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黄荆酚酸作为高效抗念珠菌及生物膜抑制剂的鉴定、定量与生物活性研究——靶向白色念珠菌的双重作用机制解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Medical Mycology 2.2
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针对白色念珠菌(Candida albicans)耐药性及生物膜形成难题,研究人员从黄荆(Vitex negundo)叶片中提取酚酸,通过LCMS鉴定18种酚酸成分,发现p-香豆酸(34.3575 μg/ml)含量最高。体外实验证实咖啡酸(MIC 64±2.31 μg/ml)兼具杀菌/抑菌作用,FE-SEM显示其可彻底破坏生物膜结构。该研究揭示了黄荆酚酸通过抗氧化(DPPH清除率60.776±2.32%)与直接抗菌双重机制发挥作用,为天然抗真菌药物开发提供新策略。
真菌感染已成为全球健康威胁,其中白色念珠菌(Candida albicans)作为条件致病菌,在免疫力低下人群中可引发口腔念珠菌病、系统性感染等严重后果。更棘手的是,该菌能形成生物膜(biofilm),这种由胞外聚合物包裹的结构使真菌对抗真菌药物(如唑类、多烯类)的耐药性提升10-1000倍。据统计,40-60%的复发性感染与生物膜相关,而现有药物对生物膜的渗透性差、疗效有限。与此同时,临床分离的多重耐药(MDR)菌株比例逐年攀升,迫使研究者转向植物源活性成分开发新型抗真菌剂。
在此背景下,印度国立技术学院(Raipur)的N. Jaiswal与A. Kumar团队聚焦传统药用植物黄荆(Vitex negundo),其叶片富含的酚酸类物质此前已被报道具有广谱抗菌活性,但针对白色念珠菌生物膜的作用机制尚未阐明。研究者通过多学科技术手段,首次系统评估了黄荆酚酸的抗真菌效能,相关成果发表于《Journal of Medical Mycology》。
关键技术方法
研究采用索氏提取法从黄荆叶片获取酚酸粗提物,通过福林酚法(Folin-Ciocalteu)测定总酚含量(TPC),DPPH自由基清除实验评估抗氧化活性。利用液相色谱-质谱联用技术(LCMS)鉴定酚酸种类及含量,结合分子对接(in-silico)筛选潜在活性成分。体外实验包括微量稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)、时间-杀菌曲线分析,并采用场发射扫描电镜(FE-SEM)观察生物膜结构破坏情况。
研究结果
1. 酚酸含量与抗氧化活性
福林酚法测得黄荆提取物总酚含量达90.1±3.36 mg GAE/g干重,显著高于常见药用植物。DPPH实验显示1 mg/mL浓度下提取物自由基清除率为60.776±2.32%,表明其强抗氧化能力可能通过破坏真菌氧化应激防御系统发挥作用。
2. 酚酸成分鉴定与虚拟筛选
LCMS共鉴定18种酚酸,其中p-香豆酸(34.3575 μg/ml)、咖啡酸、绿原酸和2,4-二羟基苯甲酸含量居前。分子对接预测这4种化合物与白色念珠菌毒力因子(如粘附蛋白Als3、水解酶Sap5)具有高结合亲和力,提示其可能干扰真菌侵袭过程。
3. 体外抗真菌效能验证
咖啡酸表现出最强活性(MIC 64±2.31 μg/ml),时间-杀菌曲线证实其兼具抑菌(<64 μg/ml)与杀菌(≥64 μg/ml)效应。FE-SEM图像显示,经咖啡酸处理的菌体表面出现明显皱缩和孔洞,生物膜基质完全瓦解,证实其通过物理破坏细胞膜完整性实现杀菌。
结论与意义
该研究首次阐明黄荆酚酸通过双重机制对抗白色念珠菌:一方面通过抗氧化作用(如清除DPPH自由基)削弱真菌防御;另一方面直接破坏生物膜结构并损伤细胞膜。咖啡酸作为核心活性成分,其MIC值接近临床常用抗真菌药氟康唑(通常为32-128 μg/ml),且来源天然、不易诱发耐药性。这为开发基于植物酚酸的联合疗法或新型抗生物膜制剂提供了理论依据,尤其适用于免疫缺陷患者的真菌感染防控。未来研究需进一步解析酚酸分子与真菌靶点的相互作用通路,并探索其与现有药物的协同效应。
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