在植物的奇妙世界里，有一类植物备受瞩目，那就是蓍草属（Achillea L.）植物。它们属于菊科，分布于全球，从古至今都因其具有治疗功效而被广泛应用。像人们熟知的西洋蓍草（Achillea spp.），在民间医药中已有数千年的使用历史，其在治疗各类健康问题方面发挥着重要作用。然而，随着对植物研究的不断深入，科学家们发现，虽然在蓍草属植物的生物活性化合物及其生物活性研究方面已经取得了不少成果，但对于它们的矿物成分，我们的了解还十分有限。
矿物元素对于植物和人类的健康都至关重要。在植物生长过程中，16 种必需元素起着关键作用，根据在植物组织中的浓度，可分为 9 种大量营养素和其余的微量营养素 。这些元素是植物正常生长不可或缺的，同时，植物吸收的矿物质会通过食物链影响人类健康。比如铁（Fe），它是人体红细胞生成和氧气运输的关键元素，缺铁会导致贫血，让人感到疲劳、认知能力下降；钙（Ca）、钾（K）和磷（P）是维持骨骼和牙齿强健的主要常量矿物质，还在神经系统、肌肉和心血管功能调节中发挥作用 。然而，目前矿物质缺乏在许多欠发达国家仍是一个严峻的问题。而且，随着人们越来越多地将野生可食用植物纳入日常饮食，评估这些植物的矿物含量变得刻不容缓，这不仅能帮助人们选择富含必要营养元素的植物，还能避免摄入过多可能有害的元素。
为了填补蓍草属植物矿物成分研究的空白，来自伊朗的研究人员展开了一项深入研究。他们的研究成果发表在《BMC Plant Biology》杂志上。
在这项研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是样本采集与种植，他们收集了伊朗不同地区 25 个样本（A. vermicularis 10 个、A. wilhelmsii 8 个、A. tenuifolia 7 个）的种子 。种子先在温室培育，长至约 10 厘米高后移栽至田间。然后是矿物含量分析，样本经烘干、灰化等处理后，使用原子吸收分光光度计、火焰光度法、EDTA 滴定法等测定铁（Fe）、镉（Cd）、钾（K）、钙（Ca）、铅（Pb）、镁（Mg）、铜（Cu）和磷（P）这 8 种矿物元素的含量 。最后是统计分析，利用 F 检验确保两年数据方差一致性后进行联合分析，通过聚类分析、主成分分析（PCA）等方法对数据进行处理。
下面来看看具体的研究结果：
- 矿物含量：研究发现，不同种类和样本的蓍草矿物成分差异显著。在所有研究的蓍草中，钾（K）含量丰富，它在调节细胞酸碱度方面发挥着重要作用 。A. wilhelmsii 和 A. vermicularis 中的铁（Fe）含量是 A. tenuifolia 的两倍多，而铁参与生物体多种代谢过程，但过量会因自由基形成造成组织损伤 。铜（Cu）在三种蓍草中的含量相似。A. wilhelmsii 中镁（Mg）含量最高，镁是细胞内第二丰富的阳离子，对肌肉功能有益；A. tenuifolia 中钙（Ca）含量最高，钙对维持健康的骨骼系统、细胞结构等至关重要；A. vermicularis 中磷（P）含量最高，磷参与人体多种生物过程，但过量摄入也可能产生不良影响 。此外，研究还发现 A. wilhelmsii 中铅（Pb）含量最高，A. tenuifolia 中镉（Cd）含量最高，铅和镉都是有毒重金属，虽部分样本中铅含量未超标，但某些样本仍超出世界卫生组织规定的限值 。
- 多变量分析：聚类分析将 25 个样本分为三组，组内样本来自不同物种，表明不同物种样本间矿物成分差异大 。第一组部分矿物含量有特点，可作为营养富集来源或用于培育新品种；第二组钙、磷含量高且有毒金属含量低，有潜在健康益处；第三组镁、钾含量高，镉、铜含量低，适合药用 。主成分分析（PCA）中，前三个主成分解释了总方差的 60.65% 。PC1 与铁、铅、钾显著正相关；PC2 与铜、磷正相关，与镁负相关；PC3 与镉、钙正相关 。该分析进一步证实不同物种样本间的差异。相关性分析发现，矿物元素间存在复杂关系，如钙与铅、磷呈负相关，铁与铜呈正相关等，这揭示了元素间潜在的拮抗或协同作用 。
综合来看，这项研究通过对三种蓍草两个生长季节的矿物成分进行全面分析，发现了它们在矿物含量上的差异、矿物元素间的复杂关系以及样本间的差异模式。这些结果不仅增进了我们对蓍草属植物矿物成分的了解，为进一步研究其营养价值和治疗潜力提供了重要依据，还有助于指导蓍草的种植和利用，推动其在医药和营养领域的应用。
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