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研究人员为解决越南人参（Panax vietnamensis）三种变种难以区分的问题，开发基于植物代谢物的鉴别算法，成果有助于其产业发展。
越南人参，作为一种在越南和中国南方自然生长的珍贵植物，有着悠久的药用历史，在传统医学领域，它的身影已出现了数千年，其蕴含的多种药用成分，使其在治疗癌症、增强免疫力、预防胰岛素抵抗和控制高血压等方面展现出巨大潜力。越南人参可进一步细分为三个变种，分别是 Panax vietnamensis Ha et Grushv.（PVV）、Panax vietnamensis var. fuscidiscus（PVF）和 Panax vietnamensis var. langbianensis（PVL）。
然而，目前在对这三个变种的鉴别上，却面临着诸多挑战。一直以来，人们主要依据形态特征来区分它们，可这三种越南人参在根、茎、叶、花等各个植株部位都极为相似，当它们混种在一起时，仅凭肉眼观察，几乎难以分辨。尤其是对于 3 年以下的人参植株，视觉鉴别更是难上加难，这就导致误分类的概率大大增加。在人参的种植产业中，误分类带来的后果十分严重，因为人参从种植到收获，往往需要 4 - 6 年的漫长时间，质量控制一旦出现问题，将会给种植者带来巨大的经济损失。
为了攻克这一难题，来自韩国首尔国立大学药学院、中国河南省科学院等多个机构的研究人员展开了深入研究。他们致力于开发一种基于植物代谢物的鉴别算法，既能准确区分这三个变种，又能最大程度减少对植株的损伤，以保障人参的经济价值。相关研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员在此次研究中，运用了多种先进的技术方法。在样本处理上，采集 3 - 4 岁的人参叶片样本，经冻干、称重后，分别用于 DNA 分析、薄层层析（TLC）和质谱（MS）分析。在分析技术方面，使用了多种仪器与方法，如利用流动注射分析 - 质谱联用技术（FIA - MS）获取质谱数据，通过薄层层析技术分离化合物，借助液相色谱 - 质谱联用技术（LC - MS）进行全局植物代谢物分析。此外，还运用了多种数据分析手段，像偏最小二乘法判别分析（PLS - DA）、正交偏最小二乘法判别分析（OPLS - DA）等，以挖掘数据中的关键信息，并利用机器学习算法验证标记物的判别性能。
研究结果主要有以下几方面：
- 形态特征鉴别力有限：研究人员试图通过形态学特征来区分 PVV、PVF 和 PVL，对叶片的叶基角度、长宽比、叶尖长度与叶片长度的比值等特征进行测量分析，发现这些形态特征在三个变种之间并无显著差异，无法作为可靠的鉴别指标。
- 发现 PVF 特异性化合物：通过 FIA - MS 分析和 PLS - DA，研究人员发现 m/z 426 的峰对模型预测贡献突出，且该峰仅在 PVF 中出现。经 TLC 分离和多种波谱技术鉴定，确认该化合物为一种吲哚生物碱糖苷（panaxindole），可作为区分 PVF 与其他两个变种的特异性标记物。
- 确定区分 PVV 和 PVL 的潜在标记物：利用 LC - Q/ToF 分析，结合自建库和公共库注释代谢物，研究人员发现溶血磷脂（Lysophospholipids）和羟基脂肪酸（HFAs）是区分 PVV 和 PVL 的潜在标记物。基于这些标记物构建的模型，能以 100% 的准确率区分 PVV 和 PVL，而基于人参皂苷构建的模型准确率仅为 83.3%，表明溶血磷脂和羟基脂肪酸在区分这两个变种方面更具优势。
在研究结论与讨论部分，该研究首次建立了针对越南人参三个变种的鉴别方法，且首次利用叶片样本发现鉴别标记物。研究中所采用的 TLC 和 MS 分析，所需样本量极少，仅需不到一片人参叶的十分之一，大大减少了对植株的损伤。与以往研究多选用人参皂苷作为潜在鉴别标记物不同，此次研究发现的溶血磷脂和羟基脂肪酸，在区分越南人参变种上表现更为出色。此外，虽然尚未明确 panaxindole 的生物学功能，但已有研究表明，其他来源的吲哚生物碱糖苷具有抗炎、抗衰老等特性，这暗示着 PVF 可能具有更强的抗炎功能。同时，研究中发现的 HFAs 与炎症反应相关，其在 PVV 中的高含量也为进一步研究越南人参的生物学功能提供了方向。
综上所述，这项研究成果为越南人参的精准分类提供了重要依据，有助于推动越南人参产业的健康发展，为后续的相关研究和产业应用奠定了坚实基础。
