青藏高原药用植物资源与植被恢复学科组揭示不同分布区野生唐古特大黄品质特征及差异机制并建立产地来源鉴别指标

　　唐古特大黄是中药发展历史中最悠久、最重要的中药之一，其主要活性成分，蒽醌类化合物，具有抗菌、抗炎和抗肝纤维化作用。同时，具有通便特性的蒽醌衍生物包括番泻苷等，使其应用逐渐扩展到葡萄酒、饮料和保健等行业，越来越受到关注和认可。唐古特大黄主要分布于我国青海省、甘肃省和四川省，复杂的气候条件可能导致次生代谢产物积累的差异，形成品质差异。然而，不同分布区唐古特大黄的品质特征及差异机制目前尚不清楚。

　　研究发现，植物中元素会适应其栖息地环境条件，进而表现出区域特异性。同时，植物中各种元素的比例和相互关系会影响次生代谢过程，进而影响有效成分的含量。因此，对不同地区唐古特大黄元素进行深入研究，不仅可以开发元素标记来验证其地理来源和真实性，此外还可以了解元素与主要有效成分的关系，从而可以从新的角度探索区域间品质差异的机制。

　　中国科学院西北高原生物研究所青藏高原药用植物资源与植被恢复学科组对青海省、甘肃省、四川省37个地点进行野生唐古特大黄资源采集，测定并比较了野生唐古特大黄根系中9种主要有效成分（大黄素、大黄酸、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素甲醚、番泻苷A，番泻苷B、没食子酸、儿茶素）、根及根际土壤中16种元素（Be, B, Na, Mg, Al, P, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Sr and Ba）。研究发现，来自青海的唐古特大黄品质更优，大黄酸、番泻苷A、番泻苷B和没食子酸含量显著高于甘肃和四川，年降水和年日照辐射是影响其品质差异的两个重要生态因子。根中元素比根际土壤中的元素更有利于药用成分的积累。在此基础上，首次建立了唐古特大黄元素的LDA和OPLS-DA判别模型，判别准确率分别为100%和95.56%，元素B、Cr、Cu、Na和Be可作为其地理来源的判别标志。

　　研究结果以Study on the quality characteristics and geographical origin authentication of wild Rheum tanguticum in three authentic regions为题发表在Journal of Food Composition and Analysis。该研究得到国家重点研发计划（2019YFC0507404）、中国科学院-青海省人民政府三江源国家公园研究联合资助（LHZX-2020-09）、青海省科技成果转化项目（2021-SF-149）和中国中医科学院科技创新项目（CI2021A04011）的共同资助，博士研究生赵硕为第一作者，周国英研究员为通讯作者。

图1 三个地理来源野生唐古特大黄九种有效成分含量

图2 唐古特大黄基于元素地理来源判别

图3 A-C基于9种主要活性成分地理来源判别；D-F基于9种主要活性成分和11种元素地理来源判别