超声波辅助提取地中海特有植物Daphne gnidium叶片酚类成分及其体外抗氧化与抗菌活性研究

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Scientific African 3.3

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  本研究针对地中海特有植物Daphne gnidium叶片的生物活性成分开展系统分析,通过超声波辅助提取技术比较水相和有机溶剂提取物的酚类含量、抗氧化(DPPH、ABTS、FRAP法)及抗菌活性。结果表明乙醇提取物总酚含量最高(93.24 mg GAE/g),氯仿提取物富含黄酮(60.94 mg QE/g)和缩合单宁(91.52 mg CE/g),水提取物在DPPH和FRAP实验中抗氧化活性最强,甲醇提取物对ABTS自由基清除效果最佳。所有提取物对革兰氏阳性/阴性菌及白色念珠菌均具抑制效果(抑菌圈8.67–19.33 mm),乙醇提取物对变形杆菌抑制最强。相关性分析显示抗氧化活性与黄酮及单宁含量显著正相关(p<0.01)。本研究为开发天然抗氧化和抗菌剂提供了理论依据。

  

地中海盆地特有的药用植物Daphne gnidium L.(瑞香科)在传统医学中广泛应用于护发、皮肤病治疗及糖尿病管理,其生物活性潜力尚未被充分挖掘。尽管该植物在民间应用历史悠久,但针对其叶片提取物的系统性 phytochemical(植物化学)成分分析及其抗氧化、抗菌活性的综合研究仍较为缺乏,尤其在摩洛哥等地中海区域国家的相关药理研究更为有限。现有文献表明,该植物富含黄酮、香豆素、萜类及酚类化合物,但其提取工艺优化及活性机制仍需深入探索。

为此,研究团队通过超声波辅助提取技术(Ultrasound-Assisted Extraction),分别采用水、甲醇、乙醇、氯仿和乙酸乙酯溶剂对D. gnidium叶片进行提取,系统评估了各提取物的总酚含量(Total Phenolic Content, TPC)、总黄酮(Total Flavonoids, TF)、缩合单宁(Condensed Tannins Content, CTC),并通过DPPH(二苯基苦基苯肼自由基清除)、ABTS(2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基清除)和FRAP(铁离子还原能力)三种方法测定抗氧化活性。此外,研究还针对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)和白色念珠菌(Candida albicans)测试了提取物的抗菌效力,采用琼脂扩散法测定抑菌圈直径,并通过微孔板法确定最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。

主要技术方法概述

研究使用超声波辅助提取法处理采自摩洛哥Tazekka国家公园的D. gnidium叶片样本,溶剂涵盖水相和四种有机溶剂。酚类含量通过Folin-Ciocalteu法(TPC)、AlCl3比色法(TF)和香草醛法(TTC)定量;抗氧化活性采用DPPH、ABTS和FRAP三种标准方法测定;抗菌实验使用琼脂扩散法和96孔板微稀释法,以革兰氏阳性/阴性菌和真菌为测试菌株,阳性对照为抗生素(Colistin和Amikacin)。数据通过IBM SPSS进行方差分析(ANOVA)和Pearson相关性检验。

研究结果

Phytochemical composition

乙醇提取物的TPC最高(93.24 ± 0.07 mg GAE/g),显著高于其他溶剂;氯仿提取物在TF(60.94 ± 0.18 mg QE/g)和CTC(91.52 ± 2.23 mg CE/g)含量上领先,水提取物则最低。该结果优于既往研究,表明超声波提取能高效释放胞内活性成分。

Antioxidant activity

水提取物在DPPH实验中活性最强(IC50 = 37.99 μg/mL),甲醇提取物对ABTS自由基清除效果最佳(IC50 = 190 μg/mL),而水提取物在FRAP实验中铁还原能力最高(9.1 mg AAE/g)。抗坏血酸(Ascorbic Acid)作为对照均显著优于所有提取物。不同方法间的活性差异反映了抗氧化机制的多样性(电子转移 vs. 氢原子供给)。

Correlation matrix

Pearson分析显示,TF和CTC与DPPH、ABTS、FRAP活性均呈显著正相关(r2 > 0.6, p<0.01),而TPC与抗氧化活性无显著关联,表明黄酮和单宁是该植物抗氧化作用的主要贡献者。主成分分析(PCA)进一步将提取物按活性特征分为三类:乙醇/甲醇组(高酚及FRAP活性)、氯仿组(高单宁及ABTS活性)和水/乙酸乙酯组。

Antimicrobial activity

所有提取物(50 mg/mL)对测试菌株均具抑制效果,抑菌圈直径范围为8.67–19.33 mm。乙醇提取物对P. mirabilis抑制最强(19.33 mm),氯仿提取物对C. albicans效果最佳(15.33 mm)。MIC值显示甲醇提取物对B. subtilis活性最高(6.25 mg/mL),MBC/MIC比值表明水提取物对革兰氏阴性菌具杀菌效应(比值≤4)。革兰氏阴性菌总体更敏感,可能与疏水性成分(如Daphnetin)穿透外膜能力有关。

结论与意义

本研究证实D. gnidium叶片提取物具有显著的抗氧化和抗菌潜力,其活性与黄酮及缩合单宁含量密切相关。超声波辅助提取能高效富集这些成分,为开发天然抗氧化剂和抗菌剂提供了优化方案。此外,该植物对多重病原菌的抑制效果(尤其对革兰氏阴性菌和真菌)支持了其在传统医学中的应用价值,并为化妆品和 Pharmaceuticals(制药)领域的天然产品开发提供了依据。后续研究应聚焦于活性成分的分离纯化(如Daphnetin)、作用机制解析及体内实验验证,以进一步推动其临床应用。

本研究成果发表于《Scientific African》,由摩洛哥伊本·托法尔大学(Ibn Tofail University)的研究团队完成,体现了地中海区域植物资源在生物医学研究中的重要性。

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