希腊克里特岛野生及异地栽培克里特马先蒿(*Stachys cretica* L. subsp. *cretica*)精油的比较化学分析
《Biochemical Systematics and Ecology》:Comparative chemical analysis of essential oils from wild-growing and
ex-situ cultivated
Stachys cretica L. subsp.
cretica in Crete, Greece
编辑推荐:
•对野生和异地栽培的鼠尾草属克里特亚种进行了比较GC-MS分析。• Germacrene D、lanceol乙酸酯和顺式植醇是精油的主要成分。•野生和异地栽培样本表现出广泛相似的挥发物谱,同时存在定量差异。•倍半萜类化合物主导了精油谱,单萜类化合物首次在鼠尾草属克里特亚种中被
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对野生和异地栽培的鼠尾草属克里特亚种进行了比较GC-MS分析。
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Germacrene D、lanceol乙酸酯和顺式植醇是精油的主要成分。
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野生和异地栽培样本表现出广泛相似的挥发物谱,同时存在定量差异。
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倍半萜类化合物主导了精油谱,单萜类化合物首次在鼠尾草属克里特亚种中被报道。
引言
唇形科是最大的芳香植物科之一,全球共有224个属,包括丹参属、黄芩属、百里香属、黄芩属和鼠尾草属(POWO)。该科植物产生的精油具有显著的化学复杂性,并持续吸引科学和工业界的关注(Luo等,2019)。
鼠尾草属是唇形科中最大的属之一,包含约373种(POWO)。鼠尾草属植物主要分布在地中海盆地和西南亚的温带和亚热带地区,次级分布区在美洲和非洲南部(Bhattacharjee,1980)。传统上,鼠尾草属分为鼠尾草亚属和牛舌草亚属两个亚属,分别包含19个和2个节(Bhattacharjee,1980)。在该分类中,鼠尾草属克里特亚种被归类于绵毛节。该亚种是狭域地中海类群,主要分布在东地中海地区,从克里米亚(外高加索)和欧洲土耳其延伸至巴尔干半岛南部,包括保加利亚、阿尔巴尼亚、希腊本土及岛屿和塞浦路斯(Ak?i?ek等,2012)。在英语中,它通常被称为克里特灌木荨麻、克里特羊耳草或克里特愈创木(Kirkan,2019)。
多个鼠尾草属物种的精油已被研究(Tundis等,2014;Badalamenti等,2023;Anagnostou等,2025),揭示出广泛的药理活性,包括抗菌(Skaltsa等,2003)、抗氧化(Jassbi等,2013)和酶抑制作用(例如对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶、胆碱酯酶和酪氨酸酶的抑制)(Bahadori等,2020)。属于传统划定的绵毛节的鼠尾香属精油成分主要由倍半萜类和含氧倍半萜类组成,这是该节中最常见的化学类群(G?ren等,2011)。先前对鼠尾草属精油的研究经常鉴定出单萜类化合物(如α-蒎烯、β-蒎烯和柠檬烯)和倍半萜类化合物(如β-石竹烯、β-香橙烯、香叶醇、香叶乙酸酯和石竹烯氧化物)为主要成分(Tundis等,2014)。此外,在多个鼠尾香属物种和亚种的精油中报道了二萜类化合物,包括紫草烷、新木香烷、波来烷和紫杉烷,在某些情况下甚至可能构成主要的化学类群(Badalamenti等,2023;Anagnostou等,2025;Piozzi和Bruno,2009)。
作为我们关于希腊鼠尾香属精油的化学探索和表征研究(Anagnostou等,2025;Skaltsa等,2003;Skaltsa等,2001;Skaltsa等,1999;Grujic-Jovanovic等,2004)的延续,本研究旨在比较研究来自希腊同一地区的野生生长和异地栽培的鼠尾草属克里特亚种的挥发物组成,从而评估异地栽培对精油成分的潜在影响。大多数关于精油组成和多样性的研究基于野生或栽培植物材料,因此受地理和土壤气候因素影响。然而,仅有少数研究对同一遗传背景(相同基因型)的野生和栽培植物材料进行了比较研究。从这一视角来看,本研究首次提供了关于精油组成和多样性在相同遗传背景下的克里特鼠尾香属植物在自然栖息地和同一地理区域(希腊克里特岛)的雨水灌溉栽培条件下如何表达的信息。
章节片段
植物材料
使用希腊环境和能源部签发的官方采集许可证(YPEN/DPD/15539/845,2022年2月24日;YPEN/DPD/38262/2306,2023年8月2日;以及YPEN/DPD/80381/5557,2024年8月9日)对克里特岛野生生长的鼠尾草属克里特亚种群进行了调查。2022年3月初,从克里特岛Ano Viannos附近Pateles(N 35.01796,E 25.41825;海拔435米)自然生长的植株上切取了插条(图1),并被转移到育种与植物研究所
精油化学成分
在所研究的鼠尾香属精油中总共鉴定出76种不同成分(表1)。在野生鼠尾草属克里特亚中,52种组分占组成的95.4%(相对百分比),倍半萜类碳氢化合物占主导地位(42.7%),其次是含氧倍半萜类(25.4%)和含氧二萜类(11.3%)(表1;表S2)。主要化合物是germacrene D(30.6%)、lanceol乙酸酯(18.4%)、顺式植醇(5.4%)和
结论
在野生鼠尾草属克里特亚母株及其异地栽培克隆的精油中共鉴定出76种成分。倍半萜类碳氢化合物是两种样本中占主导地位的化学类群,同时二萜类化合物也占相对较高的比例,这与先前对该类群的报道一致。在两个研究样本之间观察到化学成分在定性和定量上的差异,栽培样本表现出更高的化学
CRediT作者贡献声明
Maria Anagnostou:撰写——初稿、可视化、验证、调查、数据整理。Ekaterina-Michaela Tomou:撰写——初稿、验证、方法学、数据整理、概念化。Francesco Cesare Battisti:调查。Nikos Krigas:撰写——审阅与编辑、资源、调查。Helen Skaltsa:撰写——审阅与编辑、项目管理、概念化。
利益冲突声明
作者声明他们不存在已知的可能影响本文所报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
感谢外部合作者Evangelos Papiomytoglou对鼠尾草属克里特亚异地栽培的监督。
Maria Anagnostou|Ekaterina-Michaela Tomou|Francesco Cesare Battisti|Nikos Krigas|Helen Skaltsa