多哥Anchomanes difformis水乙醇提取物的体外植物化学与生物学评价：抗氧化潜力与抗菌活性缺失的启示

《Scientific Reports》：In vitro phytochemical and biological evaluation of hydroethanolic extract of Anchomanes difformis In Togo

本研究针对抗生素耐药性日益严峻的全球公共卫生挑战，旨在评估西非传统药用植物Anchomanes difformis不同器官（叶、球茎、根茎）的水乙醇提取物的抗菌活性。研究人员通过植物化学筛选、总黄酮含量测定、FRAP和磷钼酸盐还原法评估抗氧化活性，并采用琼脂扩散法（孔扩散法和纸片扩散法）检测其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌和白色念珠菌的抑制作用。结果表明，尽管叶提取物显示出较强的抗氧化活性（FRAP测定为270.50 μmol FeSO4 Eq/mg DE），但所有提取物在50 mg/mL浓度下均未表现出显著的抗菌活性。此研究为理解该植物的生物活性谱提供了科学依据，并提示其传统药用价值可能源于其他未被检测的生物活性成分。

　　

在当今全球公共卫生领域，抗生素耐药性的蔓延已成为一个迫在眉睫的威胁。当细菌演化出抵御常规抗生素的能力时，许多曾经可治的感染变得难以对付，尤其是在医疗资源相对匮乏的地区。西非地区呼吸道感染、细菌性脑膜炎和腹泻性疾病等传染病的地方性流行，导致了抗生素的广泛使用，这反过来又加速了耐药菌株的出现，逐步削弱了传统疗法的效力。在这一背景下，从天然产物中寻找新的抗菌化合物成为了科学研究的重要方向。

药用植物，作为生物活性化合物的丰富宝库，重新引起了科学界的极大兴趣。它们产生的多种次级代谢产物，如生物碱、类黄酮等，其中一些已成为现代药物开发的先导化合物。在世界卫生组织（WHO）的报告中，一些发展中国家约80%的人口仍主要依赖草药来满足其初级医疗保健需求。在撒哈拉以南非洲，草药的可及性和可负担性使其成为不可或缺的治疗资源。因此，挖掘植物资源中的抗菌、抗氧化或抗炎活性成分，已成为药物研究的一个关键目标。

在多哥，传统药用植物知识在初级卫生保健中持续发挥着重要作用。其中，Anchomanes difformis (Blume) Engl.（天南星科）是一种备受关注的植物。在当地被称为“Adodo”的A. difformis，是一种在传统非洲医学中广泛使用的药用物种，特别是在尼日利亚、多哥和科特迪瓦。这种多年生草本植物生长在潮湿的热带地区、稀树草原和河岸地带。其块茎、根茎和叶片被用于治疗多种疾病，包括腹痛、呼吸道疾病、关节疼痛、感染、消化系统紊乱和神经系统疾病等。民族植物学调查还揭示，该植物的所有部分都被用于对抗哮喘、疟疾、咳嗽和咽喉相关疾病。尽管其在传统医学中地位显著，但关于该物种的可靠科学数据仍然稀缺，仅有少数研究对其化学成分或生物活性进行了表征。

为了解决这一知识空白，由Tchilabalo Bouyo领导的研究团队开展了一项系统研究，旨在分析多哥产Anchomanes difformis水乙醇提取物的植物化学成分，并评估其体外抗氧化和抗菌活性，以期为其传统用途提供科学依据，并识别新的植物源治疗剂。相关研究成果已发表在《Scientific Reports》上。

为开展本研究，研究人员运用了几项关键技术方法。植物材料（叶、球茎、根茎）采集自多哥海洋大区策维埃的Dalavé，并在洛美大学植物学系标本馆进行植物学鉴定。水乙醇提取采用70% (v/v)乙醇浸渍法进行。植物化学筛选采用标准显色法定性检测生物碱、黄酮类、鞣质等主要次级代谢物群。总黄酮含量通过铝氯化物法进行分光光度法定量。抗氧化活性通过两种互补方法评估：磷钼酸盐还原试验和FRAP（铁离子还原抗氧化能力）测定。体外抗菌活性则通过固体扩散法（孔扩散法和纸片扩散法）进行评估，测试了提取物对临床分离和标准菌株（包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎链球菌和白色念珠菌）的抑制作用。

