花椒为芸香科植物，常见的花椒种类有青花椒（Zanthoxylum schinifolium Sieb. et Zucc）或花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim.），在我国具有3000多年栽培历史。花椒的根、干、枝、叶、果实均具有非常重要的应用价值，素有“五宝树”之称。我国花椒种植面积2500多万亩，产值超过600亿元。花椒在农业增效、农民增收、乡村振兴和区域社会经济发展中发挥的作用日渐突出。

中国科学院兰州化学物理研究所天然药物与化学测量研究中心杨军丽研究员团队围绕花椒全资源功效成分挖掘和转化应用，开展了系列特色创新研究工作，并取得新进展。

近期团队综合运用电子鼻/电子舌、HS‑GC‑MS/GC‑IMS、非靶向代谢组学及分子对接等5种技术，从“感官属性-化学组成-分子机制”全链条阐明了花椒果皮与果梗的风味差异本质。研究发现，萜烯/酯类香气成分及山椒素类麻味物质主要富集于果皮，含量显著高于果梗，而果梗则富含木质素、防御性苯丙素等支撑性成分，风味贡献极低。分子对接表明，关键风味成分与嗅觉受体OR1A1/OR1D2及痛觉受体TRPV1具有强结合能力，从分子层面解释了花椒“香”与“麻”的感知机制。相关研究发表于国际高水平期刊Food Chemistry(2026, 525, 150384)。

图1. 花椒果皮、梗中化学成分分析

花椒叶（Zanthoxylum bungeanum sprouts，ZBS）在古代即为宫廷贵族所珍视，素有“一品椒蕊”之美誉，备受消费者青睐。团队利用化学标记衍生的毛细管电泳分析方法，对花椒嫩叶中氨基酸成分进行了定量分析。结合主成分分析（PCA）和聚类分析（CA）对35个花椒嫩叶样品中氨基酸类物质定性与定量分析，结果发现Pro、His、Gly、Thr、Ser和Ala为其中主要氨基酸，其中Gly含量最高，为花椒叶的质量控制和营养利用提供了科学依据。相关研究发表于国际高水平期刊FoodChemistry (2026, 514, 149151)。

图2. 花椒芽菜中氨基酸分析及成分特征

花椒籽是花椒的主要副产物之一，富含不饱和脂肪酸、蛋白质和生物碱等功效成分，具有抗炎、抗氧化、抗菌等多种药理活性。团队利用GC-MS技术建立不同品种花椒籽提取物的化学指纹图谱，以PC12细胞缺氧模型下测得的细胞存活率为药效指标，综合运用PCA，CA，GRA、OPLS、Pearson相关性等多变量统计分析方法构建谱-效关系模型，证实棕榈酸（P7）、亚油酸（P12）和油酸（P13）是样品间差异形成的特征性成分；体外细胞实验确证了油酸和棕榈酸是花椒籽发挥抗缺氧活性的物质基础，为花椒籽资源为核心组成的抗缺氧功能性食品与药物研发提供了关键科学数据。相关研究发表于国际高水平期刊Journal of Ethnopharmacology(2026, 370:121963)。

图3. 花椒籽抗缺氧成分谱效关系分析

相关研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、甘肃省重大科技专项、兰州化物所重点培育项目的支持。