《Heliyon》：Multidimensional comparative analysis of wild and cultivated Gentiana macrophylla based on electronic intelligent sensory technology and chemical composition
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为解决野生与栽培秦艽（Gentiana macrophylla Pall.）化学成分差异不明，以及缺乏快速准确鉴别和质量评价方法的问题，研究人员开展了基于电子智能传感技术与化学成分分析的研究。结果发现两者化学成分相似但有差异，该研究对保护遗传资源、提高栽培药用植物利用效率意义重大。
在中医药的广袤世界里，秦艽（Gentiana macrophylla Pall.）是一味历史悠久且应用广泛的传统中药，其干燥根入药，在诸多病症的治疗中发挥着重要作用，比如能祛风除湿、清热利湿、缓解关节疼痛等。然而，随着市场对秦艽需求的不断攀升，野生秦艽资源因过度采挖等原因日益稀缺，栽培秦艽逐渐占据了更大的市场份额。但目前，野生和栽培秦艽在化学成分上究竟有何差异并不明确，这不仅导致市场上两者质量参差不齐、价格波动，还使得临床疗效难以保证，因此，急需找到一种快速且准确的鉴别和质量评价方法。
为了解决这些问题，甘肃中医药大学的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Heliyon》杂志上，为秦艽的合理利用和资源保护提供了重要依据。
研究人员采用了多种先进技术方法。通过采集来自秦岭山脉的 10 份野生和 10 份栽培秦艽样本，运用比色计、电子鼻（eNose）、顶空固相微萃取 - 气相色谱 - 质谱联用（HS-SPME-GC-MS）以及高效液相色谱（HPLC）技术进行检测分析，并借助多元统计分析方法处理数据。
在研究结果方面：
外观特征 ：对比 20 份野生和栽培秦艽样本发现，栽培秦艽在干重、分支数量、直径和长度上均大于野生秦艽，且长度和分支数量差异显著。颜色分析 ：比色计分析显示，栽培秦艽呈黄褐色，野生秦艽为浅黄色，但单一比色计无法区分两者。气味分析 ：电子鼻检测发现，其对秦艽气味识别灵敏且稳定，但仅依靠气味也不能区分野生和栽培秦艽。不过，雷达图显示野生秦艽中 7 种成分含量更高，部分传感器响应更强。联合分析 ：将比色计和电子鼻数据联合构建模型，主成分分析（PCA）聚类显示两者可归为一组，正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）模型则能准确区分野生和栽培秦艽，且模型可靠无过拟合。化学成分分析 ：HPLC 分析表明，野生秦艽中 7 种指标成分总含量更高，成分含量排序为龙胆苦苷（gentiopicroside）> 马钱苷酸（loganic acid）> 6-O-β-D - 葡萄糖基龙胆苦苷（6-O-β-D-glucosylgentiopicroside）> 獐牙菜苷（swertiamarin）> 当药苷（sweroside）> 木犀草素 - 6-C - 葡萄糖苷（luteolin-6-C-glucoside）> 异牡荆素（isovitexin）。OPLS-DA 分析显示，龙胆苦苷是区分两者的关键成分。挥发性成分分析 ：HS-SPME-GC-MS 鉴定出 39 种挥发性成分，野生和栽培秦艽分别有 17 种和 11 种独特成分。PCA 分析发现，部分挥发性成分与野生或栽培秦艽关联紧密，传感器 W5C 和 W1W 可作为区分两者的关键标记。相关性分析 ：多方法关联分析显示，秦艽颜色与部分化学成分含量相关，挥发性成分与液相检测结果也存在相关性。
综合研究结论和讨论部分，研究发现野生和栽培秦艽在形态和化学成分上存在差异，但整体差异并不显著。栽培秦艽在缓解野生资源压力方面具有潜力，不过其质量控制仍需进一步研究。该研究成功整合智能传感技术和现代质量评价方法，为秦艽质量标志物的建立提供了参考，对珍稀遗传资源保护和栽培药用植物利用效率的提升意义非凡，也为后续从药理学和药效学角度深入研究秦艽的临床疗效奠定了基础。
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