探秘药用树木蝴蝶：根叶代谢物的差异、活性与潜在药用价值

《Discover Plants》：Investigating the abundance, stability and activity of specialized metabolites in the roots vs leaves of a medicinal tree Oroxylum indicum

为探究药用树木蝴蝶（Oroxylum indicum）生物活性成分的差异及稳定性，来自萨维特里巴伊?普勒?浦那大学等机构的研究人员，对其根叶组织进行研究。结果发现根叶代谢物存在差异，老根提取物代谢物更稳定，且具抗炎抗癌潜力，为其药用开发提供依据。

　　在神秘的植物世界里，有一种名为木蝴蝶（Oroxylum indicum）的药用树，它宛如一位隐藏着无数秘密的宝藏守护者。木蝴蝶主要分布在亚洲，在印度的喜马拉雅山麓、东西高止山脉以及东北部地区都能见到它的身影。在传统医学领域，木蝴蝶可是一位响当当的 “明星”，它的根在印度阿育吠陀医学中被视为 “dashamula” 植物，具有悠久的药用历史。其富含的黄酮类、蒽醌类、生物碱、皂苷和脂肪酸等多种生物活性成分，能治疗癌症、糖尿病、心血管疾病和神经退行性疾病等多种人类顽疾。

然而，在利用木蝴蝶的过程中，却面临着诸多挑战。一方面，采摘其根用于药用会导致野生树木数量减少，这对生态环境造成了不小的压力。另一方面，目前对木蝴蝶在植物发育、提取过程以及储存过程中的代谢组变化了解甚少，这使得难以充分发挥其药用价值，保证药用产品的安全性和质量。正是在这样的背景下，萨维特里巴伊?普勒?浦那大学等机构的研究人员决心深入探索木蝴蝶的奥秘，开展了一项关于木蝴蝶根叶中特殊代谢物的丰度、稳定性和活性的研究，该研究成果发表在《Discover Plants》杂志上。

研究人员在研究过程中运用了多种关键技术方法。在样本采集方面，从印度马哈拉施特拉邦浦那索拉普尔区 Jeur 的 Ganesh 药用植物苗圃，采集了不同树龄木蝴蝶的多种组织样本。对于样本分析，采用了高分辨率液相色谱 - 质谱联用（HR - LC - MS/MS）、高分辨率质谱（HR - MS）等质谱技术，以识别和定量代谢物；通过薄层层析（TLC）分析不同发育阶段的代谢物变化；利用 Folin - Ciocalteu 法和特定方法分别测定总酚和黄酮含量；借助分子对接技术研究木蝴蝶代谢物与人类炎症酶的相互作用；采用黄嘌呤氧化酶抑制试验和 MTT 试验分别检测提取物的抗炎活性和对 MCF - 7 细胞的细胞毒性。

研究结果具体如下：

• 总酚和黄酮含量：对木蝴蝶组织甲醇提取物的分析显示，不同组织的总酚含量无显著差异，但黄酮含量差异明显，叶提取物中的黄酮含量高于其他组织，根提取物中黄酮含量较低。
• TLC 分析：在木蝴蝶种子到幼苗的不同发育阶段，都能检测到黄芩素和白杨素。不同年龄植株的叶子中，幼叶富含黄芩素，根组织中也存在这两种物质，这表明木蝴蝶叶和根的代谢物稳定性和加工过程存在差异。
• HR - LC - MS/MS 分析：通过对幼叶、老叶和老根提取物的分析，鉴定出 117 种代谢物，其中 59 种未知。老叶中染料木黄酮、异鼠李素等含量较高；老根富含金丝桃苷、黄芩素 - 7 - O - 葡萄糖醛酸苷等糖基化黄酮类化合物。主成分分析显示老叶、幼叶和老根可分为三个独立组，且幼叶和老根中的黄芩苷（黄芩素 - 7 - O - 葡萄糖醛酸苷）含量高于老叶，幼叶成熟过程中黄芩苷水平下降，而幼根和老根组织中木蝴蝶素 A 含量丰富。
• HR - MS 分析：对新鲜和储存 30 天的提取物分析发现，新鲜幼根提取物中黄芩素、白杨素等代谢物强度最高，老根提取物次之。储存后，幼根提取物中这些代谢物水平显著下降，老根提取物下降幅度较小，表明老根更能保存特殊代谢物的分子完整性。
• 代谢物与人类炎症酶的相互作用：分子对接研究表明，木蝴蝶成熟根中丰富的木蝴蝶素 A（黄芩素 7 - O - 葡萄糖苷）与七种人类炎症途径酶均有结合，抗炎潜力显著，黄芩苷、rhoifolin 等也与多种酶有较强结合，进一步证实木蝴蝶根是天然抗炎代谢物的重要来源。
• 黄嘌呤氧化酶抑制活性：新鲜老根提取物对黄嘌呤氧化酶的抑制作用最强（81%），储存 45 天后，老根提取物抑制活性降至 46%，但仍高于其他组织提取物，说明老根组织中的代谢物在储存后仍相对稳定，且根中存在抑制炎症酶的潜在代谢物。
• 细胞毒性：木蝴蝶根和叶提取物对 MCF - 7 乳腺癌细胞均有细胞毒性，根提取物的细胞毒性高于叶提取物。储存后，两者细胞毒性均降低，这可能是由于代谢物相互转化或降解，导致提取物诱导细胞凋亡的能力下降。

综合研究结果，研究人员得出结论：与叶组织提取物相比，木蝴蝶根组织提取物中的特殊代谢物更稳定，这或许是其根在阿育吠陀制剂中应用的原因之一。分子对接确定了关键代谢物木蝴蝶素 A 作用于人类炎症途径酶。老根提取物在新鲜和储存后黄嘌呤氧化酶抑制活性均较高，显示出其中存在参与抑制活性的代谢物。根和叶提取物储存后细胞毒性降低，提示开发药物时需考虑代谢物的转化和降解。这项研究详细分析了木蝴蝶黄酮类化合物作为潜在抗炎化合物的可能性，为后续进一步研究其体内作用机制、剂量、安全性和有效性奠定了基础，也为木蝴蝶在医药领域的合理开发和利用提供了重要的理论依据，对推动天然药物的研究和发展具有重要意义。