基于植物代谢组学技术的林下山参不同部位及不同年限鉴别研究

摘要

林下山参是人为地把种子撒播到山林野生状态下任其自然生长的的五加科人参属草本植物。随着野山参资源的枯竭，林下山参已作为高档商品人参在市场上流通。人参不同药用部位的化学组成各不相同，相应的药理活性也有差异，而目前对林下山参不同部位的鉴别研究还未见报道。另外，生长年限是影响人参质量的重要因素，生长若干年的林下山参的药用价值可以和野山参相媲美，且生长年限越长市场价格越高，而目前以叶和芦头为鉴别部位对参龄在6年以上的林下山参的年限鉴别研究还未见报道。因此，本研究采用基于UHPLC-Q-TOF/MS的植物代谢组学技术并结合多变量统计分析方法，首先从整体角度对林下山参不同部位（叶、主根、侧根和芦头）进行鉴别研究，然后再分别尝试以叶和芦头作为林下山参年限鉴别部位建立适用于市场上常见的6~18年林下山参的年限鉴别模型，进而发现并鉴定可用于区分6~18年林下山参的差异代谢物。具体研究内容及结果如下：　　1.建立了一种快速、灵敏、可靠的基于UHPLC-Q-TOF/MS的林下山参次生代谢产物分析方法。　　2.林下山参不同部位之间次生代谢产物差异显著，PCA得分图显示林下山参叶、主根、侧根和芦头被明显分为4类。从林下山参4个不同部位（叶、主根、侧根、芦头）中共检测到81个主要次生代谢产物，并鉴定或初步推断出70个次生代谢产物，其中包括林下山参叶与根茎（主根、侧根、芦头）之间的差异代谢物9个，林下山参主根与侧根、主根与芦头之间的差异代谢物各7个。本研究从新的角度对林下山参不同部位进行鉴别评价，对林下山参资源合理利用具有指导意义。　　3.以林下山参叶为鉴别部位，采用基于UHPLC-Q-TOF/MS的植物代谢组学技术结合PCA和PLS-DA等多变量统计分析方法，发现并鉴定6~18年林下山参叶之间具有统计学意义的差异代谢物39个，并建立4个PLS-DA判别模型。模型的解释率和预测率均较高，并且利用大量盲样对模型进行外部验证的准确率也均为100%。借助建立的4个PLS-DA模型，仅通过2个连续步骤即可直接完成6~18年林下山参叶的鉴别，而且可间接用于同株6~18年林下山参根的无损鉴别，对于实现市场上常见的6~18年林下山参根的无损鉴别具有一定的指导意义。　　4.利用植物代谢组学技术结合多变量统计分析方法，基于林下山参芦头的次生代谢产物建立了4个OPLS-DA模型，仅通过2个连续步骤即可完成6~18年林下山参的鉴别。建立的4个OPLS-DA模型的解释率和预测率均较高，并且利用大量盲样对模型进行外部验证的准确率也均为100%，充分证明了以芦头作为鉴别部位并借助植物代谢组学技术对林下山参进行年限鉴别具有可行性，对市场上不同生长年限林下山参的鉴别具有一定的指导意义，并为其他中药材的年限鉴别提供新的思路。

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英文缩略词表

前言

第一章 林下山参次生代谢产物分析方法的建立及其不同部位的鉴别研究

1.1基于UHPLC-Q-TOF/MS的植物代谢组学技术建立林下山参次生代谢产物分析方法

1.2 林下山参不同部位的鉴别研究

第二章 基于叶部位的次生代谢产物的林下山参年限鉴别研究

2.2 结果与讨论

2.3 小结

第三章 基于芦头部位的次生代谢产物的林下山参年限鉴别研究

3.2 结果与讨论

3.3 小结

全文结论

创新点

参考文献

综述:林下山参化学成分及鉴别评价研究进展

1 化学成分

2 鉴别评价研究

3 结语

参考文献

致谢

个人简历