伊朗野生苜蓿属植物种子的研究：从成分到应用的重大发现

《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》：Oil content, fatty acids profile, phenolic compounds and biological activity of the seeds from wild Medicago species growing in Iran

研究针对伊朗 6 种苜蓿属植物种子，分析其成分及活性，发现差异显著，对育种和健康产品开发意义重大。

　　在植物的奇妙世界里，豆科（Fabaceae）植物家族可谓是 “人才辈出”，其中苜蓿属（Medicago）植物更是有着独特的魅力。苜蓿属里最出名的紫花苜蓿（Medicago sativa L. ，简称 MST），不仅是全球广泛种植的优质牧草，在传统医学中也扮演着重要角色，被用于治疗哮喘、消化紊乱和微生物感染等疾病。其种子富含油脂、不饱和脂肪酸，还被欧洲食品安全局（EFSA）批准作为食品补充剂。

然而，目前苜蓿属植物面临着诸多挑战。一方面，许多苜蓿属植物种质资源缺乏长期的异地和原地保护，部分物种濒危甚至面临灭绝风险；另一方面，对于除紫花苜蓿外的其他苜蓿属植物种子的研究十分有限，尤其是在伊朗地区，其种子的农艺形态特征、化学成分以及生物活性等方面都有待深入探索。

为了填补这些知识空白，来自伊朗的研究人员展开了一项深入研究。研究团队分别来自德黑兰大学（University of Tehran）和沙希德?贝赫什提大学（Shahid Beheshti University） 。他们对 6 种伊朗苜蓿属植物（包括 M. crassipes、M. monantha、M. monspeliaca、M. orthoceras、M. phrygia 和 M. sativa）的 18 个种群的种子进行了全面分析，相关研究成果发表在《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》上。

在研究方法上，研究人员采用了多种关键技术。在成分分析方面，运用索氏提取法（Soxhlet extraction）测定种子油含量，利用气相色谱 - 火焰离子化检测（GC-FID）和气相色谱 - 质谱联用（GC-MS）技术分析种子油脂肪酸组成；采用高效液相色谱 - 光电二极管阵列检测（HPLC-PDA）测定酚类化合物；运用特定的化学分析方法测定缩合单宁和总三萜皂苷含量。在生物活性测定方面，通过 1,1 - 二苯基 - 2 - 苦基肼基（DPPH）法和铁离子还原抗氧化能力（FRAP）测定抗氧化活性；采用平板扩散法和最小抑菌浓度（MIC）、最小杀菌浓度（MBC）测定抗菌活性。种子样本来自伊朗生物资源中心（IBRC），并在德黑兰大学园艺研究站的试验农场进行种植培养。

研究结果主要体现在以下几个方面：

1. 农艺形态数据：不同苜蓿属植物种群间种子农艺形态特征差异显著。种子颜色和每荚种子数变异系数较高，分别为 44.53% 和 43.51%。1000 粒种子重量在 0.63 - 1.01g 之间，开花期为 47.12 - 59.35 天，荚果成熟期为 18.00 - 25.50 天。部分种群在一些性状上表现突出，如 MOC1 的每株荚果数最多，MST1 的每荚种子数最多。主成分分析（PCA）将评估的农艺形态特征描述为三个主要成分，解释了总变异的 79.95% 。
2. 油含量和脂肪酸谱：种子油含量差异显著，最低为 5.91±0.06%（MMP2），最高为 10.64±0.10%（MPG2）。M. phrygia、M. monantha 和 M. sativa 种群油含量较高。共鉴定出 7 种脂肪酸，饱和脂肪酸含量在 19.86±0.10 - 75.44±0.31% 之间，不饱和脂肪酸含量在 23.39±0.07 - 79.83±0.26% 之间。M. monspeliaca 饱和脂肪酸含量最高，M. phrygia 和 M. sativa 最低；M. phrygia、M. sativa 和 M. monantha 不饱和脂肪酸含量较高。
3. 缩合单宁和总三萜皂苷含量：不同苜蓿属植物样本间缩合单宁和总三萜皂苷含量差异显著。缩合单宁含量范围为 11.44±0.09 - 34.02±0.28mg CE/100g DW ，M. phrygia 和 M. monantha 含量分别最低和最高；总三萜皂苷含量在 20.98±0.23 - 42.76±0.99mg OAE/g DW 之间，M. phrygia 和 M. sativa 种子含量最高。
4. 酚类化合物和抗氧化性能：研究的苜蓿属植物种群酚类化合物差异显著，槲皮素（quercetin）含量最高，在 375.91±2.45 - 574.76±8.75μg/g DW 之间，MST1 含量最高，MMP3 最低。M. sativa 种群所有酚类化合物含量最高。M. sativa 和 M. phrygia 种子抗氧化活性最高，其总酚含量（TPC）、总黄酮含量（TFC）较高，DPPH 自由基清除能力（IC₅₀）较低，FRAP 值较高。
5. 抗菌试验：种子油对革兰氏阳性菌（GPBs）和革兰氏阴性菌（GNBs）均表现出显著抗菌活性，MIC 范围为 0.418 - 1.980mg/ml ，MBC 范围为 0.838 - 3.963mg/ml ，M. sativa 和 M. phrygia 种子油抗菌活性最强，MST3 对所有测试真菌的抗菌效果最佳。

综合研究结论和讨论部分，此次研究意义重大。研究表明，苜蓿属植物种子在化学成分和生物活性方面存在高度多样性，遗传因素对这些差异起着关键作用。M. phrygia、M. monantha 和 M. sativa 种子富含不饱和脂肪酸，可考虑用于生产富含饱和脂肪酸的油脂；M. monspeliaca 种子缩合单宁含量丰富，M. phrygia 和 M. sativa 种子总三萜皂苷含量高，可用于制药行业；M. phrygia 和 M. sativa 种子富含黄酮类化合物，抗氧化活性高，是潜在的抗氧化剂来源。此外，研究还发现部分农艺形态特征与植物化学成分之间存在显著相关性，为育种计划提供了重要参考。这些研究成果为苜蓿属植物在农业、食品和制药行业的开发利用奠定了基础，有望推动相关产业的发展。