena tidak adanya sebagian besar spesiesCistanchedari budidaya, sedikit atau tidak ada yang diketahui tentang sejarah alam mereka.

Spesialisasi inang adalah kekuatan evolusi yang mapan di Orobanchaceae holoparasit (Thorogood et al.,2008, 2009). Cistanchekonon merupakan pengecualian karena banyak spesies memparasit keluarga (dan spesies) yang sama, terutama Amaranthaceae (termasuk Chenopodiaceae) dan Polygonaceae, serta Fabaceae, Zygophyllaceae, Tamaricaceae, Rosaceae, Nitrariaceae dan Salvadoraceae (Ataei et al.,2020). Namun demikian, data inang terkait dalam spesimen herbarium seringkali tidak ada atau tidak dapat diandalkan; lebih jauh lagi, dalam komunitas tumbuhan campuran, identifikasi inang yang dapat diandalkan sama sekali tidak mungkin karena penggalian mengungkapkan bahwa inang mungkin berjarak beberapa meter dari parasit itu sendiri (Thorogood. CJ, pers.obs.). Singkatnya, tidak ada cukup data untuk memahami apakah kekhususan inang dapat menjadi pendorong spesiasi dalam genusCistanche, karena ditetapkan berada di tempat lain dalam keluarga (Thorogood et al.,2008, 2009). Pendekatan gabungan yang meneliti morfologi, ekologi, dan filogenetik mungkin diperlukan untuk memisahkan spesies yang berkerabat dekat dalam genus.Cistanche, seperti yang diusulkan untuk genus yang sama sulitnyaOrobanche(Thorogood & Rumsey,2020).

5 POTENSI DARICISTANCHESEBAGAI TANAMAN GLOBAL

Diperkirakan bahwa 74 persen orang miskin di dunia terkena dampak langsung oleh degradasi lahan dan planet 'netral degradasi' harus dicapai pada tahun 2030 (Mohieldin & Caballero,2015). Namun bagaimana cara memberi makan lebih dari satu miliar orang yang tinggal di daerah yang rapuh secara ekologis ini tetap menjadi tantangan global yang signifikan (Balmford et al.,2002; Feng et al.,2019). Perbanyakan menstabilkan 'hutan perlindungan' diusulkan sebagai solusi yang mungkin untuk krisis penggurunan global dan seringkali melibatkan penanaman pohon kecil dan semak yang toleran terhadap kekeringan seperti saxaul (Haloksilon; Orlov & Birnbaum,2002) dan tamariska (Tamarix) secara khusus (Ning et al.,2021)—keduanya adalah host yang idealCistanche. Cistanche sudah ditetapkan sebagai tanaman pelengkap di provinsi Xinjiang, Ningxia, Gansu, dan Mongolia Dalam di China (Song et al.,2021) yang menunjukkan potensi budidaya di tempat lain; itu mungkin menjadi tanaman yang terbengkalai dan kurang dimanfaatkan dalam skala global (Xu et al.,2009). Tepian pohon tamariska dan pohon halofitik lainnya serta semak belukar telah ditanam baru-baru ini di Iran selatan untuk mengurangi dampak badai debu. Telah disarankan bahwaC. tubulosa, yang dilaporkan tumbuh pada berbagai macam halofit di negara ini, dapat dibudidayakan di perkebunan baru ini sebagai tanaman obat (Salehi et al.,2019).

Jika 'hutan pelindung' akan ditanam secara luas untuk menghentikan degradasi lahan, penggabungan dariCistanchebudidaya dapat (1) bernilai ekonomi signifikan secara global dan (2) tanaman yang kurang dimanfaatkan yang mendukung masyarakat yang bergantung pada tanaman untuk makanan dan obat herbal secara lokal. Ini akan mengurangi tekanan dari pemanenan populasi liar yang langka secara tidak berkelanjutan. Penggabungan beberapa spesiesCistanchedalam rezim seperti itu mungkin layak, berdasarkan pemodelan yang memprediksi wilayah target potensial berdasarkan iklim; ini bahkan dapat meluas ke Amerika Serikat bagian selatan dan barat daya Amerika Selatan di mana tanaman tersebut tidak diketahui saat ini (Wang et al.,2019). Memang, budidayaCistanchedi China sekarang begitu sukses; pasokan sekarang bahkan mungkin melebihi permintaan saat ini, yang menjanjikan janji besar untuk peningkatan komersial. Sekaranglah waktunya untuk menyempurnakan kerangka taksonomi untuk identifikasi spesies kandidat dan menghitung potensi keuntungannyaCistanche(ditambah tanaman inangnya) sebagai tanaman tambahan di daerah yang mengalami penggurunan parah.

6 PENUTUP

Cistancheadalah genus tanaman parasit yang luar biasa yang masih kurang dipahami, terutama dari perspektif taksonomi dan sejarah kehidupan. Dari 20–30 spesies yang diketahui sains, tidak ada yang dibudidayakan secara komersial dalam skala besar di luar China, di mana keberhasilan budidaya tanaman tersebut menunjukkan potensi global yang belum dimanfaatkan secara signifikan. Dalam konteks krisis penggurunan yang berkembang,Cistanchedapat tumbuh berdampingan dengan vegetasi 'hutan pelindung' sebagai tanaman tambahan, memerlukan sedikit atau tanpa intervensi dalam bentuk irigasi atau pupuk dan memenuhi kebutuhan lokal yang ada untuk makanan dan jamu. Kami menyarankan pekerjaan di masa depan untuk menyempurnakan pemahaman kita tentang taksonomi dan keragaman tanaman inang dalam genus Cistancheakan mendukung identifikasi spesies kandidat untuk membantu mengatasi tantangan global yang mendesak seperti degradasi lahan dan pemanenan berkelanjutan.

Mendukung:

wallence.suen@wecistanche.com 0015292862950