柠檬-薄荷精油纳米乳复合物的开发:对芽孢杆菌抑制作用、A549肺癌细胞活力、细胞周期及遗传毒性的影响

【字体: 时间:2025年07月04日 来源:Cell Biochemistry and Biophysics 1.8

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  为解决癌症和食源性细菌治疗中单一药物疗效有限及耐药性问题,研究人员开发了柠檬(LEO)与薄荷(PEO)精油复合纳米乳(NE)。GC-MS分析显示其主要成分为D-柠檬烯(77.89%)和薄荷醇(56.63%),复合NE粒径仅44.3 nm。实验证实该复合物可使A549细胞活力降低50%(2.5 mg/mL),阻滞S期并诱导凋亡;对枯草芽孢杆菌的MIC(20 mg/mL)显著优于单一组分。TEM观察到细菌裂解现象,为协同抗癌抗菌提供了新策略。

  

面对癌症和食源性病原体日益严重的耐药性挑战,这项研究创新性地将柠檬精油(LEO)与薄荷精油(PEO)制成复合纳米乳(Nanoemulsion, NE)。气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析揭示,LEO中D-柠檬烯(D-limonene)占比高达77.89%,而PEO中薄荷醇(menthol)含量达56.63%。三种NE的粒径经傅里叶变换红外光谱(FTIR)确认:单一LEO-NE为57.2 nm,PEO-NE为104.2 nm,而复合NE展现出更小的44.3 nm粒径。

在A549人肺癌细胞实验中,复合NE展现出显著协同效应:仅需2.5 mg/mL浓度即可使细胞活力下降50%,优于单一LEO(1.7 mg/mL)和PEO(4.9 mg/mL)的效果。机制研究发现,复合NE不仅能诱导细胞凋亡,还可特异性阻滞细胞周期S期进程。抗菌实验更令人振奋——针对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),复合NE的最小抑菌浓度(MIC)仅为20 mg/mL,分别是LEO-NE(40 mg/mL)和PEO-NE(80 mg/mL)效力的2倍和4倍。透射电镜(TEM)直观捕捉到细菌细胞壁破裂的"爆破"现象,为纳米乳的物理穿透机制提供了直接证据。

这项研究通过"植物精油鸡尾酒疗法",为突破现有抗癌抗菌药物的局限性提供了新思路。特别是复合NE展现的"1+1>2"效应,暗示不同精油成分可能通过多靶点协同作用——既干扰微生物膜结构,又调控真核细胞周期检查点,这种双管齐下的策略在对抗耐药性方面具有重要应用前景。

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