基于代谢组学分析仿野生石栽金钗石斛不同生长年限茎的次生代谢物差异

目的 通过研究仿野生石栽金钗石斛Dendrobium nobile茎中不同生长年限次生代谢化合物积累的变化特征,为合理规划金钗石斛采收期提供理论依据。方法 运用超高效液相色谱-质谱法（UPLC-MS/MS）对1年生、2年生、3年生的金钗石斛茎中次生代谢物进行检测分析,利用Analyst 1.6.3软件处理质谱数据,对所有样品进行主成分分析（PCA）,聚类热分析,偏最小二乘法-判别分析（PLS-DA）,以变量重要性投影（VIP）值>1、差异倍数（FC）≥2和FC≤0.5的筛选差异次生代谢物,依据相对分子质量、碎片离子和质谱数据库对差异次生代谢物进行鉴定,基于京都基因与基因组百科全书（KEGG）数据库鉴定富集的通路。结果 3个生长时期的金钗石斛茎中共鉴定出1 317个次生代谢物,其中黄酮类、酚酸类、生物碱类和萜类化合物整体占比可达76.55%。通过对不同生长年限样品进行两两比较,与金钗石斛的1年生茎比较,2年生茎共有289个差异次生代谢物,其中上调255个,下调34个;3年生茎共有682个差异次生代谢物,其中上调502个,下调180个。与金钗石斛的2年生茎比较,3年生茎共有602个差异次生代谢物,其中上调405个,下调197个。随着金钗石斛生长年限的增加,对上调前10的差异代谢物进行排序,主要为山柰酚衍生物、车叶草苷酸、芹菜素衍生物、金圣草黄素衍生物、异鼠李素衍生物、花旗松素衍生物、槲皮素衍生物等黄酮类、酚酸类、苯丙素类和萜类化合物。KEGG富集分析显示,随着生长年限增加,次生代谢物在类黄酮生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、次生代谢物生物合成及苯丙素生物合成途径均发生了显著富集。结论 仿野生石栽金钗石斛随生长年限增加,可明显提升黄酮类、酚酸类、苯丙素类和萜类化合物等次生代谢物积累水平。生产实践中可按照不同生长年限进行等级划分,有利于提高金钗石斛的药用价值和经济价值。     

典型喀斯特地区石栽铁皮石斛岩土植物系统的重金属分析及评价

目的 系统评价仿野生岩缝附生栽培铁皮石斛及其根际土壤、基岩中重金属的安全性;剖析研究区碳酸盐岩-黑色石灰土-铁皮石斛系统中重金属的分布特征。方法 采集贵州喀斯特地区岩缝附生栽培2年生铁皮石斛、黑色石灰土和碳酸盐岩样品。采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定铁皮石斛中Cu,Pb,As,Cd含量,以及土壤和基岩中Cu,Pb,As,Cd,Cr含量,检测条件为等离子体功率1 550 W,反馈功率2 W,采样深度9 mm,雾化室温度2 ℃,分析模式全定量,双电荷<1.5%。运用原子荧光光谱法测定铁皮石斛中Hg含量,利用测汞仪测定土壤和基岩中Hg含量。使用SPSS 26.0软件对测试数据进行统计分析。结果 铁皮石斛中Cu,Pb,As,Cd和Hg含量均在安全阈值内。黑色石灰土中Pb,As,Cd,Hg,Cr含量均高于相应的中国土壤背景值（P<0.05,P<0.01）;黑色石灰土中Cd为轻度污染,Cr,Cu,As,Pb,Hg均为清洁水平。碳酸盐岩中Cu,As,Pb,Cd,Hg,Cr含量均显著低于黑色石灰土（P<0.01）。黑色石灰土中重金属受母岩影响强弱顺序为Hg>Cd>Cu>As>Cr>Pb。铁皮石斛中重金属的生物富集系数按大小排序为Cu>Cd>Pb=Hg>As,但5种重金属生物富集系数均较小（均<10%）。铁皮石斛中Cu,Pb,Cd,Hg含量随根际土壤中重金属含量的增加而略微增加,而As含量则随根际土壤中As含量的增加而减少。除Cu含量在铁皮石斛中表现出差异性外,碳酸盐岩-黑色石灰土-铁皮石斛系统中Pb,As,Cd,Hg的迁聚特征表现出一致性。结论 研究区岩土植物系统中重金属分布特征呈明显的继承性。黑色石灰土中重金属较高含量、低活性、低污染风险的特征及铁皮石斛低生物富集系数是影响铁皮石斛中5种重金属在安全阈值内的主要因素。     

我国47种中药材中重金属含量分析与数据挖掘

目的：分析中药材中重金属的富集特征,预测不同中药材入药部位重金属的含量,为进一步解析中药材重金属富集机制及制定相关标准提供依据。方法：从1998—2023年发表的238篇文献中筛选出47种中药材,采用R语言和Python进行数据预处理、单变量和多变量分析,对5种重金属含量进行数据挖掘。依据国际标准化组织（ISO）国际标准《中医药-中药材重金属限量》评估铅、汞、砷、镉含量,并参考《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》对铜含量进行评估,采用随机森林回归模型预测不同入药部位的5种重金属含量。结果：47种中药材中重金属含量为铜>铅>汞>砷>镉,超标率为铜>镉>汞>砷>铅。入药部位为干燥地上部分、干燥菌核、干燥果穗和干燥树皮的中药材中重金属超标情况较为严重。除北京、重庆、广西、黑龙江、吉林、辽宁和新疆的中药材中未发现重金属超标外,全国其他地区均存在中药材中重金属超标现象。随机森林回归模型在预测不同入药部位镉、汞和砷含量时显示出较高的准确性。结论：中药材中重金属污染使中医药产业发展存在潜在风险,需要加强对中药材中重金属富集机制的研究。机器学习技术在中药...     

喀斯特地区树栽与棚栽铁皮石斛中多糖重金属含量比较

目的：分析贵州喀斯特地区仿野生活树附生栽培与大棚栽培铁皮石斛中多糖、5种重金属[铅（Pb）、镉（Cd）、砷（As）、铜（Cu）、汞（Hg）]含量差异及相关性。探讨国内主产区铁皮石斛中4种重金属（Pb、Cd、As、Cu）的分布特征,为铁皮石斛品质评价及食用安全性提供参考。方法：采用苯酚-硫酸法测定铁皮石斛中多糖含量;采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定Pb、Cd、As、Cu含量;采用原子荧光光谱法测定Hg含量。查阅国内近10年有关ICP-MS测定铁皮石斛中4种重金属含量的文献报道,对文献中4种重金属含量数据进行整理、分析和归纳。采用SPSS 26.0对数据进行相关性和差异性统计分析。结果：研究区内树栽和棚栽铁皮石斛中多糖质量分数均大于25%,棚栽铁皮石斛中多糖含量显著高于树栽铁皮石斛;棚栽铁皮石斛中Cu含量与多糖含量呈显著正相关;树栽铁皮石斛中Cd含量高于棚栽铁皮石斛。研究区内铁皮石斛中5种重金属及全国主产区铁皮石斛中4种重金属平均含量均在安全限量范围内。结论：活树附生栽培与大棚栽培铁皮石斛中多糖和Cd含量差异有统计学意义。重金属对铁皮石斛的污染风险较低。