利用綜合形態(tài)學、遺傳學和揮發(fā)性成分分析方法對商業(yè)香料“青椒”（Zanthoxylum）進行鑒定
《Food Research International》：Discrimination of the commercial spice "Green Pepper" (
Zanthoxylum) using integrated morphological, genetic, and volatilomic approaches
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時間：2026年02月28日
來源：Food Research International 8
編輯推薦：
綠胡椒（Zanthoxylum armatum）與山椒（Zanthoxylum schinifolium）的物種混淆問題嚴重威脅香料貿(mào)易品質(zhì)與消費者信任，研究通過34個種植基地調(diào)查、38對商品名與物種的對應關系審計、7個熒光SSR分子標記分析及126種揮發(fā)性成分的GC-MS檢測，證實兩者存在顯著遺傳差異（SSR標記差異）和揮發(fā)性特征分化（limonene/linalool vs. estragole主導），并揭示89.8%的國內(nèi)文獻和72.9%國際文獻存在地理命名混淆問題，確立綠胡椒主要由Zanthoxylum armatum構成，為行業(yè)提供標準化認證體系。
何周健|煥杰|葉夢|吳華雪|趙靜賢|羅曉梅|梁丹|楊麗娟|江立瓊|李濤
四川農(nóng)業(yè)大學林業(yè)學院，中國成都市溫江區(qū)惠民路211號，611130
摘要
全球香料貿(mào)易的誠信依賴于準確的物種鑒定。“青椒”是一種高價值的香料，來源于Zanthoxylum屬植物。由于中文通用名稱的相似性，特別是在Zanthoxylum armatum和Zanthoxylum schinifolium之間，中國存在嚴重的鑒定錯誤。這種混淆威脅到了產(chǎn)品質(zhì)量、消費者信任以及科學研究的可靠性。為了解決這一問題，我們采用了一種綜合策略，包括野外調(diào)查（34個種植園）、栽培品種的審核（20個地理標志品種和17個常見品種）、命名法審核（38個分類單元-市場名稱對）、分子鑒定（使用7個熒光SSR標記）以及化學分析（126種揮發(fā)性化合物的GC-MS分析）。我們的研究結果顯示，這兩種物種在遺傳上存在顯著差異，揮發(fā)性成分也有明顯區(qū)別。多變量統(tǒng)計分析確定了特定于物種的標記物：Z. armatum主要含有檸檬烯、芳樟醇和β-蒎烯，而Z. schinifolium則主要含有香葉醇。文獻計量分析顯示，中國文獻中的誤標率高達89.80%，國際文獻中的誤標率為72.90%，這主要是由于地理記錄的模糊性造成的。本研究明確指出Z. armatum是中國“青椒”的主要商業(yè)來源。更重要的是，它提供了一套可靠的化學和分子標記物用于其鑒定。這里建立的多模態(tài)方法為確保香料行業(yè)的質(zhì)量控制和可追溯性提供了一個強大且可轉(zhuǎn)移的框架，從而保護了經(jīng)濟價值和消費者利益。
引言
麻辣火鍋（SHP）和四川菜作為中國傳統(tǒng)菜肴（Zhang等人，2023年），因其獨特的麻味而受到全球消費者的喜愛（Wang等人，2023年；Zhang等人，2021年）。Zanthoxylum屬植物的成熟果皮統(tǒng)稱為“花椒”，其中花椒及其衍生物在產(chǎn)生麻味物質(zhì)方面起著關鍵作用（Chruma等人，2018年；Xiao等人，2021年）�；ń愤�具有抗菌和抗氧化等特性（Zhang, Xie等人，2022年），因此被應用于制藥領域（He等人，2023年；Luo等人，2023年）。作為南方絲綢之路上的重要商品（Gao等人，2024年），花椒每年可創(chuàng)造超過40億美元的價值（Li等人，2020年；Lin等人，2024年）。同時，由于其能在貧瘠土壤和惡劣環(huán)境中生長，花椒有助于減少耕地廢棄并提高作物年際變化的穩(wěn)定性（Deng等人，2024年；Meng等人，2024年）。因此，合理利用花椒資源對經(jīng)濟發(fā)展和地方文化推廣具有重要意義。
