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菊花为菊科植物菊Chrysanthemum morifolium Ramat.的干燥头状花序,始载于《神农本草经》,距今已有2000多年的历史,是一种需求量较大的药食同源药材,具有散风清热,平肝明目,清热解毒的功效。2015版《中国药典》按照产地和加工方法的不同,将菊花分为杭菊、亳菊、贡菊、滁菊和怀菊这5大品种,各地还有祁菊、金丝皇菊、婺源黄菊等地方品种。菊花不同品种间农艺性状、化学成分和药理活性是否一致,还未有系统的比较研究。近年来,为了解决菊花的连作障碍和病虫害等问题,各产地间相互引种或培育新品种,使得各产地衍生出许多新的菊花品种,这导致市场的混乱,影响了菊花药材临床用药的有效性和安全性。因此对现有的菊花品种进行形态学性状、化学成分以及药理活性的评价是有必要的,这也有助于菊花种质资源的保护和合理利用。目的:从农艺性状、矿质元素、有效成分、药理活性等方面对菊花种质资源进行比较分析,为遗传改良、种质资源保护、引种栽培、质量评价以及临床用药等提供参考。方法:1.收集大别山区及相关产地共29份菊花种质资源,对其植株、叶片、头状花序共51个农艺性状进行调查分析,运用主成分分析和聚类分析进行分类研究。2.运用原子吸收光谱法等方法,测定菊花种质资源花和叶片中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Ni、Cu、Pb、Cr、Cd共13种矿质元素的含量,运用相关分析、主成分分析及聚类分析等方法寻找菊花中元素分布规律,并进行分类研究。3.建立菊花种质资源HPLC指纹图谱,测定药典规定成分绿原酸、木犀草苷、3,5-o-二咖啡酰基奎宁酸的含量,并进行质量评价。4.运用DPPH、ABTS、FRAP对菊花水提物进行体外抗氧化活性评价;并研究其对H2O2致损的L02细胞的保护作用以及对酒精性肝损伤小鼠的保护作用。5.通过HPLC对水提物中木犀草苷、木犀草素-7-o-β-D-葡萄糖醛酸苷、异绿原酸A、异绿原酸B、异绿原酸C、香叶木素-7-o-葡萄糖苷、蒙花苷、田蓟苷9种成分的含量进行测量,并研究其与农艺性状、矿质元素以及抗氧化活性之间的相关性。结果:1.对农艺性状调查发现:在51个形态学性状中,有34个性状变异系数大于20%,有6个性状变异系数超过了40%,表明不同菊花种质存在较丰富的遗传多样性。通过主成分分析共提取11主成分,累积贡献率达到89.54%。根据前3个主成分的得分情况,可以将管状花群直径和管状花数量相近的杭菊系列和七月白以及滁菊分为一类;将管状花数量少或无,且舌状花数量较多的婺源大黄菊、婺源小黄菊、亳菊和怀菊分为一类;将头状花序直径最大,舌状小花长度最长,内外层舌状花长度比最小的金丝皇菊单独分为一类;将管状花为花瓣状,花心类型为托桂型的贡菊、皇菊、通城菊和咸宁菊分为一类。将11个主成分进行聚类分析,可以较好的区分杭菊系列以及其他品种,同田间调查统计结果基本一致,说明该聚类方法用于菊花种质资源综合分类科学可靠。2.菊花矿质元素评价发现:菊花种质资源中的N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn元素含量丰富。主成分分析明确菊花的代表性元素为Mn、Cr、Cu、P、K元素,散点得分图将23份资源划分为4组,杭菊中早熟品种可以与其他杭菊品种划分开;聚类分析热图将23份菊花资源划分为5类,其中作为大别山区麻城特色资源的杭菊-福白菊单独聚为一类。3.菊花HPLC指纹图谱建立及有效成分含量比较发现:各资源色谱峰差异主要集中在45 min之后;样品图谱与对照图谱的相似度在0.7530.960之间,其中金丝皇菊最低,杭菊-大洋花、杭菊-中洋花、杭菊-福白菊、杭菊-福黄菊较高;指纹图谱共标定出12个共有峰,聚类分析将杭菊-小洋菊白和杭菊-小洋菊黄聚为一类,亳菊、祁菊和杭菊-北京菊聚为一类,金丝皇菊和怀菊分别单独聚为1类,其他品种聚为一类。