摩洛哥药用芳香植物生物活性筛选及刺山柑（Capparis spinosa L.）化感作用的化学基础研究

为解决盐胁迫对小麦生长的负面影响，研究人员对9种摩洛哥药用芳香植物提取物进行生物活性筛选，发现刺山柑叶提取物具有显著化感毒性，并通过UHPLC-MS和NMR技术鉴定出新型化合物8-(1H-吲哚-3-基-甲基)芦丁。该研究为开发天然生物刺激剂和生物除草剂提供了新思路，成果发表于《Industrial Crops and Products》。

　　

研究背景
土壤盐渍化是威胁全球作物生产的重大环境问题，导致小麦等主要粮食作物减产。传统化肥虽能缓解盐害，但长期使用会引发土壤退化与环境污染。植物源生物刺激剂（Biostimulants）因其生态友好特性成为研究热点，而生长在干旱盐碱环境的摩洛哥药用植物可能富含抗逆相关的活性成分。然而，目前对北非地区药用植物提取物的生物刺激潜力及潜在毒性机制研究仍存在空白。

研究设计与方法
由Mohammed VI Polytechnic University、Rothamsted Research等机构组成的研究团队，采用完全随机实验设计，通过种子浸泡法评估9种植物提取物对小麦（Cadenza品种）在100 mM NaCl盐胁迫下的生长影响。通过制备型高效液相色谱（Biotage Selekt?）分离活性组分，结合超高效液相色谱-质谱联用（UHPLC-MS）和核磁共振（NMR）技术鉴定化合物结构，并利用GerminaR软件进行发芽动力学分析。

研究结果

3.1 初步筛选结果
• 生物刺激效应：仅马鲁巴草（Marrubium vulgare）叶和牛至（Origanum compactum）提取物分别使小麦根长平均增加25%和14%，其余提取物无显著促进作用。
• 化感毒性：刺山柑叶提取物（Cspi-l）表现出最强抑制作用，使小麦叶片长度、根长、地上部干重和根系干重分别降低31%、21%、92%和94%，且发芽率仅10-16%，显著低于茎提取物（Cspi-s）。

3.3 活性组分分析
通过分级筛选发现，刺山柑叶粗提物的毒性源于多组分协同作用。最具活性的第10组分中，主要成分为：

• 叶黄素衍生物：以loliolide（5）和3-hydroxy-5,6-epoxy-β-ionone（4）为主
• 氧化脂质：包括corchorifatty acid B（22）等6种衍生物
• 生物碱：发现新型吲哚-黄酮杂合体8-(1H-indol-3-yl-methyl)rutin（16），其可能由葡萄糖硫苷（glucobrassicin）酶解产物与芦丁自发缩合形成。

3.4 作用机制探讨
• 温度实验（50°C vs 90°C提取）证实化感活性与热稳定性成分相关
• 组分2的高糖含量引发渗透胁迫，而组分10的loliolide与氧化脂质可能通过干扰膜完整性或ROS代谢发挥作用

结论与意义
该研究首次系统评估了摩洛哥药用植物对小麦盐胁迫缓解的潜力，揭示了刺山柑叶提取物的双重价值：其强效化感作用可开发为靶向生物除草剂，而新型化合物16的发现为植物防御代谢网络研究提供了新视角。未来需进一步验证单一化合物的活性及田间应用可行性，为可持续农业提供解决方案。成果发表于《Industrial Crops and Products》，为植物化学生态学和作物抗逆研究开辟了新方向。