水培辣木叶提取物合成银纳米颗粒：抗菌抗癌新突破

当前抗生素耐药问题严峻，寻找新型抗菌剂迫在眉睫。研究人员开展了利用水培辣木（Moringa oleifera）叶提取物合成银纳米颗粒（Ag-NPs，MOAg-NPs）的研究。结果显示，MOAg-NPs 具有抗菌和细胞毒性。这为生物医学领域提供了新的潜在应用。

　　在微生物感染日益猖獗、抗生素耐药问题愈发严重的当下，传统抗菌药物的疗效大打折扣，严重威胁着人类的健康。寻找天然、有效的抗菌替代品成为科研人员亟待攻克的难题。在这样的背景下，来自埃里温国立大学（Yerevan State University）等多个研究机构的研究人员开展了一项别具意义的研究，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

随着纳米技术的蓬勃发展，金属纳米颗粒在生物医学领域展现出巨大的潜力。其中，银纳米颗粒（Ag-NPs）因其独特的性能，如高稳定性和良好的导电性，在抗菌和抗癌等方面备受关注。利用植物提取物合成纳米颗粒的绿色合成方法，因其环保、安全等优势，逐渐成为研究热点。辣木（Moringa oleifera）作为一种富含多种生物活性成分的植物，其在纳米颗粒合成中的应用引起了研究人员的兴趣。此前虽有利用辣木合成纳米颗粒的研究，但使用水培辣木的相关报道较少。本研究旨在利用水培辣木叶提取物合成 Ag-NPs，并对其理化性质、抗菌和抗癌活性及作用机制进行深入探究。

研究人员运用了多种关键技术方法。在合成方面，通过水培辣木获取叶片，将其制成提取物，与硝酸银（AgNO₃）溶液反应合成 MOAg-NPs。在表征过程中，采用紫外 - 可见光谱（UV-Vis）确定纳米颗粒的形成和稳定性；透射电子显微镜（TEM）观察其大小和形态；X 射线衍射（XRD）分析晶体结构；傅里叶变换红外光谱（FTIR）确定参与合成的生物分子功能基团。在生物活性检测上，使用多种细菌菌株测试抗菌活性，通过 MTT 法评估对 HeLa 细胞的细胞毒性。

研究结果如下：

• 绿色合成及结构形态表征：水培辣木叶提取物成功合成了 MOAg-NPs，溶液颜色由淡黄色变为棕色，UV-Vis 光谱在 465nm 处出现特征峰。TEM 显示，MOAg-NPs 主要呈球形，平均直径为 10.0±6.0nm，表面光滑均匀。FTIR 分析表明，辣木生物分子的多种功能基团参与了纳米颗粒的形成和稳定过程。XRD 证实了 Ag/AgCl 纳米颗粒的结晶性，其中 Ag 占 60.6wt%，AgCl 占 39.4wt% 。
• 抗菌活性研究：对不同浓度（10、25 和 50μg/mL）的 MOAg-NPs 进行抗菌测试，结果表明其对大肠杆菌（Escherichia coli）、屎肠球菌（Enterococcus hirae）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的生长均有显著抑制作用，且呈浓度依赖性。革兰氏阴性菌大肠杆菌对 MOAg-NPs 更为敏感。MOAg-NPs 处理后，细菌的集落形成单位（CFU）明显减少。进一步研究发现，MOAg-NPs 可影响细菌细胞膜的能量依赖性 H⁺通量和 H⁺转运 F_OF₁-ATPase 活性，抑制 ATP 合成，破坏细菌细胞的能量代谢，从而发挥抗菌作用。
• 细胞毒性研究：在评估 MOAg-NPs 生物相容性的实验中，发现其对红细胞具有剂量依赖性的溶血活性。对 HeLa 细胞的研究显示，辣木叶提取物本身对 HeLa 细胞生长抑制作用不明显，但 MOAg-NPs 表现出显著的生长抑制特性，且具有浓度和时间依赖性。24h 和 72h 的 IC₅₀值分别为 30.47 和 37.02μg/mL，表明 24h 的暴露时间足以使 MOAg-NPs 充分发挥抑制作用。

研究结论与讨论部分指出，本研究成功利用水培辣木叶提取物合成了具有生物活性的球形 Ag-NPs。这些纳米颗粒在低浓度下对革兰氏阳性和阴性细菌均有良好的抗菌效果，对癌细胞也表现出显著的细胞毒性，为生物医学领域提供了潜在的治疗选择。然而，目前对纳米颗粒详细作用机制的了解仍有限，其在不同植物来源合成过程中的形态差异及理化参数对整体性质的影响等方面，还需要进一步深入研究。此外，还需利用正常细胞系评估 MOAg-NPs 的安全性，开展体内研究以确定其安全性和抗癌疗效。尽管如此，该研究成果依然为基于植物的纳米技术发展奠定了重要基础，有望推动生物合成纳米颗粒在抗菌和抗癌治疗等领域的实际应用，为解决抗生素耐药和癌症治疗难题提供新的思路和方向。