元宝枫（Acer truncatum Bunge），又名元宝槭，是无患子科（Sapindaceae） 槭属（Acer）的一种落叶乔木，自然分布于我国北方地区。元宝枫是一种集食用、药用、观赏和工业利用等多种价值于一身的重要资源植物。在部分北方地区，当地人有用元宝枫叶作茶饮以防治疾病的传统，也将其果实炒熟食用或用作油料资源。《蒙植药志》记载其根皮用于治疗关节痛、骨折和腰背痛，《红楼梦》中有记载元宝枫叶是我国有名的“枫露茶”原料。近年来，元宝枫的食用和药用价值受到广泛关注，2011 年国家卫生部（现国家卫生健康委员会）批准元宝枫籽油为新资源食品，2015 年国务院办公厅发布《关于加快木本油料产业发展的意见》（国发办[2014] 68号），重点倡导要加快推进元宝枫等木本油料树种的种植和产业发展。

元宝枫叶除在北方部分地区用作茶饮以外，在民间也常被用作茶饮来防治心血管疾病、心绞痛、冠心病等症状。现代研究发现元宝枫叶提取物不仅表现出抗氧化、抗菌和抗细胞毒活性，而且还具有抑制脂肪酸合酶和 α 葡萄糖苷酶的活性。这些生物活性在很大程度上得益于叶中含有的丰富的酚类物质，包括黄酮、单宁、绿原酸，尤其是富含儿茶酸类和没食子酸类衍生物成分。基于元宝枫叶的传统茶饮用途以及重要的活性成分和健康功效，其现在已被加工成多种茶品或保健饮品，如茶叶、速溶茶、保健茶等。然而，元宝枫在我国北方多地均有自然分布，能够在不同地理环境和气候条件下生长，不同生长环境下元宝枫叶的成分有何差异？生长环境对其重要活性成分的积累和代谢有何影响？我们对此依然知之甚少。这些问题的存在困扰着以收获高品质元宝枫叶为目的的元宝枫种植，人们对具有更高活性物质元宝枫叶茶的选择依然模糊。

近日，贵州大学谷荣辉副教授课题组与中央民族大学龙春林教授、美国纽约城市大学 Edward J. Kennelly 教授合作，揭示了元宝枫叶中主要活性成分存在的地域性差异，即环境因素明显影响叶中活性成分的积累和代谢，且不同环境因子对关键活性成分的影响效果不同（图 2）。该研究成果以“UPLC-QTOF-MS-based metabolomics and chemometrics studies of geographically diverse Acer truncatum leaves: A traditional herbal tea in Northern China”为题，在国际食品 Top 期刊 Food Chemistry（SCI一区 TOP 类，IF：9.231）上发表，贵州大学硕士研究生龙亭宇为第一作者，谷荣辉副教授、Edward J. Kennelly 教授和龙春林教授为共同通讯作者。

本研究利用UPLC-QTOF-MS技术，结合 Progenesis QI 组学软件、环境数据及冗余分析，探讨了我国北方自东向西 4 个省（市）12 个采样点元宝枫叶的化学成分、差异表现以及 7 个环境因子与重要活性成分间的相关性。从叶中鉴定 64 个化合物，主要为关键活性成分黄酮类（FLAs）和没食子酸类衍生物（GANPs），其中 34 个首次在元宝枫中报道。主成分分析（PCA）发现，采自北京（BJ）、吉林（JL）和内蒙（NM）的样品在成分上存在较大差异，这些成分差异可能与采样地不同的温度、湿度、光照和降水有关；采自陕西（SX）和NM的样品成分较为接近，这可能与两个地区采样地具有相似的降水情况相关（图 3）。此外，还利用正交偏最小二乘法（OPLS-DA）鉴定出了 22 个差异化合物。

进一步对不同地区元宝枫叶中两类关键活性成分 FLAs 和 GANPs 进行了相对定量分析，结果表明，大部分鉴定的 FLAs 在 BJ 和 NM 样品中的含量均要高于 JL 和 SX 样品；综合所有鉴定的 FLAs 含量表现，BJ 样品的黄酮类化合物含量要高于NM样品（图 4）。在 GANPs 的含量方面，gallic acid、methyl gallate 3-O-β-D-glucoside、ethyl gallate 和 ellagic acid 在来自所有研究地区的元宝枫叶中均有较高含量；相比较而言，BJ 和 NM 样品中鉴定出的 GANPs 含量高于 JL 和 SX 的样品，且 BJ 样品的没食子酸类衍生物要略高于 NM 样品（图 5）。基于这两类主要活性成分的含量比较，我们初步判断北京及周边地区可能更适合种植元宝枫以收获高品质的元宝枫叶。

在环境因子对成分的影响方面，对 7 个环境因子和 10 个黄酮类（FLAs）及 16 个没食子酸衍生物（GANPs）进行了冗余分析（RDA）和 Pearson 相关性分析。结果表明湿度、温度和日照时长是影响 FLAs 和 GANPs 的主要气候因子，但降水与 afzelin (AFZ; r = 0.963, p < 0.05)、isorhamnetin 3-rutinoside (IRU; r = 0.833)、naringenin (NAR; r = -0.936)和 eriodictyol (ERI; r = -0.847)具有强烈的相关性，日照时长与大部分 GANPs 存在负相关；经纬度相较于海拔对 FLAs 的影响更大，海拔与大部分 GANPs 存在显著的负相关性。日照时长与 NAR 间存在显著的正相关，湿度与 epicatechin gallate（ECG）呈显著负相关（图 6）。

本研究首次报道了不同地区元宝枫叶的成分及其差异，首次揭示了环境因子对叶中关键活性成分的影响。基于鉴定成分的相对含量比较，建议选择北京及周边地区种植元宝枫叶茶更为合适。元宝枫叶具有多种重要的活性成分，不同的环境因素对不同类型的成分影响不一致，对同类型的不同成分的影响也不尽相同。如果仅从环境因素上考虑，在一定范围内，短日照有利于元宝枫叶中芦丁的积累，而适当的干旱可提高元宝枫叶中 ECG 的含量。

原文链接为 https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.135873。本研究得到了国家自然科学基金项目（31761143001，31870316，32100323 & 32260104）、贵州大学一流学科自然科学基金和青年培育基金（GDTG202003 & GDPY201939）以及贵州省基础研究计划基金项目（QKHJC2021085）等的资助。

图文：谷荣辉

编辑：张晴