科研進(jìn)展
青藏高原藥用植物資源與植被恢復(fù)學(xué)科組揭示不同分布區(qū)野生唐古特大黃品質(zhì)特征及差異機(jī)制并建立產(chǎn)地來(lái)源鑒別指標(biāo)
唐古特大黃是中藥發(fā)展歷史中最悠久、最重要的中藥之一，其主要活性成分，蒽醌類化合物，具有抗菌、抗炎和抗肝纖維化作用。同時(shí)，具有通便特性的蒽醌衍生物包括番瀉苷等，使其應(yīng)用逐漸擴(kuò)展到葡萄酒、飲料和保健等行業(yè)，越來(lái)越受到關(guān)注和認(rèn)可。唐古特大黃主要分布于我國(guó)青海省、甘肅省和四川省，復(fù)雜的氣候條件可能導(dǎo)致次生代謝產(chǎn)物積累的差異，形成品質(zhì)差異。然而，不同分布區(qū)唐古特大黃的品質(zhì)特征及差異機(jī)制目前尚不清楚。
研究發(fā)現(xiàn)，植物中元素會(huì)適應(yīng)其棲息地環(huán)境條件，進(jìn)而表現(xiàn)出區(qū)域特異性。同時(shí)，植物中各種元素的比例和相互關(guān)系會(huì)影響次生代謝過(guò)程，進(jìn)而影響有效成分的含量。因此，對(duì)不同地區(qū)唐古特大黃元素進(jìn)行深入研究，不僅可以開(kāi)發(fā)元素標(biāo)記來(lái)驗(yàn)證其地理來(lái)源和真實(shí)性，此外還可以了解元素與主要有效成分的關(guān)系，從而可以從新的角度探索區(qū)域間品質(zhì)差異的機(jī)制。
中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所青藏高原藥用植物資源與植被恢復(fù)學(xué)科組對(duì)青海省、甘肅省、四川省37個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行野生唐古特大黃資源采集，測(cè)定并比較了野生唐古特大黃根系中9種主要有效成分（大黃素、大黃酸、大黃酚、蘆薈大黃素、大黃素甲醚、番瀉苷A，番瀉苷B、沒(méi)食子酸、兒茶素）、根及根際土壤中16種元素（Be, B, Na, Mg, Al, P, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Sr and Ba）。研究發(fā)現(xiàn)，來(lái)自青海的唐古特大黃品質(zhì)更優(yōu)，大黃酸、番瀉苷A、番瀉苷B和沒(méi)食子酸含量顯著高于甘肅和四川，年降水和年日照輻射是影響其品質(zhì)差異的兩個(gè)重要生態(tài)因子。根中元素比根際土壤中的元素更有利于藥用成分的積累。在此基礎(chǔ)上，首次建立了唐古特大黃元素的LDA和OPLS-DA判別模型，判別準(zhǔn)確率分別為100%和95.56%，元素B、Cr、Cu、Na和Be可作為其地理來(lái)源的判別標(biāo)志。
研究結(jié)果以Study on the quality characteristics and geographical origin authentication of wild Rheum tanguticum in three authentic regions為題發(fā)表在Journal of Food Composition and Analysis。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2019YFC0507404）、中國(guó)科學(xué)院-青海省人民政府三江源國(guó)家公園研究聯(lián)合資助（LHZX-2020-09）、青海省科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目（2021-SF-149）和中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院科技創(chuàng)新項(xiàng)目（CI2021A04011）的共同資助，博士研究生趙碩為第一作者，周?chē)?guó)英研究員為通訊作者。
圖1 三個(gè)地理來(lái)源野生唐古特大黃九種有效成分含量
圖2 唐古特大黃基于元素地理來(lái)源判別
圖3 A-C基于9種主要活性成分地理來(lái)源判別；D-F基于9種主要活性成分和11種元素地理來(lái)源判別
