薄荷全國生產(chǎn)區(qū)劃及其揮發(fā)性成分的快速檢測研究.pdf

1、薄荷為唇形科植物薄荷Mentha haplocalyx Briq.的干燥地上部分，是我國傳統(tǒng)的藥食兩用中藥，具有疏散風(fēng)熱，清利頭目，利咽，透疹，疏肝行氣等功效。薄荷揮發(fā)油為其主要藥效成分，是評(píng)價(jià)薄荷質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)。薄荷在中國大部分地區(qū)均有分布，主要生于溪邊、溝邊等地，喜溫暖濕潤、陽光充足和雨量充沛的環(huán)境。薄荷用途很廣，不僅作為藥用，還可用于食品、香料、化妝品、煙草工業(yè)等行業(yè)，國內(nèi)外需求量很大，為保證市場對(duì)薄荷的需求，栽培薄荷早已成為野生

2、薄荷最主要的替代來源，但由于缺乏中藥材引種和產(chǎn)地適宜性分析等相關(guān)知識(shí)，導(dǎo)致薄荷品質(zhì)下降等諸多問題。因此，進(jìn)行我國薄荷生境適宜性等級(jí)劃分及品質(zhì)區(qū)劃研究，對(duì)于了解薄荷資源的整體概況和科學(xué)選取適宜的區(qū)域進(jìn)行薄荷的人工種植具有十分重要的意義。利用近紅外光譜技術(shù)建立快速定量分析薄荷揮發(fā)油及主要成分的方法，可進(jìn)一步提高薄荷藥材質(zhì)量的檢測效率，為研究和揭示不同產(chǎn)地薄荷藥材品質(zhì)與生境適宜度之間的關(guān)系奠定基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　1、薄荷

3、的生境適宜性區(qū)劃研究?；谏鷳B(tài)因子數(shù)據(jù)和薄荷地理分布數(shù)據(jù)，利用最大信息熵(MaxEnt)模型結(jié)合ArcGIS10.0地理信息系統(tǒng)軟件對(duì)我國薄荷的生境適宜性進(jìn)行區(qū)劃研究。根據(jù)最大信息熵(MaxEnt)模型結(jié)果中各生態(tài)因子對(duì)薄荷生境適宜性的貢獻(xiàn)率、響應(yīng)曲線及權(quán)重，得出影響薄荷生境適宜性的主要生態(tài)因子分別為年均降水量、7月平均溫、5月平均降水量、溫度季節(jié)性變化的標(biāo)準(zhǔn)差、海拔、年平均氣溫。薄荷生境最適宜區(qū)主要集中于江蘇、安徽、河南、湖北、山東、

4、江西和四川等地區(qū)。這些地區(qū)為低山丘陵、太湖平原、沿海、大別山脈、鄱陽湖等氣候溫濕多雨低海拔地區(qū)，這與薄荷的生長習(xí)性相一致。另外，在四川東部、貴州中北部、湖南中部、陜西南部、山西南部、遼寧中南部、吉林中部、浙江北部、廣西南部等區(qū)域還存在一定的薄荷生境高適宜區(qū)。最適宜薄荷生長的生態(tài)特征為:年均降水量為750～1185mm，7月平均溫為27.5～29.5℃，5月平均降水量為75～145mm，溫度季節(jié)性變化的標(biāo)準(zhǔn)差為8500～9750，海拔為5

5、～250m，年平均氣溫為13.5～16.5℃，23.5～28.5℃。比較薄荷采樣點(diǎn)地理分布圖和MaxEnt預(yù)測出的薄荷生境適宜分布圖可以看出，薄荷樣本記錄的實(shí)際分布均位于潛在生境適宜分布區(qū)，說明預(yù)測的潛在分布區(qū)與實(shí)際分布高度一致。
　　2、薄荷的品質(zhì)區(qū)劃研究。利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)和最大信息熵模型(MaxEnt)計(jì)算得到薄荷的生境適宜度，并結(jié)合薄荷揮發(fā)油及其主要化學(xué)成分含量數(shù)據(jù)，建立薄荷揮發(fā)油及主要成分與生境適宜度的相關(guān)模

6、型，最終利用ArcGIS軟件空間分析功能進(jìn)行我國薄荷的品質(zhì)區(qū)劃研究。薄荷品質(zhì)最佳區(qū)域主要集中于江蘇、安徽、河南、湖北、山東和江西等地區(qū)。這與江蘇、安徽、河南等地為薄荷的主產(chǎn)區(qū)，其中江蘇為薄荷的道地產(chǎn)區(qū)，安徽太和縣是全國最大的薄荷生產(chǎn)基地的實(shí)際情況相吻合。在四川東部、湖南中部、浙江北部、遼寧東部、陜西南部也存在小范圍的品質(zhì)最適宜區(qū)。另外，在四川東部、貴州中北部、湖南中部、陜西南部、山西南部、遼寧中南部、吉林中部、浙江北部等區(qū)域還存在一定的

7、品質(zhì)高適宜區(qū)。
　　3、近紅外光譜法對(duì)薄荷揮發(fā)油成分的快速定量分析研究。本研究采用近紅外漫反射光譜技術(shù)建立薄荷揮發(fā)油及其中主要成分L-薄荷醇、L-薄荷酮及胡薄荷酮含量的定量分析方法。運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換、多元散射校正、平滑及導(dǎo)數(shù)等方法對(duì)原始近紅外光譜進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)合偏最小二乘(PLS)法建立薄荷揮發(fā)油、L-薄荷醇、L-薄荷酮及胡薄荷酮的定量模型。薄荷揮發(fā)油PLS模型的Rc=0.937，RMSECV=0.114，Rp=0.985，R

8、MSEP=0.040，RPD=7.250;L-薄荷醇PLS模型的Rc=0.899，RMSECV=0.799，Rp=0.997，RMSEP=0.141，RPD=9.773;L-薄荷酮PLS模型的Rc=0.756，RMSECV=0.246，Rp=0.998，RMSEP=0.042，RPD=6.667;胡薄荷酮PLS模型的Rc=0.918，RMSECV=0.361，Rp=0.999，RMSEP=0.057，RPD=8.982，結(jié)果表明預(yù)測值與