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为解决印度药用植物精油知识分散、缺乏针对性数据库等问题,研究人员开展构建 sCentInDB 数据库的研究。结果显示,该数据库包含丰富信息且符合 FAIR 原则。其意义在于为多领域研究提供资源,助力精油相关研究与产业发展。
在植物的奇妙世界里,有一种神奇的物质 —— 精油(Essential oils)。它是植物产生的挥发性化合物的复杂混合物,不仅有着独特迷人的气味,还具备各种各样的治疗特性,在香水、个人护理、制药以及食品和化妆品等众多行业都有广泛应用。印度,这片拥有丰富生物多样性的土地,有着大量的药用植物,在传统医学中,这些植物发挥着重要作用。然而,目前关于印度药用植物精油的研究知识分散在各种文献中,缺乏系统的整理和利用,这就像一座宝藏被分散在各处,难以被充分挖掘和利用。
为了解决这些问题,来自印度数学科学研究所(The Institute of Mathematical Sciences,IMSc)等机构的研究人员展开了深入研究。他们致力于构建一个全面的印度药用植物精油化学数据库,最终成功打造出 sCentInDB 数据库。这一成果意义非凡,论文发表在《Molecular Diversity》上,为植物挥发物研究、精油产量和成分优化、质量标准建立以及治疗和香水应用等方面提供了宝贵资源,就像是为相关领域的研究人员打开了一扇通往新世界的大门。
在研究过程中,研究人员采用了多种关键技术方法。首先是数据收集,他们手动从 778 篇已发表的研究文章中精心筛选信息,这些文章的植物样本均采集自印度国内,确保数据的针对性和可靠性。其次是数据注释,利用多个数据库对植物名称、化学物质等进行映射和注释,为数据赋予更丰富的内涵。最后通过构建化学相似性网络(Chemical similarity network)和计算分子支架(Molecular scaffolds)等方法,对数据库中的化学空间进行深入分析。
研究结果丰富多样。sCentInDB 数据库符合 FAIR 原则,具有高度的可及性和互操作性。从植物层面来看,554 种印度药用植物涵盖 86 个分类科,其中唇形科(Lamiaceae)植物最多,这些植物在传统医学中应用广泛,部分还面临濒危风险。在精油数据方面,叶是最常用于提取精油的植物部位,薄荷(Mentha arvensis)的精油提取涉及的植物部位最多,石竹烯(caryophyllene)在精油中出现的次数最多,水蒸馏(hydrodistillation)是最常用的提取方法。对于精油的治疗用途,多数精油只有一种治疗用途,抗菌和抗真菌活性最为常见;在气味和颜色方面,“pleasant” 和 “pale yellow” 分别是与最多精油相关的气味和颜色描述。
在化学空间分析中,研究人员发现 sCentInDB 包含 3420 种独特化学物质,主要属于脂质和类脂分子、有机氧化合物等超类,通过脂肪酸和萜类(terpenoids)等生物合成途径产生。化学相似性网络显示,萜类化合物结构多样性更高。分子支架多样性分析表明,sCentInDB 与其他化学库相比具有相似的支架多样性。与相关数据库对比,sCentInDB 在印度药用植物精油信息方面更加全面。
研究结论和讨论部分进一步凸显了该研究的重要意义。sCentInDB 为多个行业提供了有价值的资源,有助于发现新的植物资源、进行药物研发、预测气味等。不过,该数据库也存在一些不足,如缺乏环境因素和精油配方等信息。但这并不影响它在当前研究中的重要地位,它为后续研究奠定了坚实基础,相信在未来,随着研究的不断深入,这些不足也将逐步得到完善,为我们带来更多关于印度药用植物精油的惊喜发现。