结果

提取物特性

本研究获得的最高提取率来自A. difformis的叶提取物（9.47%），而根茎提取物的得率最低（4.10%）。所有提取物均呈酸性（pH < 7），范围在5.40至6.28之间。它们相对于所用溶剂的溶解性良好，均为浅黄色且具有粘性树胶状质地。

植物化学分析

定性植物化学分析显示，A. difformis的叶、球茎和根茎的水乙醇提取物中仅存在生物碱、香豆素和还原糖，而未检测到黄酮类、鞣质、皂苷、酚类、三萜和甾醇。定量分析表明，所有提取物的总黄酮含量均较低，其中球茎提取物的含量最高（33.78 μg R Eq/mg DE），而叶提取物含量最低（28.85 μg R Eq/mg DE）。

抗氧化活性

抗氧化活性评估表明，所有提取物均具备抗氧化潜力。其中，A. difformis叶提取物显示出最强的体外抗氧化潜力，在磷钼酸盐还原测定中为37.79 mg AA Eq/g DE，在FRAP测定中为270.50 μmol FeSO₄ Eq/mg DE。

抗菌活性

在初始浓度为50 mg/mL时，三种水乙醇提取物采用孔扩散法或纸片扩散法对所有测试菌株均未产生显著的微生物生长抑制（抑制直径 < 11 mm）。统计分析显示，提取物与阴性对照（无菌蒸馏水）的抑制圈直径无显著差异，而阳性对照（环丙沙星或制霉菌素）则显示出显著的抑菌圈。因此，未进行最低抑菌浓度（MIC）的测定。

讨论与结论

本研究评估了A. difformis对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌和白色念珠菌临床菌株的抗菌活性。研究结果显示，A. difformis叶、球茎和根茎的三种水乙醇提取物均未显著抑制任何所测试微生物的生长。因此，可以得出结论，在本研究条件下，Anchomanes difformis的水乙醇提取物对所检测的菌株未表现出显著的抗菌活性。

提取物得率的差异可能与提取持续时间（48小时）以及用于均质化溶剂-植物粉末混合物的搅拌速度和方法有关。植物化学分析结果的差异（本研究仅检测到生物碱、香豆素和还原糖，而其他研究还报告了鞣质、黄酮类、皂苷和酚类）可能归因于所采用的提取方法不同。总黄酮定量结果与定性分析中未检测到黄酮类化合物的结果一致，较低的黄酮类等次级代谢物含量可能解释了所观察到的适度抗氧化活性，因为黄酮类化合物在通过中和自由基或保护细胞抵抗氧化应激来参与细胞氧化过程中起着关键作用。

关于抗菌活性，本研究结果与一些早期报道存在矛盾，例如有研究表明Anchomanes difformis的精油提取物对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌具有抗菌活性。这种差异可能源于两项研究中使用的提取物的性质和组成不同。水乙醇提取物中黄酮类等植物化学物质含量低，可能是其缺乏抗菌活性的原因。次级代谢产物，特别是黄酮类化合物，已知通过破坏细菌细胞膜、抑制生物膜形成、外排泵和细菌酶，或通过与其他化合物的协同相互作用，在微生物抑制机制中发挥关键作用。

本研究的局限性包括仅使用一种提取方法、缺乏次级代谢产物的定量分析以及关注的生物活性范围有限。未来的研究应考虑探索各种溶剂或先进的提取技术，如超临界流体萃取，以提高生物活性化合物的得率和效率。此外，进一步研究其药理特性，特别是针对新兴菌株的抗炎和抗菌活性，以及体内抗菌研究，对于评估活性化合物的生物利用度和治疗效果至关重要。

总之，该研究为理解Anchomanes difformis的生物活性谱提供了重要信息。虽然其水乙醇提取物在本实验条件下未显示出抗菌效果，但其显著的抗氧化活性表明该植物仍具有潜在价值。这些发现强调了进一步研究其其他药理活性和活性成分的必要性，以全面揭示其传统应用的科学基础，并为从植物资源中发现新的治疗剂贡献力量。