综述：保护濒危和CITES名录物种：野生西洋参（P. quinquefolius）鉴定方法综述

这篇综述系统总结了西洋参（Panax quinquefolius）作为濒危物种的鉴定技术进展，重点探讨了形态学、遗传分析（SSR/AFLP/DNA条形码）、蛋白质组学和化学分型（GC/MS/LC-MS/DART-TOFMS）等方法在区分野生与栽培西洋参及亚洲近缘种的应用，强调了基于ginsenosides（如F11/Rf）的代谢组学分析和质谱技术对CITES执法监管的潜在价值。

　　

为什么研究西洋参？

西洋参作为传统医学（TM）的核心药材，被认为具有抗炎、抗癌、神经保护和抗氧化等功效。其野生种群因过度采挖导致遗传多样性锐减，被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》（CITES）附录II。北美野生西洋参价格高达2200美元/公斤，而非法采伐屡禁不止，43%的野生种群在11年内遭受违规采挖。气候变化、栖息地丧失和白尾鹿啃食进一步威胁其生存，使其成为林下植物健康的"指示物种"（phytometer species）。

西洋参的分类学现状

西洋参属（Panax）全球现存15-24个物种，主要分布于北美和东南亚。商业价值最高的三种为：韩国参（P. ginseng）、西洋参（P. quinquefolius）和三七（P. notoginseng）。喜马拉雅地区物种如羽叶竹节参（P. bipinnatifidus）因形态变异大，分类存在争议。西洋参为四倍体，具纺锤形肉质根，与亚洲近缘种的区别特征包括ITS2基因单核苷酸多态性和ginsenosides F11的特异性分布。

西洋参的生物活性成分

ginsenosides作为三萜皂苷类化合物，已发现150余种，分为达玛烷型（panaxadiol/panaxatriol）、齐墩果烷型和ocotillol型。其中F11在西洋参中富集，而Rf在韩国参中占优，成为物种鉴定的关键标志物。这些两亲性分子通过膜受体相互作用，在阿尔茨海默病、帕金森病等治疗中展现潜力，但也是驱动非法采挖的生化基础。

西洋参物种鉴定技术

形态学分析

传统根茎形态鉴别受环境因素干扰，扫描电镜（SEM）显示西洋参与韩国参叶绿体超微结构差异，但需专业设备。该方法对加工制品（如茶包、粉末）失效。

遗传分析

简单序列重复（SSR）和扩增片段长度多态性（AFLP）需种群数据库支持；DNA条形码（rbcl/matK/ITS2）在完整样本中准确率达95%，但对降解DNA（如提取物）灵敏度不足。

蛋白质分析

SDS-PAGE和二维电泳（2DE）结合质谱可识别物种特异性蛋白标记，但易受SDS污染干扰。MALDI-TOF MS鉴定出西洋参特有28kDa蛋白，但技术门槛高。

化学分型

光谱技术：

• 紫外-可见光谱（UV-Vis）快速筛查但无法检测非发色团ginsenosides
• 傅里叶变换红外光谱（FTIR）通过SNV算法处理原始数据，区分栽培地域
• 太赫兹光谱（THz）突破性检测F11特征峰（0.1-10THz）

质谱技术：

• GC-MS需TMAH衍生化，仅分析Rg₁/Rb等低极性ginsenosides
• LC-MS²实现Rf/F11基线分离，UHPLC-QTOF-MS建立四品种代谢指纹
• 实时直接分析（DART）-TOFMS无需色谱分离，5分钟完成根片分析，已成功应用于紫檀木等CITES物种鉴定

数据分析

主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）处理多维数据，深度神经网络（DNN）对LC-MS数据分类准确率达92%，优于支持向量机（SVM）。

未来展望

建立ginsenosides异构体比值数据库，开发DART-TOFMS现场快检设备，结合同位素比值（ICP-MS）溯源地理来源，将为CITES执法提供法庭证据。保护西洋参野生种群不仅关乎传统医药传承，更是维护温带森林生态健康的关键环节。