三种绿叶蔬菜的植物化学成分及生物活性研究:抗氧化、细胞毒性与抗炎作用的综合评估

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:Food Chemistry: X 6.5

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  本研究针对Digera muricata、Trianthema portulacastrum和Alternanthera philoxeroides三种绿叶蔬菜的甲醇和乙醇提取物,系统分析了其植物化学成分、抗氧化能力、细胞毒性和体外抗炎活性。研究发现D. muricata甲醇提取物具有最高的酚类(94.41±1.48 mg GAE/g)和类黄酮含量(20.27±0.52 mg CE/g),并表现出优异的抗氧化活性;A. philoxeroides甲醇提取物显示出最强的细胞毒性(LC50: 13.89±1.33 μg/mL);而T. portulacastrum乙醇提取物通过膜稳定(61.89±0.5%)和蛋白变性抑制(46.67±2.34%)表现出最佳抗炎效果。该研究为开发功能性食品和天然治疗剂提供了科学依据。

  

在当今社会,氧化应激和慢性炎症已成为多种疾病的重要诱因,从癌症到神经退行性疾病,这些病理过程严重威胁人类健康。尽管现代医学取得了显著进展,但合成药物的副作用和高昂成本促使人们将目光转向天然植物资源。特别是在发展中国家,许多传统食用植物虽然长期被当地居民用作食物和药物,但其科学价值尚未得到充分挖掘。Digera muricata、Trianthema portulacastrum和Alternanthera philoxeroides这三种绿叶蔬菜在孟加拉国农村地区被广泛食用,并用于传统医学治疗消化系统疾病、发热和炎症等病症,然而它们的生物活性成分和作用机制缺乏系统研究。

为了填补这一研究空白,来自拉杰沙希大学的研究团队开展了一项开创性研究,全面评估了这三种绿叶蔬菜的甲醇和乙醇提取物的植物化学成分及其生物活性。研究采用多种体外实验方法,包括总酚和类黄酮含量测定、DPPH和H2O2自由基清除实验评估抗氧化活性,通过卤虫致死实验检测细胞毒性,以及红细胞膜稳定和蛋白变性抑制实验评价抗炎作用。研究结果发表在《Food Chemistry: X》上,为这些传统食用植物的药用价值提供了科学依据。

在植物化学成分分析方面,研究发现D. muricata甲醇提取物含有最丰富的酚类(94.41±1.48 mg GAE/g)和类黄酮(20.27±0.52 mg CE/g)化合物。这些次级代谢产物被认为是植物抗氧化活性的主要贡献者。定量分析显示三种蔬菜的植物化学成分存在显著差异,且甲醇提取物普遍比乙醇提取物含有更高水平的活性成分。

抗氧化活性研究结果令人振奋。通过总抗氧化能力(TAC)测定,D. muricata甲醇提取物表现出最强的抗氧化能力(130.02±0.00 mg AAE/g)。在自由基清除实验中,该提取物对DPPH和羟基自由基的IC50值分别为37.34±0.58 μg/mL和27.01±4.39 μg/mL,显示出与抗坏血酸相当的抗氧化效能。这些发现证实了这些传统蔬菜作为天然抗氧化剂的巨大潜力。

细胞毒性评估揭示了A. philoxeroides甲醇提取物具有最强的细胞毒性作用,其LC50值仅为13.89±1.33 μg/mL,接近阳性对照药物长春新碱硫酸盐(10.91±0.88 μg/mL)。这种显著的细胞毒性表明该植物提取物可能含有特定的抗癌成分,值得进一步研究开发。

在抗炎活性方面,T. portulacastrum乙醇提取物表现出最突出的效果,其膜稳定活性达到61.89±0.5%,蛋白变性抑制率为46.67±2.34%。值得注意的是,虽然甲醇提取物通常含有更高水平的酚类和类黄酮,但乙醇提取物却显示出更好的抗炎效果,这表明抗炎活性可能不仅取决于这些化合物的含量,还与其他生物活性成分或协同作用有关。

多变量分析为理解这些生物活性之间的关系提供了重要见解。主成分分析(PCA)显示总酚含量(TPC)、总类黄酮含量(TFC)和总抗氧化能力(TAC)高度相关,共同解释了大部分数据变异。而细胞毒性和抗炎活性则表现出不同的模式,表明这些生物活性可能通过不同的机制发挥作用。

这项研究的重要意义在于首次系统评估了这三种传统食用植物的综合生物活性,并比较了不同溶剂提取物的效果差异。研究结果不仅验证了这些植物在传统医学中的应用价值,更为开发新型功能性食品和天然药物提供了科学依据。特别是D. muricata作为优质抗氧化剂来源,A. philoxeroides作为潜在的抗癌剂,以及T. portulacastrum作为天然抗炎剂的独特价值得到了实验证实。

研究人员在讨论中指出,这些植物的生物活性可能通过多种机制发挥作用。抗氧化成分如酚类和类黄酮能够中和活性氧(ROS),调节抗氧化酶系统;细胞毒性成分可能通过影响细胞周期、诱导凋亡或抑制血管生成等途径发挥作用;而抗炎成分则可能通过稳定溶酶体膜、抑制炎症介质释放或调节关键炎症通路(如NF-κB)来减轻炎症反应。

该研究的局限性在于仅进行了体外实验,未来研究需要进一步开展动物实验和临床试验,以验证这些提取物的体内效果和安全性。此外,分离鉴定具体的活性成分,研究其构效关系,以及探索不同成分之间的协同作用,都将成为后续研究的重要方向。

总之,这项研究为开发利用传统食用植物的生物活性提供了重要数据支持,不仅有助于科学认识这些植物的药用价值,也为开发新型天然抗氧化剂、抗癌剂和抗炎剂奠定了基础。在追求绿色健康和可持续发展的今天,这类研究具有重要的科学意义和应用前景。

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