植物宝藏:探索刚果金沙萨三种药用植物联合抗氧化与抗菌的协同功效

《Scientific Reports》:Phytochemical screening, UPLC analysis, evaluation of synergistic antioxidant and antibacterial efficacy of three medicinal plants used in Kinshasa, D.R. Congo

【字体: 时间:2025年03月25日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决微生物疾病及耐药问题,研究人员对三种药用植物开展研究,发现其组合有协同抗氧化和抗菌作用,意义重大。

  在全球范围内,微生物疾病一直是威胁人类健康的重要因素。急性呼吸道感染作为常见的微生物疾病,不仅是儿童死亡的主要原因之一,在全年龄段人群的死亡率排名中也位居前列。同时,微生物对合成药物的耐药性不断增强,新抗菌药物的研发却进展缓慢,这一困境在发展中国家尤为突出,感染性疾病导致的死亡率高达 50% 。面对这些难题,人们将目光投向了天然药物。
植物作为天然药物的重要来源,在传统医学中占据着举足轻重的地位。据世界卫生组织统计,全球约 80% 的人口依靠药用植物进行疾病治疗,这一比例在非洲国家更高。刚果民主共和国(DRC)拥有丰富的植物资源和深厚的传统医学知识,其首都金沙萨的居民在治疗口腔微生物疾病时,常使用 Dysphania ambrosioides(L.)Mosyakin & Clemants、Ocimum gratissimum L. 和 Tetradenia riparia(Hochst.)Codd 这三种植物,且通常联合使用。然而,尽管对这三种植物单独的研究已有不少,但它们联合使用时的潜在功效却鲜有人探究。
为了填补这一研究空白,来自刚果民主共和国金沙萨大学等机构的研究人员开展了一项深入研究。研究成果发表在《Scientific Reports》上,为开发新型天然抗菌和抗氧化药物提供了重要依据。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过定性分析和超高效液相色谱四极杆飞行时间串联质谱(UPLC-QTOF-MS)对植物提取物进行植物化学组成分析;采用肉汤稀释法评估抗菌活性;利用 DPPH 法测定抗氧化活性。实验样本为采集自金沙萨 Ngansele 地区的三种植物新鲜叶片(O. gratissimum 和 T. riparia)及茎和叶(D. ambrosioides)。
研究结果如下:
  • 植物化学组成:定性植物化学分析表明,三种植物提取物中均含有生物碱、皂苷、黄酮类、环烯醚萜和蒽醌。T. riparia 的甲醇提取物酚类含量最高(299.146 ± 0.143 mg GAE/g 提取物),O. gratissimum 的黄酮类含量最高(138.256 ± 0.277 mg QE/g 提取物) 。UPLC 分析鉴定出多种代谢物,如迷迭香酸(Rosmarinic acid)在所有植物提取物组合中均有发现,此外还检测到 cirsimaritin、xanthomicrol 和山奈酚(kaempferol)衍生物等。
  • 抗氧化活性:在抗氧化活性研究中,采用 DPPH 法测定发现,水煎提取物的抗氧化活性普遍高于渗漉提取物。O. gratissimum 水煎提取物的抗氧化活性最高(11.744 ± 0.584 μg/mL),其次是 T. riparia(12.916 ± 0.972 μg/mL)。通过抗氧化组合指数(CI)评估发现,O. gratissimum 和 T. riparia 的水煎提取物组合表现出协同抗氧化作用(CI = 0.57) ,而 O. gratissimum 和 D. ambrosioides 的组合则呈现相加效应(CI = 1.17),其他组合大多表现为拮抗效应。
  • 抗菌活性:抗菌活性研究针对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus)和革兰氏阴性菌(大肠杆菌 Escherichia coli 和铜绿假单胞菌 Pseudomonas aeruginosa)展开。结果显示,渗漉提取物的抗菌活性显著高于水煎提取物。T. riparia 和 O. gratissimum 的渗漉提取物对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(MIC)最低(500 μg/mL),但对革兰氏阴性菌的活性较低(2000 μg/mL)。通过棋盘协同试验评估组合效应,发现 O. gratissimum 和 T. riparia 的渗漉提取物对金黄色葡萄球菌表现出相加效应(FICI = 1),其他组合大多表现为无关效应(1.0 < FICI ≤ 4.0) ,未发现拮抗效应。
研究结论和讨论部分指出,本研究揭示了 D. ambrosioides、O. gratissimum 和 T. riparia 及其组合具有丰富的植物化学组成和显著的抗氧化、抗菌潜力。其中,O. gratissimum 和 T. riparia 的组合在抗氧化和抗菌方面表现突出,这可能与它们含有的生物活性化合物如迷迭香酸、xanthomicrol 和各种黄酮类物质有关。这些发现为治疗氧化应激相关疾病和微生物感染提供了新的潜在选择,为进一步开发植物源药物奠定了基础,具有重要的理论和实践意义。不过,研究也存在一定局限性,例如植物提取物组合的抗菌机制尚未完全明确,需要后续进一步深入研究。

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