基于Allium jacquemontii提取物生物合成银纳米颗粒及其在抗菌、抗寄生虫和抗糖尿病活性中的多效性研究

【字体: 时间:2025年07月30日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  本研究通过绿色合成法从Allium jacquemontii提取物制备银纳米颗粒(AgNPs),采用HPLC、UV、XRD等技术表征其理化特性,并系统评估其抗菌、抗寄生虫及抑制α-淀粉酶/α-葡萄糖苷酶的活性。结果表明,所制备的AgNPs对大肠杆菌(Escherichia coli)和黑曲霉(Aspergillus niger)分别展现14.3mm抑菌圈和64.4%生长抑制率,对利什曼原虫(Leishmania tropica)两种形态的致死率达75.41%和71.13%,且具有剂量依赖性。该研究为开发新型多功能纳米药物提供了植物源性候选材料,论文发表于《Scientific Reports》。

  

在抗生素耐药性加剧和慢性疾病负担加重的全球背景下,开发新型多功能治疗剂成为迫切需求。纳米技术因其独特的物理化学性质为这一挑战提供了创新解决方案,其中银纳米颗粒(AgNPs)因其广谱抗菌性和低毒性备受关注。然而,传统化学合成法常伴随环境风险,而植物源性AgNPs兼具生态友好性和生物活性增强潜力。

巴基斯坦伊斯兰堡真纳大学(Quaid-I-Azam University)生物科学系的研究团队选择高山植物Allium jacquemontii——一种富含氯原酸(317.9 ppm)和羟基丁酸(283.7 ppm)的药用植物,通过水提物还原银离子成功制备AgNPs。研究采用多学科技术手段,包括UV光谱(吸收峰410 nm确认纳米颗粒形成)、XRD分析(55 nm粒径计算)、FTIR(证实酚羟基参与还原)以及TEM/SEM(显示球形形貌),系统表征了纳米材料特性。抗菌实验采用琼脂扩散法,抗寄生虫活性通过MTT法测定,而抗糖尿病潜力则通过α-淀粉酶/α-葡萄糖苷酶抑制实验评估。

抗菌活性
浓度梯度实验(2.5-10 mg/mL)显示,AgNPs对革兰氏阴性菌Escherichia coli的抑制效果最佳(14.3 mm抑菌圈),优于阳性对照Carbapenem的50%效能。针对黑曲霉(Aspergillus niger)的抑制率高达64.4%,研究人员提出其机制可能与纳米颗粒破坏微生物膜结构、诱导ROS生成有关。

抗寄生虫效应
在200μg/mL浓度下,AgNPs对利什曼病的两种病原体形态——前鞭毛体(Promastigote)和无鞭毛体(Amastigote)——分别实现75.41±1.16%和71.13±0.12%的致死率,IC50值为68.33-77.43μg/mL。这种双重作用模式为治疗复杂寄生虫生命周期提供了新思路。

药理活性
浓度依赖性的酶抑制实验显示,AgNPs在320μg/mL时对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制率分别达61.24±0.35%和59.56±1.34%,接近临床用药阿卡波糖(Acarbose)80%的效能。这种双重降糖机制可能通过延缓碳水化合物消化吸收发挥作用。

生物安全性
溶血实验证实,即使在高浓度(160μg/mL)下,AgNPs仅引起1.33±0.11%的溶血率,远低于国际标准5%的安全阈值,表明其良好的血液相容性。

该研究首次系统证实Allium jacquemontii源性AgNPs的多功能生物活性,其创新性体现在:1) 利用高山植物特殊次生代谢物增强纳米颗粒活性;2) 同步实现抗感染与代谢疾病调控;3) 建立绿色合成-活性评价-安全性验证的完整研究链条。值得注意的是,氯原酸等高含量酚酸可能通过协同效应强化了AgNPs的生物活性,这为"植物-纳米"复合药物的设计提供了理论依据。研究成果对开发针对耐药菌感染、热带寄生虫病和糖尿病并发症的联合治疗策略具有重要启示意义。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号