重大科研突破！新会陈皮与普通陈皮真的不一样

近日，华南农业大学官网“学术动态”栏目，发布一则消息，该校生命科学学院药用植物研究中心吴鸿教授团队在中科院生物学一区Top期刊Microbiome（《微生物组》）在线发表题为“Soil conditions and the plant microbiome boost the accumulation of monoterpenes in the fruit of Citrus reticulata 'Chachi’”的研究论文，代表吴鸿团队联合华大研究院在中药材道地性研究领域取得原创性成果。

图源丨华南农业大学官网

图源丨Microbiome期刊官网

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01

新会陈皮为何讲究道地性？

唐代孙思邈在《备急千金要方》序例中称：“古之医者......用药必依土地，所以治十得九”。

广陈皮是广东省首批立法保护的八大岭南中药之一，其中新会陈皮被誉为广陈皮的正品，以经年陈藏为珍品。可谓一方水土养一方人，一方水土也“养一方药材”。

其中，药用植物的功效成分是中药材发挥药效的物质基础。中药功效成分含量的合成与积累，除品种遗传因素之外，环境因子如土壤营养、根系微生物以及气候条件对药材功效成分具有直接的影响。这也是国家实施地理标志产品保护的依据，因产自特定地域，所具有的质量、声誉或其他特性本质上取决于该产地的自然因素和人文因素，是其他区域所不具备的。

如今，正值新会陈皮走向全国、走向世界的腾飞期，却因其价值高产量有限，出现所谓“异地种植新会茶枝柑制成的陈皮功效一样”的说法混淆视听，枉顾道地药材的质优效佳，枉顾千百年来被无数的中医临床实践所证实的独特判别标准。

黄酮类和萜烯类化合物是广陈皮中重要的两大类功效成分，在广陈皮的品质评定和临床疗效中起着重要作用。如今，华南农业大学与华大研究院的研究，为新会陈皮中药材道地性评价提供崭新思路。

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02

新会陈皮成分积累机制

此研究使用多组学方法来阐明土壤养分和根部相关微生物组等环境因素对道地产区和非道地产区的茶枝柑果皮中单萜积累的影响。

研究团队采用多组学方法，系统性地挖掘“土壤养分-根系微生物-广陈皮品质成分”的内在关联机制，阐明了土壤养分和根系微生物群等环境因素对道地产区（广东新会）和非道地产区（广东惠州、台山和广西贵港）等7个果园采集的广陈皮中单萜烯积累的影响。

该研究首先构建了广陈皮单萜含量的随机森林模型，发现广陈皮中7种单萜成分的含量可作为广陈皮道地性评价的指标。随后，测定了广陈皮的根系土壤的理化性质，发现土壤环境中高浓度的盐分、镁离子、锰离子和钾离子通过促进广陈皮盐胁迫响应基因和萜烯骨架合成酶的表达，提高了广陈皮中的单萜含量。进一步通过宏基因组——代谢组关联分析，获得可促进广陈皮单萜积累的微生物遗传信息。

最后，从道地产区的广陈皮根际土壤中分离到耐盐细菌，通过合成微生物菌落验证了道地产区新会富集的耐盐细菌能促进高品质广陈皮单萜的合成与积累。

图1. 不同种植地区茶枝柑果皮挥发油成分对比分析

图2. 核心区茶枝柑高表达基因与单萜含量相关

图3. 土壤化学性质及其与根部基因表达的相关性

图4. 核心和非核心根际土壤微生物群落之间差异细菌的功能特征

图5. 合成群落促进了单萜在茶枝柑叶子中的积累

图5-1. 单萜在茶枝柑叶子中的积累（不同样本细节图）

图6. 内生菌微生物组的组成

图7. 土壤化学性质和微生物介导的对单萜积累的影响

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03

新会陈皮产地具唯一性

该研究发现广东新会栽培的陈皮生长土壤环境中的高盐分和耐盐微生物对陈皮中单萜含量合成有显著促进作用，在解析广陈皮道地性形成机制上取得了理论突破，为中药材道地性评价提供了全新思路。

过去有“非道地药材不处方”的说法，新会茶枝柑特定的品种基因（DNA）成为新会陈皮质量道地性的基础。而新会境内西江和潭江交汇，加上每年一度的南海海潮倒灌，形成独有的“三水融通”现象，决定了新会土壤兼备丰富水分、沉积机质和海水盐类成等质量道地性物质来源。华农与华大研究院这一科研合作成果，揭示了土壤环境因素如何影响广陈皮品种形成，特别是影响关键生物活性成分合成与积累的机制。

据官网资料，上述研究工作得到了岭南现代农业科学与技术广东省实验室科研项、广东省重点领域研发计划项目、广东省现代农业产业技术创新团队专项资金和“十四五”广东省农业科技创新十大主攻方向“揭榜挂帅”项目的资助，可见其科研成果具备相当的权威性和应用前景，对新会陈皮的道地溯源体系而言，也有一定的积极作用。

参考资料：

1. 吴鸿团队联合华大研究院在中药材道地性研究领域取得原创性成果 (scau.edu.cn)

2.Soil conditions and the plant microbiome boost the accumulation of monoterpenes in the fruit of Citrus reticulata 'Chachi’ | Microbiome | Full Text (biomedcentral.com)

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