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🧬 生物学

Mescaline distribution and concentration in Trichocereus bridgesii

这项研究表明,栽培的桥氏柱状仙人掌(*Trichocereus bridgesii*)中麦斯卡林在不同组织、空间位置及个体间的分布具有高度异质性,这证明了单点采样不足以准确代表植物整体的植物化学成分。

原作者: Liam Engel, Damian Robert Hall, Douglas Skene, Pragna Gaur, Chun Guang Li, Mitchell Low

发布于 2026-10-14
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原作者: Liam Engel, Damian Robert Hall, Douglas Skene, Pragna Gaur, Chun Guang Li, Mitchell Low

原始论文采用 CC BY 4.0 许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。 ⚕️ 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明

在南美洲安第斯山脉的高地,一种被称为圣佩德罗(San Pedro)的仙人掌类植物数百年来一直被用于仪式活动。这些植物含有一种名为麦斯卡林(mescaline)的天然化学物质,这种物质可以改变一个人的现实感知和意识。虽然这种植物本身广为人知,但这种化学物质在植物内部的精确储存方式对现代科学而言仍是一个谜。对于对麦斯卡林的潜在治疗用途感兴趣,或试图了解该植物生物学的研究人员和临床医生来说,准确了解该化学物质位于何处以及含量多少至关重要。缺乏这些知识,很难预测制剂的强度,也无法确保不同样本之间的可比性。核心问题在于,这种化学物质是像溶解在水中的糖一样均匀分布在整个植物中,还是集中在特定的位置,并随植物茎部的不同部位而剧烈变化。

西悉尼大学的一个研究小组致力于绘制一种广泛栽培的特定仙人掌——Trichocereus bridgesii 内部麦斯卡林的隐藏地理图谱。他们并未将植物视为一个单一、均匀的物体,而是将其视为一个复杂的景观,其化学含量会根据观察位置的不同而发生变化。为此,他们从澳大利亚园艺收藏馆中维护的栽培仙人种中获取了材料,并对其进行了一系列精细的破坏性测试。他们将茎部切成网格,测量从茎顶到茎底的化学含量,并围绕植物的整个周长进行了采样。他们还对比了仙人掌外层的绿色光合作用组织与内部柔软的肉质部分,并且测试了许多都被标记为同一种类的不同植物,以观察它们是否真的完全相同。

研究人员发现,麦斯林的分布远非均匀;它是一个在多个尺度上不断变化的高低浓度拼贴图。当他们将茎部切成网格时,发现化学物质通常更集中在植物的外缘,即进行光合作用的绿色组织中,而非柔软的白色内芯。然而,这一规律并非绝对。即使在绿色的外层组织内,麦斯林的含量也可能在极小的区域内发生剧烈跳跃,有时在短短几毫米的距离内就会出现数倍的差异。这意味着,从表面某一点采集的小样本,其结果可能与紧邻其侧的另一点截然不同。

这种变化也延伸到了垂直方向。团队测量了从茎部顶端到底部的化学水平,发现没有呈现出一致的模式。在某些植物中,底部含有的麦斯卡林最多,而在另一些植物中,顶部则更为丰富,在许多情况下,水平沿茎的长度呈不可预测的波动。更令人惊讶的是,生长在同一株植物上相邻的两根茎之间的差异。在“Nimbin”品种中,来自同一母本植物且并排生长的两根茎,其化学特征可能大相径庭,其中一根在相同高度处的麦斯卡林含量几乎是另一根的180倍。这表明,单根茎不能代表整株植物。

当研究人员观察植物周边的分布情况时,情况略有不同。在他们测试的少数植物中,随着绕着茎部圆周移动,麦斯林的含量保持相对稳定。这表明,面对植物的方向并不如进入组织的深度或茎部的高度那样重要。研究还检查了一种名为“TBM Clone B”的特定广泛克隆品种,尽管这些植物在遗传上是相同的,且生长在不同的花园中,但它们表现出了广泛的麦斯林水平差异。有些植物含量极低,而有些则药效显著,这证明了即使拥有相同名称和来源的植物,在化学成分上也可以截然不同。

团队还测试了一种无需杀死植物即可进行采样的的方法,即使用一个小针头取出一小块组织塞。他们发现,这种微创方法回收的麦斯林明显少于粉碎整个茎部的标准方法,仅回收了真实含量的78.7%,但由于差异较小,这种针刺技术在需要保护活体标本时仍具有实用价值。最终,研究结论指出,圣佩德罗仙人掌的麦斯林含量具有高度变异性。仅凭单一位置的一次测量无法可靠地反映整株植物的强度。要了解这些仙人掌真实的化学组成,科学家必须从多个位置进行采样,并认识到植物是一个复杂的、非均匀的系统,而非一个简单的、统一的来源。这一发现对于任何研究该植物的人来说都至关重要,因为它强调了进行仔细、标准化采样的必要性,以确保结果的准确性和可重复性。

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