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为探究海拔对顶坛花椒叶功能成分影响，研究人员优化总黄酮（TF）提取纯化方法，发现 830m 处叶 TF 含量最高，该成果助力相关产业发展。
# 不同海拔下顶坛花椒叶总黄酮的奥秘：提取、纯化与含量差异
在植物的世界里，许多不起眼的小角色可能藏着大秘密。顶坛花椒（Zanthoxylum planispinum var. Dintanensis），一种生长在特殊环境中的半落叶灌木或小乔木，近年来备受关注。它不仅能在喀斯特高原峡谷地区的贫瘠土壤中顽强生长，还富含多种具有药用价值的成分，尤其是黄酮类化合物。黄酮类（Flavonoids）化合物作为植物王国中的 “抗氧化卫士”，广泛存在于植物的各个部位，从根到果实都能找到它们的身影。它们不仅参与植物的光合作用、呼吸作用等重要生理过程，还对人体健康有着诸多益处，比如能降低心血管疾病风险、抵抗炎症，甚至在预防癌症和阿尔茨海默病方面也有潜在作用。
然而，目前关于环境因素如何影响顶坛花椒叶中黄酮类化合物的含量和组成，仍存在许多未知。不同海拔地区的光照、温度、水分和土壤条件差异巨大，这些因素是否会改变顶坛花椒叶中总黄酮（Total Flavonoids，TF）的含量呢？为了解开这些谜团，来自贵阳学院生物与环境工程学院特色植物资源开发与利用平台、贵州师范大学等机构的研究人员 Jiyue Wang、Xianqi Huang 等人开展了一项深入研究，该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种关键技术方法来探索这些问题。首先是样本采集，他们精心挑选了生长在 610m、833m 和 1083m 三个不同海拔高度的 7 年生顶坛花椒树，采集其叶片样本。随后，运用超声辅助提取（Ultrasound-Assisted Extraction，UAE）技术，分别以水和乙醇为溶剂对总黄酮进行提取，并通过单因素实验和正交实验优化提取条件。在纯化环节，使用了五种大孔吸附树脂（HPD600、HPD100、XAD-2、AB-8 和 D101）对粗提物进行分离，通过静态吸附和脱附实验筛选出最佳树脂。此外，利用液相色谱 - 质谱（Liquid Chromatography-Mass Spectrometry，LC-MS）技术对关键黄酮类化合物进行定性分析，采用羟自由基清除能力（Hydroxyl Radical Scavenging Capacity，HOSC）测定和铁离子还原抗氧化能力（Ferric Reducing Antioxidant Power，FRAP）测定评估提取物的抗氧化活性 。
总黄酮提取效果研究
研究人员分别用水和乙醇作为溶剂，利用超声辅助提取技术对顶坛花椒叶中的总黄酮进行提取。单因素实验结果显示，以水为溶剂时，最佳提取条件为料液比 1:70、温度 70℃、提取时间 30min、超声功率 480W；以乙醇为溶剂时，最佳条件为乙醇浓度 60%、料液比 1:70、超声功率 320W、温度 60℃。通过进一步的正交实验和响应面实验优化发现，料液比对总黄酮提取率影响最为显著。综合来看，水作为溶剂时总黄酮提取率更高，这可能是因为顶坛花椒叶中含有较多极性的黄酮苷类化合物，更易溶于水。
不同海拔顶坛花椒叶总黄酮含量差异
研究发现，不同海拔采集的顶坛花椒叶中总黄酮含量存在显著差异。其中，830m（A2）处采集的叶片总黄酮含量最高，为 3.74%，其次是 1083m（A3）处的 3.58%，610m（A1）处最低，为 3.15%。这表明海拔高度对顶坛花椒叶总黄酮的积累有着重要影响，可能是由于不同海拔的光照、温度、水分和土壤条件等环境因素，促使植物产生不同的应激反应，进而影响了总黄酮的合成和积累。
大孔树脂筛选及吸附特性研究
在对五种大孔树脂的吸附和脱附性能进行研究后，发现 AB-8 树脂表现最为优异。其吸附容量（Q）、吸附率（R）和脱附率（E）在各种实验样本中都表现出色，虽然它对 A2 样本的吸附率略低于其他树脂，但综合比较后仍被选定为纯化总黄酮粗提物的最佳树脂。AB-8 树脂的吸附数据与 Freundlich 等温线模型拟合度最高，表明其对总黄酮的吸附遵循单层吸附行为。通过研究还确定了 AB-8 树脂的最佳吸附条件：粗黄酮提取物浓度 2.50mg/mL、pH 5、温度 25℃，用 10mL 60%（v/v）乙醇洗脱，此时总黄酮含量显著提高，平均达到 16.00%，回收率为 82.12%。
黄酮类化合物成分分析及抗氧化活性研究
利用 LC-MS 对顶坛花椒叶提取物中的芦丁（Rutin）、柚皮素查尔酮（Naringenin chalcone）和柚皮素（Naringenin）进行分析，发现不同海拔样本中这些黄酮类化合物的含量差异显著。A2 样本中芦丁含量最高，A3 样本中柚皮素查尔酮含量最高，A1 样本中柚皮素含量最高。此外，研究人员通过 HOSC 和 FRAP 测定对提取物的抗氧化活性进行评估，发现纯化后的总黄酮提取物抗氧化活性显著提高，且抗氧化能力呈剂量依赖性增加。
研究结论表明，该研究成功优化了顶坛花椒叶总黄酮的提取和纯化方法，明确了不同海拔对其总黄酮含量和成分的影响。水作为溶剂比乙醇更适合提取总黄酮，AB-8 树脂则是纯化的最佳选择。830m 海拔处的顶坛花椒叶总黄酮含量最高，不同海拔样本中主要黄酮类化合物的含量存在差异，且纯化能显著提升总黄酮的抗氧化活性。这一研究成果不仅有助于深入理解海拔对顶坛花椒功能成分的影响机制，还为从该植物中高效提取和利用总黄酮提供了技术支持，在食品、医药和化妆品等领域具有广阔的应用前景，有望推动相关产业的发展，让顶坛花椒这一植物资源发挥更大的价值。但研究也存在一定局限性，未来研究可进一步探索其他环境因素以及基因表达调控对顶坛花椒叶黄酮类化合物合成和积累的影响，从而更全面地揭示其内在机制。
