薰衣草花精油(Lavandula angustifolia L.)的化学特征与多靶点生物活性研究:抗阿尔茨海默症、糖尿病及皮肤美白的新潜力

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对合成抗氧化剂致癌风险、炎症相关疾病缺乏天然药物、阿尔茨海默症(AD)和糖尿病(DM)治疗需求迫切的现状,对印度东北部特有气候条件下栽培的薰衣草花精油(LAFEO)开展系统研究。通过GC/MS分析鉴定出以乙酸芳樟酯(51.06%)和芳樟醇(29.71%)为主的19种化合物,发现其具有显著乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制活性(IC50=3.66μL/mL)、抗糖尿病(α-淀粉酶抑制IC50=1.91μL/mL)及酪氨酸酶抑制(IC50=1.89μL/mL)等多重生物活性,为开发天然神经保护剂和代谢调节剂提供了新思路。

  

在当代医学面临多重挑战的背景下,合成药物的副作用问题日益凸显。人工抗氧化剂如BHA和BHT存在致癌风险,而全球阿尔茨海默症(AD)患者已占痴呆病例的60-70%,糖尿病(DM)患者更将在2045年达到7.832亿。这些数字背后,是人们对天然替代疗法的迫切需求。薰衣草(Lavandula angustifolia)作为传统药用植物,其精油在芳香疗法中早有应用,但科学验证其多靶点治疗潜力的系统性研究仍属空白。特别是生长在印度阿鲁纳恰尔邦特殊气候条件下的薰衣草,其化学成分和生物活性更缺乏深入研究。

来自CSIR-东北科学与技术研究所(CSIR-NEIST)的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究填补了这一空白。研究人员采用水蒸气蒸馏法通过Clevenger装置提取薰衣草花精油(LAFEO),运用GC-FID和GC/MS技术进行化学成分分析,并通过系列体外实验评估了其抗氧化(DPPH/ABTS法)、抗炎(胰蛋白酶抑制实验)、神经保护(AChE抑制实验)、抗糖尿病(α-淀粉酶抑制实验)和皮肤美白(酪氨酸酶抑制实验)活性,同时采用洋葱根尖试验评估了遗传毒性。

化学组成分析结果

GC/MS分析鉴定出占总量98.03%的19种化合物,主要包括乙酸芳樟酯(51.06%)、芳樟醇(29.71%)、薰衣草酯(3.34%)、桉叶油素(2.19%)等。单萜类含量高达95.01%,是其生物活性的物质基础。研究特别指出,这种化学组成与其它产区薰衣草存在显著差异,体现了地域栽培的特色价值。

生物活性研究结果

在抗氧化方面,LAFEO的DPPH和ABTS自由基清除能力(IC50分别为8.25和7.18μL/mL)优于抗坏血酸标准品。抗炎实验中,其胰蛋白酶抑制活性(IC50=3.00μL/mL)强于双氯芬酸钠(3.55μL/mL)。最突出的发现是其AChE抑制活性超过标准药物加兰他敏(3.66 vs 4.32μL/mL),显示对AD的治疗潜力。此外,LAFEO的酪氨酸酶抑制(1.89μL/mL)和α-淀粉酶抑制(1.91μL/mL)活性均优于相应标准品,提示在皮肤美白和糖尿病管理中的应用前景。

安全性评估

洋葱根尖试验显示,1μL/mL浓度下LAFEO的细胞有丝分裂指数为17.26%,介于阴性对照(20.18%)和阳性对照EMS(6.83%)之间,表明在测试浓度下遗传毒性风险较低。

这项研究首次系统揭示了印度东北部栽培薰衣草精油的特色化学组成和多靶点生物活性。其卓越的AChE抑制能力为开发AD天然药物提供了新选择,而同时具备的抗糖尿病、抗氧化和皮肤美白活性则展现了"一药多效"的开发潜力。特别值得注意的是,LAFEO的生物活性多优于合成标准药物,且遗传毒性风险较低,符合当代对天然药物安全有效的双重追求。这些发现不仅丰富了薰衣草化学型数据库,更为基于地域特色植物的精准药物开发提供了范例,对天然药物资源的高值化利用具有重要指导意义。

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