Pimenta racemosa叶精油化学特征、抗氧化潜力及其酶抑制特性研究:为阿尔茨海默病和糖尿病管理提供新策略

【字体: 时间:2025年08月22日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对天然产物在慢性疾病管理中的应用需求,通过GC-MS分析埃及生长的Pimenta racemosa叶精油化学成分,首次系统评估其对AChE、BChE、酪氨酸酶及α-葡萄糖苷酶的抑制活性。研究发现以丁香酚(70.87%)为主的精油具有显著抗氧化能力(FRAP达1506.62 mg TE/g)和多重酶抑制特性,为开发阿尔茨海默病、糖尿病及皮肤色素沉着辅助疗法提供科学依据。

  

在慢性疾病负担日益加重的今天,寻找安全有效的天然疗法成为研究热点。阿尔茨海默病(AD)全球患者超3500万,而糖尿病及其并发症同样威胁人类健康。传统合成药物常伴随副作用,促使科学家将目光转向药用植物。Pimenta racemosa作为桃金娘科芳香植物,在加勒比海地区传统医学中用于治疗风湿病、牙痛等,但其叶精油的系统药理研究尚属空白。

为填补这一研究空白,来自埃及艾因夏姆斯大学和土耳其塞尔库克大学的研究团队在《Scientific Reports》发表创新性成果。研究采用水蒸气蒸馏法从埃及Zamalek地区采集的P. racemosa叶片中提取精油,通过GC-MS进行成分解析,并采用六种体外抗氧化实验(DPPH、ABTS、CUPRAC、FRAP、MCA、PBD)评估活性,同时测试对五种关键酶(AChE、BChE、酪氨酸酶、α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶)的抑制效果。

GC-MS分析揭示特征成分

精油含17种化合物(占总量的99.76%),以苯丙素类(72.35%)为主,其中丁香酚(eugenol)占比高达70.87%,其次为β-月桂烯(12.88%)和D-柠檬烯(8.35%)。

化学结构分析显示,主要活性成分含酚羟基和烯烃等功能基团(图2),这些结构特征与其生物活性密切相关。

卓越的抗氧化性能

精油在FRAP实验中表现最优(1506.62 mg TE/g),金属离子螯合能力达25.63 mg EDTAE/g。这种强抗氧化性主要归因于丁香酚的邻甲氧基酚结构,其可通过氢原子转移和金属螯合等多重机制清除自由基。与文献对比发现,埃及产P. racemosa精油的抗氧化指标显著高于其他地区样品。

多重酶抑制特性

研究首次报道该精油对神经靶标酶的抑制效果:AChE(1.96 mg GALAE/g)和BChE(1.42 mg GALAE/g)抑制活性显著,这主要与丁香酚和β-月桂烯的协同作用有关。在糖代谢方面,精油对α-葡萄糖苷酶(2.38 mmol ACAE/g)的抑制强度远超α-淀粉酶(0.08 mmol ACAE/g),提示其可能通过选择性抑制延缓葡萄糖吸收。酪氨酸酶抑制活性(38.83 mg KAE/g)则为开发皮肤美白剂提供依据。

这项研究的重要意义在于:首次系统阐明埃及产P. racemosa叶精油的化学特征与多靶点生物活性,为开发AD、糖尿病和皮肤疾病的植物源辅助疗法奠定基础。特别是精油对AChE/BChE的双重抑制和α-葡萄糖苷酶的选择性抑制,展现出"一药多靶"的应用潜力。研究者建议后续开展毒理学和临床研究,以推动其向治疗产品转化。该成果不仅为药用植物资源开发提供新思路,也为解决合成药物副作用问题提供天然替代方案。

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