巧用 NMR 和 UPLC-QTOF/MS 技术，解析莳萝与茴香的代谢物差异

为区分茴香和莳萝，研究人员用 NMR 和 UPLC-QTOF/MS 分析其种子代谢物，发现两者代谢物有差异，为合理利用提供依据。

　　在植物的奇妙世界里，茴香（Foeniculum vulgare）和莳萝（Anethum graveolens）就像一对 “孪生兄弟”，同属伞形科，都是备受欢迎的芳香植物。它们不仅在烹饪中能增添独特风味，还具有诸多药用价值，像茴香可用于缓解肠胃不适，莳萝则有抗菌等功效。正因如此，它们在食品、化妆品和制药等行业大显身手。

然而，这对 “孪生兄弟” 的相似之处也带来了麻烦。从外观上看，它们的果实和花朵颇为相似，在实际应用中，准确区分二者变得至关重要。如果不能精准辨别，在制药时可能会影响药品疗效，在食品加工中也可能导致风味和品质出现偏差。此前，虽然有不少研究关注它们，但大多集中在利用气相色谱（GC）或气相色谱 - 质谱联用（GC-MS）分析其挥发性成分上，对于全面解析二者差异的研究还远远不够。

为了填补这一空白，来自韩国国立园艺和草药科学研究所、庆北国立大学以及韩国国立农业科学院的研究人员展开了一项深入研究。研究成果发表在《Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology》上。这项研究就像一把精准的 “手术刀”，深入剖析茴香和莳萝的代谢物差异，为它们的合理应用提供了坚实的化学基础，有望让这两种植物在各个领域发挥更大的价值。

研究人员运用了两项关键技术：核磁共振光谱（Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy，NMR）和超高效液相色谱 - 四极杆飞行时间质谱（Ultra-performance Liquid Chromatography Coupled to Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry，UPLC-QTOF/MS）。通过 NMR 分析，研究人员从茴香和莳萝种子中鉴定出 34 种初级代谢物。在偏最小二乘法判别分析（Partial Least Squares Discriminant Analysis，PLS-DA）中，茴香和莳萝的样本明显分开，这表明二者的代谢物存在显著差异。进一步分析发现，茴香提取物中葡萄糖、蔗糖等糖类，以及缬氨酸、异亮氨酸等氨基酸含量较高；而莳萝提取物中乙酸盐、苹果酸盐等有机酸，还有甘油磷酸胆碱和甜菜碱的含量更为丰富。通过变量重要性投影（Variable Importance in Projection，VIP）得分图确定，柠檬酸盐、腺苷、甜菜碱等是区分二者的重要标志物。

利用 UPLC-QTOF/MS 分析二者的次级代谢物时，研究人员发现，在主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）和 PLS-DA 得分图中，茴香和莳萝都能被清晰区分。通过 S - 图和 VIP 得分图，研究人员确定了多个在二者间具有显著差异的次级代谢物。其中，一些在茴香和莳萝中起关键区分作用的次级代谢物属于黄酮类化合物，如槲皮素 - O - 葡萄糖醛酸苷、山奈酚 - 3-O - 葡萄糖醛酸苷等。

综合来看，这项研究通过 NMR 和 UPLC-QTOF/MS 技术，全面且深入地揭示了茴香和莳萝在初级和次级代谢物方面的差异。这些差异不仅有助于从化学层面清晰区分二者，还为理解它们的生理活性差异提供了有力依据。此前研究表明，茴香中的槲皮素与抗氧化、抗菌等多种生理活性相关；莳萝中的山奈酚则与抗生育、抗氧化等功能有关。本研究的成果为茴香和莳萝在食品、制药和化妆品等行业的合理应用提供了关键参考，让人们能够更科学、高效地利用这两种植物资源，发挥它们最大的价值。同时，研究中发现的一些 “未知” 化合物，也为后续研究指明了方向，有望进一步挖掘这两种植物更多潜在的应用价值。