中國種植花椒的歷史已有2000多年（Song等人，2025年），并且是中國在全球種植面積和產(chǎn)量上的領先國家（Xiao等人，2021年）�；ń犯鶕�(jù)果皮顏色通常分為兩種類型：青椒（Zanthoxylum armatum DC.）和紅椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim.），統(tǒng)稱為“四川辣椒”（Feng等人，2022年；He等人，2023年）。與強烈麻味的紅椒相比，青椒因其獨特的“清新濃郁、持久的麻味”而受到消費者青睞（Zhao等人，2023年）。大約在20年內(nèi)，青椒在中國20多個省份得到廣泛種植，成為近年來Zanthoxylum屬研究中的熱門植物，培育出了多個優(yōu)良品種（Gao等人，2024年；He等人，2023年；Wang等人，2025年）。由于分布區(qū)域不同、應用多樣以及栽培品種眾多，青椒有許多相似的通用名稱（Chruma等人，2018年；Feng等人，2020年；Gao等人，2024年），這導致了與同名的但不同的物種Zanthoxylum schinifolium Siebold & Zucc.的混淆（《中國植物志》編輯委員會，1997年；Wang等人，2025年）。這種通用名稱的混淆不僅擾亂了花椒市場，還導致植物分類學領域外的研究人員在后續(xù)科學研究中出現(xiàn)偏差。因此，準確區(qū)分Z. armatum和Z. schinifolium>并規(guī)范Zanthoxylum屬中的眾多俗稱具有重要意義，對未來的科學研究和市場交易至關重要。
為了明確Z. armatum和Z. schinifolium>之間的混淆是由于栽培實踐還是命名法應用不當造成的，我們采用了多模態(tài)驗證方法：（1）調(diào)查了中國34個青椒種植園、20個地理標志（GI）認證品種以及17個常見的Zanthoxylum栽培品種，以評估這兩種植物的國內(nèi)種植情況；（2）通過查閱中國虛擬標本館（CVH）和全球生物多樣性信息設施（GBIF）分析了野生Z. armatum和Z. schinifolium的資源分布；（3）進一步通過表型分析、簡單序列重復（SSR）標記評估和氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）測試來確定它們是否為同一物種；（4）還檢索了Web of Science、PubMed、CNKI、Wanfang和VIP數(shù)據(jù)庫中的1,373篇關于花椒的研究，以量化Z. armatum和Z. schinifolium>之間的混淆比例并找出混淆原因；（5）最終建立了38種Zanthoxylum商品的商業(yè)名稱與拉丁名稱之間的對應關系，以減少混淆。這些結果揭示了Z. armatum和Z. schinifolium>之間混淆的原因，為未來類似經(jīng)濟植物的研究和市場標準化提供了寶貴參考。
文獻搜索和數(shù)據(jù)提取
資源分布
生物地理分析顯示Z. armatum和Z. schinifolium的分布模式存在明顯差異。Z. armatum分布于16個省份，而Z. schinifolium>僅分布于9個省份。Z. armatum和Z. schinifolium>在7個省份有共同分布（圖2）。它們的核心分布區(qū)域明顯不同：Z. armatum主要分布在中國的西南部山區(qū)，而Z. schinifolium則主要分布在東部沿海地區(qū)。
國內(nèi)青椒領域的主要混淆問題
Zanthoxylum屬植物在中國有著悠久的應用歷史，廣泛應用于多個領域，具有顯著的經(jīng)濟價值（Feng等人，2020年；He等人，2023年；Luo等人，2022年；Wei等人，2024年）。雖然“紅花椒”根據(jù)果皮顏色可以明確指Z. bungeanum（Chruma等人，2018年；Feng等人，2022年），但“青椒”這一通用名稱經(jīng)常引起混淆（Wang等人，2025年）。這個術語被廣泛用于指代所有
結論
總之，我們采用的綜合多模態(tài)方法明確解決了長期困擾高價值香料“青椒”的分類鑒定問題。我們明確證明了Z. armatum在中國市場的主導地位，并揭示了其與Z. schinolium（青花椒）在遺傳和代謝方面的顯著差異。來自SSR分析的分子證據(jù)以及揮發(fā)性成分分析的特征性化學標記（芳樟醇、香葉醇和檸檬烯）提供了明確的區(qū)分依據(jù)。
CRediT作者貢獻聲明
何周�。�撰寫——原始草案、可視化、正式分析、概念化。煥杰：資源獲取、調(diào)查、數(shù)據(jù)管理。葉夢：撰寫——審稿與編輯、調(diào)查、資金籌集。吳華雪：正式分析、數(shù)據(jù)管理。趙靜賢：監(jiān)督、資源獲取、調(diào)查。羅曉梅：方法論設計、正式分析、數(shù)據(jù)管理。梁丹：軟件使用、資源獲取、調(diào)查。楊麗娟：驗證、正式分析。江立瓊：方法論設計、數(shù)據(jù)管理。
未引用參考文獻
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Xiang等人，2016
Xu等人，2021
Xu等人，2019
Xu等人，無日期
利益沖突聲明
作者聲明他們沒有已知的財務利益或個人關系可能影響本文的研究結果。致謝
本研究得到了四川農(nóng)業(yè)大學雙重支持計劃（#03570457）的資助。
本研究還得到了國家自然科學基金（項目編號：32271692）的財務支持。
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