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为探究 LED 光谱对美登木（Eurycoma longifolia）毛状根培养物（ELHRCs）生物碱合成及抗寄生虫效果的影响，研究人员用不同 LED 光谱处理 ELHRCs，发现特定光谱能提高 9 - 羟基 - 6 - 酮咔啉（9-hydroxycanthin-6-one）和 9 - 甲氧基 - 6 - 酮咔啉（9-methoxycanthin-6-one）产量，且提取物抗寄生虫活性良好，为抗寄生虫药物研发提供新思路。
在健康医学和生命科学领域，肠道寄生虫感染一直是困扰全球的重大健康难题。芽囊原虫（Blastocystis sp.）作为肠道内极为常见的原生动物寄生虫，其感染与多种胃肠道症状紧密相关，甚至和肠易激综合征、结直肠癌也存在关联 。然而，它的致病性却始终扑朔迷离，传统治疗药物甲硝唑（MTZ）不仅疗效欠佳，还出现了耐药性问题，因此，寻找替代的抗寄生虫药物迫在眉睫。
美登木（Eurycoma longifolia，又称东革阿里 Tongkat Ali）作为马来西亚传统药用植物，其根部含有的生物碱和苦木素类化合物具有强大的抗寄生虫活性 。但获取高质量美登木产品需要 4 - 7 年树龄的树根，这在实际操作中困难重重。植物组织培养技术为解决这一问题带来了希望，而 LED 光谱在植物组织培养中展现出独特优势，如操作简便、成本效益高、能精准调控光谱等，可有效促进植物生物活性化合物的合成。在此背景下，来自马来西亚理科大学（Universiti Sains Malaysia）、马来西亚大学（Universiti of Malaya）等机构的研究人员，开展了关于 LED 光谱对美登木毛状根培养物（ELHRCs）合成抗寄生虫生物活性化合物影响的研究，相关成果发表于《Scientific Reports》。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先是植物培养技术，以美登木植株为材料诱导毛状根培养物，在不同 LED 光照条件下培养，设置黑暗为对照；其次是化合物提取技术，采用二氯甲烷（DCM）和甲醇（MeOH）对不同处理的毛状根进行提取；然后是高效液相色谱（HPLC）技术，用于鉴定和定量分析 9 - 羟基 - 6 - 酮咔啉（9-hydroxycanthin-6-one）和 9 - 甲氧基 - 6 - 酮咔啉（9-methoxycanthin-6-one）等生物碱；最后是药物敏感性试验，检测提取物对芽囊原虫的抗寄生虫活性。
下面来看看具体的研究结果：
- 生物活性化合物的鉴定与定量：通过 HPLC 分析发现，不同 LED 处理及培养时间，对 ELHRCs 中生物活性化合物的合成影响显著。8 周时，白光下 9 - 羟基 - 6 - 酮咔啉和 9 - 甲氧基 - 6 - 酮咔啉产量最高；10 周时，薄荷绿光下 9 - 羟基 - 6 - 酮咔啉产量最高，红光和黑暗条件下 9 - 甲氧基 - 6 - 酮咔啉产量最高；12 周时，蓝光下 9 - 羟基 - 6 - 酮咔啉产量最高，白光、红光和薄荷绿光下 9 - 甲氧基 - 6 - 酮咔啉产量较高。总体而言，LED 处理能提高美登木毛状根生物活性化合物的产量，且受光照时间影响。
- LED 处理的 ELHRCs 对芽囊原虫的抗寄生虫活性：在芽囊原虫生长曲线研究中，0.1mg/ml 的 ELHRCs 提取物和 MTZ 对芽囊原虫 ST3 的生长均有抑制作用，其中蓝光处理的提取物抑制效果最明显。在抗芽囊原虫活性方面，0.1mg/ml 浓度下，蓝光提取物对芽囊原虫 ST3 的抑制活性最高，红光提取物在 96h 时抑制活性较高，ELHRCs 提取物的抗寄生虫活性与 MTZ 相当，且在 0.1mg/ml 时对芽囊原虫 ST3 的抑制效果更均匀。
研究结论和讨论部分指出，LED 光照可促进 ELHRCs 中药用关键化合物的积累，不同光谱在不同培养时间对 9 - 羟基 - 6 - 酮咔啉和 9 - 甲氧基 - 6 - 酮咔啉的合成影响各异。ELHRCs 提取物在 0.1mg/ml 时对芽囊原虫 ST3 有显著抗增殖作用，有望成为抗芽囊原虫的治疗药物。该研究为利用 LED 光照大规模生产高价值生物碱提供了理论依据，在制药行业开发抗寄生虫药物方面具有广阔应用前景。不过，目前对于不同波长光调节生物碱生物合成途径中酶的具体机制尚不明确，未来还需进一步深入研究。
