大黃是我國(guó)傳統(tǒng)大宗中藥材，傳統(tǒng)以根入藥，是成方和單方制劑使用頻次最多的藥材之一，其中唐古特大黃以質(zhì)量?jī)?yōu)異著稱(chēng)，但多數(shù)研究都集中于根組織，而地上莖、葉、種子等資源被一棄了之，造成了巨大資源浪費(fèi)。同時(shí)，唐古特大黃的主要活性成分是蒽醌類(lèi)和番瀉苷類(lèi)化合物，它們以清熱瀉火、消炎、導(dǎo)滯的功效而聞名，然而對(duì)其他類(lèi)別的重要次生代謝物關(guān)注相對(duì)較少，成為唐古特大黃資源開(kāi)發(fā)的障礙之一。

中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所高原藥用資源生態(tài)保護(hù)與繁育學(xué)科團(tuán)隊(duì)基于廣泛靶向代謝組和蒽醌靶向測(cè)定相結(jié)合的方法，深入研究了唐古特大黃四種組織（根、莖、葉和種子）、不同發(fā)育階段根（2Y、5Y、8Y）及根不同部位的代謝特征，特別關(guān)注蒽醌類(lèi)成分的累積規(guī)律。研究結(jié)果揭示了唐古特大黃中代謝物的組織特異性。富含酚酸和原花青素的種子可作為天然抗氧化劑開(kāi)發(fā)，莖中顯著濃度的蘋(píng)果酸、檸檬酸是其直接食用及開(kāi)發(fā)風(fēng)味飲品的基礎(chǔ)。黃酮優(yōu)先在葉中累積可能是其適應(yīng)高原極端環(huán)境的策略。醌類(lèi)化合物主要在根中累積，為千百年來(lái)以根入藥提供了代謝組證據(jù)，且隨著根生長(zhǎng)年限的增長(zhǎng)，蒽醌水平會(huì)逐步增加。同時(shí)，首次建立6種結(jié)合蒽醌的高效液相色譜測(cè)定方法，發(fā)現(xiàn)5種游離蒽醌和6種結(jié)合蒽醌在根不同部位呈現(xiàn)差異化累積，含量從根頭到根尖逐漸增加。根同一部位，根皮中游離蒽醌含量較高，而根芯中結(jié)合蒽醌含量較高。

本研究闡明了唐古特大黃特征成分的化學(xué)組成和時(shí)空變化規(guī)律，為唐古特大黃的高效利用和價(jià)值提升提供了新見(jiàn)解。

研究結(jié)果以?Metabolomic　characteristics　and　anthraquinones　accumulation　patterns　of　Rhubarb　in　different　tissues　and　roots　from　different　developmental　stages?為題發(fā)表在?Food　Bioscience（中國(guó)科學(xué)院一區(qū)Top）。西北高原所博士研究生趙碩為第1作者，周?chē)?guó)英研究員為通訊作者。該研究得到青海省重大科技專(zhuān)項(xiàng)（2023－SF－A5）、2022年中央林業(yè)改革發(fā)展基金和2023年中央林業(yè)改革發(fā)展基金的共同資助。

論文鏈接：https：／／doi．org／10.1016／j．fbio．2024.105426　

不同組織部分原花青素（a）、酚酸（b）、蒽醌（c）和有機(jī)酸（d）相對(duì)含量的熱圖及不同組織中黃酮醇生物合成途徑的一些關(guān)鍵代謝物的變化（e）

根不同部位從根頭（1／4）至根尖（4／4）的11種蒽醌類(lèi)化合物含量比較（a），以及同一部位根皮和根芯中11種蒽醌類(lèi)化合物含量的比較（b）