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摩洛哥中北部五种大麻品种树脂的植物大麻素谱比较分析:化学多态性与稳定性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月29日 来源:Food Chemistry Advances CS1.9
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本研究首次系统分析了摩洛哥中北部地区5个Cannabis sativa L.品种(含本土品种'Beldiya')在2014-2016年间树脂的植物大麻素谱,通过LC-MS/TSQ技术鉴定出13种大麻素化合物,发现THCA-A、CBDA、CBD、Δ9-THC和CBN等5种主要成分(>5%),揭示本土品种化学稳定性显著优于外来品种,为药用大麻品种选育提供重要依据。
大麻(Cannabis sativa L.)作为具有千年应用历史的植物,其纤维、种子和树脂在医药、工业等领域具有重要价值。然而,由于Δ9-四氢大麻酚(Δ9-THC)的致幻作用,全球多数国家对其种植实施严格管制。2021年摩洛哥通过第13-21号法律,首次将大麻医疗用途合法化,这为研究当地大麻种质资源提供了新契机。目前已知大麻含有120多种植物大麻素(phytocannabinoids)和500余种化合物,其中CBD(大麻二酚)等非精神活性成分在抗癫痫、抗炎等方面展现显著疗效。然而,品种间化学组成的巨大差异以及环境因素对次生代谢产物的影响,使得系统评价大麻化学多态性成为产业发展的关键科学问题。
在此背景下,来自摩洛哥的研究团队在《Food Chemistry Advances》发表重要研究成果。该研究选取当地传统栽培品种'Beldiya'与4个外来品种('Avocat'、'Mexicana'、'Critical Plus'和'Khardala'),在2014-2016年连续三个生长季中,采用液相色谱-三重四极杆质谱联用技术(LC-MS/TSQ Endura)系统分析了树脂提取物中的大麻素组成。研究区域位于摩洛哥中北部Chafchaouen省Bab Taza地区(北纬35°10′17′′,西经5°16′11′′,海拔600米),该地区属地中海气候,年均降雨量878毫米,平均气温15.3°C。
关键技术方法包括:(1)样本制备:在种子成熟期采集30株植物的开花部位,阴干避免光氧化后研磨提取;(2)采用甲醇/正己烷(9:1)超声提取树脂,20倍稀释后进样;(3)LC-MS/TSQ分析:ACE C18色谱柱(150×2.1 mm,3 μm),0.1%甲酸水溶液-乙腈梯度洗脱,H-ESI离子源正负离子模式切换;(4)数据分析:通过主成分分析(PCA)和层次聚类分析(HCA)评估化学变异性,采用ANOVA进行统计学差异检验。
研究结果部分揭示多项重要发现:
3.1 大麻素含量测定
通过LC-MS/TSQ分析鉴定出13种大麻素,其中5种主要成分平均含量超过5%:CBN(52.24%)、Δ9-THC(11.55%)、CBD(9.83%)、THCA-A和CBDA。Boxplot分析显示'Beldiya'品种在ANOVA检验中呈现显著化学差异性和稳定性,其CBN含量(24.97%)显著低于其他品种。值得注意的是,2014年样本Δ9-THC含量最高('Mexicana'达27.62%),而2015年CBD含量突出('Critical Plus'达23.10%)。
3.2 PCA与HCA分析
PCA显示第一主成分(CA1)贡献91.144%方差,与CBN含量强相关(特征值0.91)。HCA将样本分为三组:I组('Beldiya'全季+ 'Critical Plus'2015)以均衡的CBD(17.47%)和Δ9-THC(17.65%)为特征;II组(含'Mexicana'2014)Δ9-THC含量达27.62%;III组(含'Mexicana'2015-2016)CBN占比高达72.55%。
讨论部分强调,本土品种'Beldiya'展现出显著的年际稳定性,这与其早花特性防止品种间杂交有关。相比之下,外来品种因花期重叠导致化学组成年际波动显著。研究还发现CBN含量随储存时间增加的现象,可能与THCA-A氧化有关。
该研究的核心价值在于:(1)首次建立摩洛哥中北部大麻资源的化学指纹图谱;(2)证实本土种质在环境适应性方面的优势,为药用大麻品种选育提供方向;(3)LC-MS/TSQ方法的建立为质量控制提供技术支撑;(4)揭示气候因素与栽培实践对次生代谢的关键影响。这些发现不仅填补了非洲地区大麻化学研究的空白,也为全球工业大麻标准化生产提供了重要参考。未来研究可进一步结合基因组学手段,解析'Beldiya'品种化学稳定性的分子机制。
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