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研究旨在优化黄荆(Vitex negundo)生物活性化合物的提取方法并筛选植物化学物质。研究人员运用响应面法(RSM),发现甲醇和微波辅助萃取(MAE)最佳。提取物有抗菌活性且溶血活性低,有望成为抗氧化和抗菌的安全草药来源。
黄荆(
Vitex negundo,属于马鞭草科)是一种极具价值的药用植物,有着众多治疗功效。在本研究中,研究人员运用响应面法(Response Surface Methodology,RSM)对其生物活性化合物的提取方法进行优化,并筛选植物化学物质。结果发现,以甲醇为溶剂、采用微波辅助萃取(Microwave - Assisted Extraction,MAE)的方法,能最大程度获取植物化学物质。
在单因素分析中,研究人员对溶剂浓度、微波功率和萃取时间等参数展开分析,发现当甲醇浓度在 60 - 95%(v/v)、微波功率在 540 - 900 W、萃取时间在 60 - 90 s 时,能获得相当数量的总酚含量(Total Phenolic Content,TPC)、总黄酮含量(Total Flavonoid Content,TFC)和总抗氧化能力(Total Antioxidant Capacity,TAC)。此外,研究人员还利用 RSM 进一步优化植物化学物质的提取条件,最终确定最佳提取条件为 95%(v/v)甲醇、720 W 微波功率和 90 s 萃取时间,此时 TPC 为 227.6 mg 没食子酸当量(Gallic Acid Equivalent,GAE/g 样品),TFC 为 978.2 mg 芦丁当量(Rutin Equivalent,RE/g 样品),TAC 为 82.13 mg 抗坏血酸当量 /g 样品。
研究人员通过气相色谱 - 质谱联用仪(Gas Chromatography - Mass Spectrometry,GC - MS)和傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)分析,对提取物中存在的各种活性基团和生物活性成分类型进行表征和鉴定。随后,借助计算机模拟分子对接技术,评估所获得化合物与靶蛋白的相互作用,以此探究其生物活性。
研究人员还研究了优化提取物对两种革兰氏阳性菌(球形芽孢杆菌Bacillus sphaericus、果胶杆菌Pectobacterium)和两种革兰氏阴性菌(大肠杆菌Escherichia coli、铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa)的抗菌活性,结果发现对这四种受试细菌均有抑制作用。其中,对B. sphaericus(19 ± 0.087)和E. coli(19 ± 0.064)的抗菌活性最强,其次是Pectobacterium(18 ± 0.068)和Pseudomonas(13 ± 0.093)。优化后的叶提取物在剂量为 20 μg/ml 时,溶血活性极低,仅为 1.33 ± 0.06%。由此可见,黄荆提取物有望成为一种潜在且安全的抗氧化和抗菌草药来源。