摘要
百合为多基原药食两用植物，2020版中国药典收录的正品百合药材来源为卷丹L. lancifolium Thunb（LL）、百合L．brownii F．E．Brown var．viridulum Baker（LB）和细叶百合L．pumilum DC。其药用部位为鳞茎，具有养阴润肺，清心安神的功效，常用于治疗虚烦惊悸，劳嗽咳血，失眠多梦等症状，市场潜力大。其中，LL和LB因品质优良、疗效显著，而成为主流的药用物种。然而，由于百合属植物形态相似且多变，鉴定难度大，缺乏有效的分子标记，百合药材的流通和使用过程中，一直存在种质资源混用的现象。这不仅给药材的质量控制带来了挑战，也给临床用药的有效性和安全性带来了严重威胁。此外，百合作为一种典型的多基原药用植物，分布广泛。不同基原和产地的百合药材，其化学成分和疗效具有显著差异。因此，为保证百合药材的质量和临床应用的有效性，对不同基原和产地的百合药材进行鉴定和品质评价至关重要。 鉴于此，本研究采用叶绿体基因组技术对主要的药用物种LL、LB及其混用物种（渥丹L. concolor Salisb、麝香百合L. longiflorum Thunb和滇百合 L. bakerianum Coll. et Hemsl）进行鉴定；利用ICP-MS、HPLC、1H-NMR和NIR技术结合化学计量学和机器学习算法构建百合品质评价体系。主要研究内容和结果如下： （1）对LL、LB及其混用物种的叶绿体基因进行测序、组装和分析。结果显示，各物种的叶绿体基因全长均在150,000 bp以上，含有128~130个基因，具有典型的四分体结构。比较分析表明，LL、LB及其混用物种的叶绿体基因组种间差异较小。以叶绿体基因组为超级条形码，可有效鉴别LL、LB及其混用物种，为百合药材用药的有效性和安全性提供有力的工具。此外，筛选出3个高变异区，包括atpH-atpI、rpl32-trnL(UAG)和ycf4-cemA，可作为潜在的分子鉴别标记。 （2）采用ICP-MS技术，测定了39种微量元素的含量。元素含量差异分析表明，百合具有高K、高Mg、低Na的特点，可能是预防心血管疾病的理想食品。部分百合样品中有毒元素Cd的含量超过中国药典的标准，值得进一步关注。化学计量学和机器学习算法分析显示OPLS-DA模型能准确区分不同物种的百合以及HN、JS、YN和JX四个产地的百合；RF算法可准确区分不同物种的百合以及HB、YN和JX三个产地的百合。Cu、B（VIP＞1.5）是百合物种鉴定的可靠元素；Cu、B、Se、Ca、As、Rb、Ti、K、Zn、Sr、Ba、Mg和Co（VIP＞1.0）是百合产地溯源的潜在标记。 （3）采用HPLC技术，测定了百合中6种酚酸类化合物的含量。定量分析结果显示，LL中酚酸含量显著高于LB，且原儿茶酸和王百合苷E仅在LL中检测到，提示LL更适合药用。湖南（HN）、江苏（JS）和湖北（HB）的百合中酚酸含量较高，推测这三个产地的百合可能更适合药用。采用化学计量学和机器学习算法，对35个共有峰的峰面积进行了分析，发现PCA和OPLS-DA模型以及DT、RF、NB、ANN和RL算法可准确识别不同物种的百合（100.0%）；DT算法可准确区分HB、HN、JS、云南（YN）和江西（JX）五个产地的百合样品（100.0%），为百合的品质评价提供了重要方法。根据VIP值大于1，筛选出王百合苷C和F为百合物种鉴定的重要指标；原儿茶酸、王百合苷B和E为百合产地识别的潜在指标。 （4）首次建立了百合的 1H-NMR指纹图谱，通过比对样品和对照品的化学位移、耦合常数、峰形等，共指认出了9种代谢物：丙氨酸、甘氨酸、王百合苷A、果糖、蔗糖、王百合苷E、王百合苷B、王百合苷C和王百合苷F。LR算法与 1H-NMR技术结合能准确区分不同物种的百合（100.0%）。 （5）利用NIR技术，解析了六个吸收峰的光谱特征。NIR数据与OPLS-DA模型结合可区分HN、JX、YN和JS四个产地的样本，而HB的样品被错误分类为HN和JX的样本，推测这些差异可能与地质、气候和农业实践有关。此外，将百合总多糖和6种酚酸类化合物的含量与NIR数据关联，建立了定量分析模型，为百合的品质评价提供一定的科学依据。
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