印度北阿坎德邦双花微孔草精油:海拔变化对其化学多样性及体外抗氧化潜力的影响

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Biochemical Systematics and Ecology 1.4

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  为探究海拔对双花微孔草(Micromeria biflora)精油化学多样性和抗氧化特性的影响,研究人员分析不同海拔采集样本的精油成分及抗氧化潜力。结果发现精油成分受海拔影响,且油产量、IC50值与海拔呈反比。该研究为其药用开发提供依据。

  在植物王国里,唇形科(Lamiaceae)植物可是个大家族,它们不仅有着芬芳的叶子和独特的方形茎,还蕴含着丰富的宝藏 —— 精油。这些精油中的生物活性化合物,在食品、化妆品和临床等多个领域都大有用处。双花微孔草(Micromeria biflora)作为唇形科的一员,更是浑身是宝。它在非洲、欧洲、亚洲等地都有分布,在印度的喜马拉雅地区,当地人们对它十分熟悉,还赋予了它 “Chirpriya” 和 “Indrapan” 的别称。
双花微孔草的药用价值极高,能对付多种疾病,比如心脏问题、胃痛、头痛,还能处理伤口、治疗肾结石、缓解皮肤感染、减轻感冒症状和治愈溃疡,同时它还具备抗氧化、抗炎、抗菌和止痛等多种功效。它的叶子可以用来制作草药茶,甚至和其他植物混合后还能成为治疗糖尿病的良药。然而,之前研究发现,不同地区采集的双花微孔草精油主要成分有所不同,这表明地理和环境因素可能对其产生重要影响。但究竟海拔变化会如何影响双花微孔草精油的化学多样性和抗氧化特性,此前并不明确。为了解开这些谜团,来自印度相关研究机构的研究人员开展了一项研究,相关成果发表在《Biochemical Systematics and Ecology》上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:从印度北阿坎德邦四个不同海拔地点采集双花微孔草成熟植株样本;采用水蒸馏法提取精油;利用气相色谱 - 火焰离子化检测(GC-FID)和气相色谱 - 质谱联用(GC-MS)技术分析精油成分;通过 DPPH、ABTS 自由基清除和金属螯合等实验测定抗氧化潜力;借助计算机模拟(in-silico)分子对接,结合 Lipinski 规则和预测活性光谱(PASS)分析等手段进行深入研究。

下面来看看具体的研究结果:

  • 植物样本采集与鉴定:研究人员于 8 月在印度北阿坎德邦的四个地点,即昌德(Pithoragarh 区,简称 MBP)、科利德赫克(Champawat 区,简称 MBC)、阿亚尔帕塔(Nainital 区,简称 MBN)和卡萨德维(Almora 区,简称 MBA),采集了成熟的双花微孔草新鲜植株。这些地点海拔分别为 1645 米、1754 米、1984 米和 2116 米。
  • 精油产量:研究发现,双花微孔草精油产量在 0.08 - 0.40(w/w)% 之间,其中 MBP 采集点的产量最高,达到 0.40%。进一步分析发现,精油产量与海拔呈负相关(r = -0.760??),与降雨量呈负相关(r = -0.584?),与温度呈正相关(r = 0.729??) ,即随着海拔升高、降雨量增加,精油产量下降;温度降低,精油产量也下降。
  • 精油成分分析:利用 GC-FID 和 GC-MS 技术对提取的精油进行分析,结果显示,MBP、MBC、MBN 和 MBA 样本中分别鉴定出 99.6%、96.2%、97.8% 和 99.0% 的精油成分。不同地点的精油成分差异显著,MBP 样本中樟脑(camphor)含量最高,占 61.0%;MBC 和 MBA 样本中 β-(E)- 石竹烯(β-(E)-caryophyllene)占主导,分别为 32.9% 和 42.6%;MBN 样本中主要成分则是大根香叶烯 D - 4 - 醇(germacrene D - 4 - ol),占 33.4%。值得一提的是,樟脑和大根香叶烯 D - 4 - 醇在此次研究中是首次被鉴定出来。
  • 抗氧化潜力测定:通过 DPPH、ABTS 自由基清除和金属螯合实验测定精油的抗氧化潜力,结果表明,精油的抗氧化活性与海拔呈反比。在最低海拔采集的 MBP 样本,不仅精油产量最高,抗氧化性能也十分显著。
  • 计算机模拟分析:通过 in-silico 分子对接,结合 Lipinski 规则和 PASS 预测分析,研究人员对鉴定出的生物活性化合物的蛋白质 - 配体相互作用及其类药性质进行了评估。

综合研究结果,研究人员得出结论:不同海拔采集的双花微孔草精油在产量、成分和抗氧化潜力上存在显著差异。这一研究首次在双花微孔草中检测到樟脑和大根香叶烯 D - 4 - 醇,并且发现 β-(E)- 石竹烯在所有样本中都是主要成分之一。此外,研究还强调了海拔与抗氧化活性之间的反向关系。

这项研究意义重大,它为双花微孔草的药理学和植物化学研究增添了新的知识。研究揭示的海拔对双花微孔草精油的影响,有助于深入理解植物与环境之间的相互作用机制。对于医药领域而言,明确不同海拔样本的特性,能够为筛选更具药用价值的样本提供参考,为开发基于双花微孔草的新型药物和天然抗氧化剂奠定基础。同时,这也为合理开发和利用双花微孔草这一宝贵的药用植物资源提供了科学依据,对推动相关产业发展具有重要意义。

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