29份菊花样品70%醇提物中绿原酸含量范围为0.36%2.69%,木犀草苷含量范围为0.02%0.63%,3,5-o-二咖啡酰基奎宁酸含量范围在0.31%4.00%,其中杭菊-北京菊和亳菊中绿原酸含量最高,大于2.30%,为《中国药典》标准10倍以上;婺源大黄菊和婺源小黄菊中木犀草苷的含量最高,大于0.60%,为《中国药典》标准7.5倍以上;亳菊和杭菊-北京菊中3,5-o-二咖啡酰基奎宁酸含量分别为3.49%和4.00%,为《中国药典》标准3倍以上。4.菊花药理作用分析比较发现:（1）体外抗氧化活性比较研究表明,杭菊-大洋花、亳菊、婺源大黄菊和婺源小黄菊的·DPPH自由基IC50值分别0.028 mg·mL-1、0.029 mg·mL-1、0.030 mg·mL-1和0.031 mg·mL-1,对·DPPH自由基清除能力较强;亳菊、婺源大黄菊和婺源小黄菊的·ABTS+自由基IC50值分别为0.026 mg·mL-1、0.025 mg·mL-1和0.026 mg·mL-1,对·ABTS+自由基的清除能力较强;当水提物浓度为0.8 mg·mL-1时,婺源小黄菊的总抗氧化能力最高,为0.789 mM,其次为杭菊-大洋花和婺源大黄菊,分别为0.693 mM和0.680 mM。（2）对H2O2致损的L02细胞保护作用研究发现,菊花水提物有不同程度的抗过氧化氢肝细胞损伤作用,其中杭菊-小洋菊黄、杭菊-桐乡早熟、杭菊-桐乡晚熟、杭菊-北京菊、杭菊-福黄菊、通城菊、滁菊、黄山贡菊、杭菊-二洋花和怀菊对肝损伤细胞的保护作用较明显,通城菊的作用最强。（3）8种菊花水提物对酒精性肝损伤小鼠的保护作用研究发现,预先给予菊花水提物能明显降低酒精性肝损伤小鼠的肝脏系数和肝组织中AST含量,改善肝脏的形态和病变,说明菊花水提物对酒精性肝损伤有一定的保护作用。杭菊-福白菊能显著降低血清中AST和MDA的含量,亳菊能显著降低血清中AST的含量和提高GSH含量,婺源大黄菊能显著降低肝组织中ALT的含量,金丝皇菊、婺源大黄菊、黄山贡菊和怀菊能显著增加肝组织中GSH含量,杭菊-福白菊、金丝皇菊、滁菊能显著降低肝组织中MDA的含量,杭菊-福白菊,金丝皇菊、婺源大黄菊、黄山贡菊能显著增加肝组织中SOD的含量。所以,杭菊-福白菊,金丝皇菊、婺源大黄菊和亳菊对酒精性肝损伤小鼠的保护作用更强。5.菊花水提物有效成分含量及其与农艺性状、矿质元素以及抗氧化活性的相关分析发现:（1）亳菊水提物中绿原酸、异绿原酸B、异绿原酸A、异绿原酸C含量较其他品种高,婺源大黄菊和婺源小黄菊水提物中木犀草苷和木犀草素-7-o-β-D-葡萄糖醛酸苷含量高;杭菊早熟品种水提物中香叶木素-7-o-葡萄糖苷含量较高。（2）绿原酸、异绿原酸B、A、C以及木犀草苷主要存在于舌状小花中,且多存在于舌状小花的花冠筒中;香叶木素-7-o-葡萄糖苷与盛花期呈极显著负相关,即盛花期越晚,香叶木素-7-o-葡萄糖苷的含量越低;香叶木素-7-o-葡萄糖苷和蒙花苷主要存在于管状花中。（3）异绿原酸A和田蓟苷与N、P元素呈显著正相关,异绿原酸B与N元素呈显著正相关,绿原酸、异绿原酸A、C和木犀草苷与Pb元素呈显著的负相关,木犀草苷与Mn元素呈极显著的负相关;香叶木素-7-o-葡萄糖苷与Mn元素、Mg元素呈极显著的正相关,与Ca元素、Pb元素呈显著正相关;蒙花苷与Cd元素、Cr元素呈显著正相关。（4）绿原酸、木犀草苷、异绿原酸A、异绿原酸B、异绿原酸C、木犀草素-7-o-β-D-葡萄糖醛酸苷的含量与·DPPH自由基清除率、·ABTS+自由基清除率以及总抗氧化能力之间均与呈较好的正相关性,是抗氧化的有效成分。3个体外抗氧化指标与过氧化氢损伤的肝细胞存活率之间都为负相关。抗过氧化氢肝细胞损伤作用于水提物中绿原酸、木犀草素-7-o-β-D-葡萄糖醛酸苷、异绿原酸A、异绿原酸B、异绿原酸C以及田蓟苷的含量与呈现负相关,与香叶木素-7-o-葡萄糖苷、蒙花苷含量呈现正相关,但不显著。结论:不同菊花种质资源在农艺性状、有效成分、矿质元素以及抗氧化活性方面均有较大的差异,存在丰富的遗传多样性和优异性状特征,为开展药用和茶用菊花品种选育和新品种保护打下良好基础。运用农艺性状特征、矿质元素特征、指纹图谱特征均能较好对菊花种质资源进行分类。综合有效成分、体外抗氧化活性以及对酒精性肝损伤小鼠的保护作用,杭菊-福白菊、杭菊-北京菊、亳菊、婺源大黄菊、婺源小黄菊以及金丝皇菊具有较好的品质。本研究结果可为菊花种质资源的遗传改良、种质资源保护、引种栽培、质量评价以及临床用药等提供参考。