埃及刺芹(Eryngium campestre)地上与地下部位提取物的抗菌潜力评估:聚焦多重耐药菌抑制及植物化学物质基础

【字体: 时间:2025年07月17日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究为解决抗生素耐药性危机,由亚历山大大学团队对埃及西部沙漠特有刺芹(E. campestre)开展系统研究。通过乙醇提取物分级和琼脂扩散法,发现其石油醚根提取物和乙酸乙酯茎提取物对9种细菌(含MDR菌株)具广谱抑制性,MIC最低达3.75 mg/mL。植物化学分析揭示其含黄酮类、生物碱等8类活性物质,为开发新型抗菌剂提供重要资源。

  

抗生素耐药性已成为全球公共卫生的重大威胁,世界卫生组织(WHO)将其列为21世纪最严峻的医疗挑战之一。随着多重耐药(MDR)菌株的不断涌现,许多传统抗生素正在迅速失效。在这种背景下,从天然植物中寻找新型抗菌物质成为研究热点。刺芹属(Eryngium)植物因其独特的次生代谢产物组成,在传统医学中早有应用,但对其埃及生态型的系统研究仍属空白。

亚历山大大学环境研究所与药学院联合团队针对这一科学问题,对埃及西部沙漠特有的刺芹(E. campestre)生态型展开深入研究。研究人员发现该植物在野外表现出对多种病原体的天然抗性,这提示其可能含有强效抗菌成分。通过系统的植物化学分析和抗菌活性评估,该团队成功鉴定了其活性组分和作用谱,相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究采用乙醇浸提法获得茎和根的粗提物,通过逐步溶剂分级获得石油醚、氯仿等5种极性组分。采用CLSI标准化的琼脂扩散法和微量肉汤稀释法测定抗菌活性,结合植物化学筛查鉴定活性成分。测试菌株包括5种标准菌株(ATCC提供)和4种临床分离株(含MDR菌株)。

植物材料与提取方法

采集自亚历山大以西60公里的Borg El-Arab地区,经Tackholm植物志鉴定为E. campestre。采用70%乙醇浸渍法获得茎(得率9.3%)和根(得率17.2%)粗提物,经石油醚-乙酸乙酯-正丁醇梯度分离获得不同极性组分。

抗菌活性评估

结果显示茎粗提物对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ATCC 29213)抑制最强(20±0.6 mm),根粗提物对肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae ATCC700603)效果最佳(20±0.0 mm)。值得注意的是,茎提取物对MDR金黄色葡萄球菌(MIC 50 mg/mL)的抑制效果显著优于常规抗生素。

溶剂分级活性

石油醚根组分和乙酸乙酯茎组分表现出最广谱的抗菌活性,对全部9种测试菌株均有抑制。其中根石油醚组分对鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)的抑制圈达24±1.2 mm,显著优于其他组分。

植物化学分析

定性检测证实存在8类活性物质:黄酮类(通过碱性试剂检测)、生物碱(Wagner试剂反应)、单宁(三氯化铁显色)、皂苷(泡沫试验阳性)、酚类、萜类(Salkowski反应)、甾体和香豆素(NaOH显色)。这些物质通过破坏细菌膜结构、干扰DNA复制等多重机制发挥协同抗菌作用。

生态型比较

与波兰、巴勒斯坦等地的生态型相比,埃及刺芹显示出独特的抗菌谱,尤其对革兰阴性菌的抑制效果更为突出。这可能与当地特殊的干旱环境诱导产生的次生代谢产物差异有关。

该研究首次系统评估了埃及刺芹生态型的抗菌潜力,其重要意义体现在三个方面:首先,发现石油醚和乙酸乙酯组分对MDR菌株的有效抑制,为开发新型抗菌剂提供了候选物质基础;其次,阐明了该植物抗菌活性的物质基础是多种次生代谢产物的协同作用;最后,通过生态型比较揭示了植物化学组成的地理变异规律。这些发现不仅为抗生素开发提供了新思路,也为理解植物-环境-微生物的协同进化提供了典型案例。特别值得注意的是,研究中采用的活性追踪分离策略,为其他药用植物的活性成分研究提供了方法学参考。

未来研究应着重于活性单体的分离鉴定、作用机制解析,以及临床前安全性评价。此外,该植物在传统医学中用于治疗阿尔茨海默病的报道,提示其活性成分可能具有多靶点作用特点,这为开发多功能药物提供了有趣的研究方向。

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