野生长角豆叶乙醇提取物的植物化学特征与生物活性：抗氧化、抗菌及选择性抗乳腺癌作用研究

《Scientific Reports》：Phytochemical characterization and biological activities of wild Ceratonia siliqua L. leaves: antioxidant, antibacterial, and cytotoxic effects

本研究针对长角豆叶作为农业副产物未被充分开发利用的问题，通过系统分析其乙醇提取物（CLEE）的活性成分及生物学功能。研究人员采用HPLC-DAD、体外抗氧化（DPPH、ABTS、β-胡萝卜素漂白法）、抗菌（微孔板稀释法）及细胞毒性（MTT法）实验，结合分子对接和ADME预测，发现CLEE富含多酚（163.50±9.25 mg GAE/g）、黄酮（22.23±8.61 mg QE/g）和缩合单宁（34.35±9.70 mg CE/g），其中肉桂酸（21.09%）和芦丁（11.78%）为关键成分。CLEE展现出强抗氧化活性（DPPH IC50=0.293 mg/mL）、广谱抗菌作用（尤其对革兰氏阳性菌），并对MCF-7乳腺癌细胞具选择性抑制（IC50=28.26 μg/mL）。分子 docking 揭示芦丁和柚皮苷可通过靶向GR、DHFR和EGFR蛋白增强生物活性。该研究为长角豆叶在功能食品和药物开发中的高值化利用提供了科学依据。

　　

在地中海沿岸的古老农田中，一种名为长角豆（Ceratonia siliqua L.）的树木常年郁郁葱葱。其甜美的果实早已被加工成糖浆、饲料乃至食品增稠剂，但每年大量修剪产生的叶片却常被视作农业废弃物。然而，传统医学记载中，长角豆叶被用于消炎、抗菌甚至缓解腹泻。这些民间智慧是否蕴藏着现代科学可验证的药理价值？随着全球对天然产物需求的增长，挖掘长角豆叶的潜在功能成为可持续农业发展的重要方向。

发表于《Scientific Reports》的一项研究首次系统评估了摩洛哥本斯利尔-赫尼夫拉地区野生长角豆叶乙醇提取物（CLEE）的活性成分与生物效应。研究团队通过高效液相色谱-二极管阵列检测（HPLC-DAD）定量分析酚类物质，并综合运用自由基清除实验、微生物抑制测试、乳腺癌细胞系毒性评估、分子对接模拟及计算机ADME（吸收、分布、代谢、排泄）预测，揭示了CLEE作为天然抗氧化剂、抗菌剂和选择性抗肿瘤剂的潜力。

关键技术方法

研究采用80%乙醇提取长角豆叶活性成分，通过HPLC-DAD鉴定主要酚类化合物；抗氧化活性通过DPPH、ABTS和β-胡萝卜素漂白法测定；抗菌效果采用纸片扩散法和肉汤微稀释法评估；细胞毒性通过MTT法在MCF-7、MDA-MB-231和MDA-MB-436乳腺癌细胞系及人外周血单核细胞（PBMC）中验证；分子 docking 靶向人谷胱甘肽还原酶（GR）、二氢叶酸还原酶（DHFR）和表皮生长因子受体（EGFR）；ADME特性通过SwissADME平台预测。

生物活性成分分析

HPLC-DAD分析显示，CLEE中肉桂酸（21.09%）、阿魏酸（19.40%）和芦丁（11.78%）为优势成分。总多酚、黄酮和缩合单宁含量分别为163.50 mg GAE/g、22.23 mg QE/g和34.35 mg CE/g，高于多数既往报道。主成分分析（PCA）表明，多酚含量与ABTS清除能力（r=0.993）及总抗氧化活性（r=0.993）显著正相关，证实酚类物质是CLEE抗氧化作用的核心基础。

抗氧化活性

CLEE对DPPH和ABTS自由基的半数抑制浓度（IC₅₀）分别为0.293 mg/mL和19.48 mg/mL，接近阳性对照抗坏血酸。β-胡萝卜素漂白实验进一步显示其抑制脂质过氧化的能力。相关性分析表明，黄酮含量与DPPH清除活性关联最强（r=0.947），而多酚更显著影响ABTS体系（r=0.993）。分子 docking 发现芦丁可与GR的ASN366、GLU386等残基形成氢键，提示其通过抑制氧化应激关键酶增强抗氧化效应。

抗菌作用

CLEE对单核细胞增生李斯特菌（抑菌圈15.00 mm）和金黄色葡萄球菌（14.5 mm）的抑制效果优于革兰阴性菌（如铜绿假单胞菌仅6.5 mm）。最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）测定显示，其对李斯特菌的MBC/MIC比值为1（0.2/0.2 mg/mL），表现为杀菌作用；而对大肠杆菌比值达4（3.13/0.78 mg/mL），仅为抑菌效应。这种选择性可能与革兰阳性菌细胞壁结构更易被酚类化合物穿透有关。

抗乳腺癌活性

MTT实验显示，CLEE对雌激素受体阳性MCF-7细胞的抑制作用最强（IC₅₀=28.26 μg/mL），而对三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231和MDA-MB-436的毒性较低（IC₅₀>36 μg/mL）。值得注意的是，CLEE对正常外周血单核细胞（PBMC）的IC₅₀>720 μg/mL，选择性指数（SI）达25.5，远高于化疗药顺铂（SI=1.5）。分子 docking 表明，柚皮苷可通过与EGFR的GLU749、ASP837结合阻断信号通路，芦丁则可能干扰DHFR介导的叶酸代谢，共同贡献抗癌活性。

ADME特性与成药性预测

除芦丁和柚皮苷（分子量>500 Da）外，其余CLEE成分均符合Lipinski五规则（如LogP<5、氢键供体<5）。BOILED-Egg模型显示肉桂酸、阿魏酸等可穿透血脑屏障，而生物利用度雷达图提示琥珀酸的药代动力学特征最优。所有成分均非P-糖蛋白底物，且对CYP450酶抑制风险低，表明其具备良好口服利用潜力。

结论与展望

本研究证实长角豆叶富含多种生物活性成分，其乙醇提取物具有显著的抗氧化、抗菌及选择性抗乳腺癌作用。分子机制研究提示芦丁和柚皮苷等成分可通过靶向GR、DHFR、EGFR等关键蛋白发挥效应，且ADME特性支持其成药潜力。该工作不仅为农业废弃物高值化利用提供了范例，也为开发天然来源的功能性食品或辅助抗肿瘤药物奠定了理论基础。未来需通过体内实验进一步验证其安全性及协同作用机制。