意大利决明叶片提取物的体外生物活性评估:针对癌细胞系和革兰氏阳性菌的抗氧化、抗菌及抗癌作用

【字体: 时间:2025年09月28日 来源:Kuwait Journal of Science 1.1

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  本研究针对多重耐药菌株和癌症治疗难题,通过体外实验评估意大利决明(Senna italica)叶片不同溶剂提取物的生物活性。结果表明,甲醇和乙酸乙酯提取物对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)具有显著抗菌活性(MIC 48–192 μg/mL,MBC 64–256 μg/mL),乙酸乙酯提取物抗氧化活性更强,氯仿提取物对MDA-MB-231和HepG2癌细胞系具剂量依赖性细胞毒性(IC50分别为292 μg/mL和784 μg/mL)。GC-MS和HPLC分析鉴定出多种活性化合物(如芦丁、羽扇豆醇等)。该研究为开发植物源抗菌和抗癌药物提供了科学依据,验证了传统药用价值。

  
在当今全球公共卫生领域,多重耐药细菌的蔓延和癌症发病率的持续攀升构成了严峻挑战。传统抗生素的失效和化疗药物的局限性促使科学界将目光转向天然产物,尤其是具有悠久药用历史的植物资源。意大利决明(Senna italica)作为一种传统草药,在沙特阿拉伯等地区被广泛用于治疗多种疾病,但其具体生物活性成分和作用机制尚未得到系统研究。在这一背景下,研究人员开展了一项针对意大利决明叶片提取物的综合生物活性评估,旨在探索其对抗耐药菌和癌细胞的潜力,相关成果发表在《Kuwait Journal of Science》上。
为全面评估意大利决明叶片的生物活性,研究团队采用多种关键技术方法:首先通过有机溶剂(甲醇、乙酸乙酯、氯仿)提取叶片活性成分;利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术鉴定化学成分;采用高效液相色谱(HPLC)定量芦丁含量;通过肉汤稀释法测定对革兰氏阳性菌(枯草芽孢杆菌和MRSA)的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC);使用DPPH法评估抗氧化活性;并采用MTT法检测对乳腺癌细胞系(MDA-MB-231)和肝癌细胞系(HepG2)的细胞毒性作用。
3.1. 意大利决明提取物影响枯草芽孢杆菌和MRSA的生长
研究表明,甲醇和乙酸乙酯提取物均对两种致病菌表现出显著抑制作用。甲醇提取物对枯草芽孢杆菌的抑菌效果更强(MIC 48±3 μg/mL),而乙酸乙酯提取物对MRSA更具杀菌潜力(MBC 64±7.5 μg/mL)。菌落形态观察进一步证实了提取物的杀菌作用。
3.2. 乙酸乙酯提取物比甲醇提取物具有更高的抗氧化活性
DPPH自由基清除实验显示,乙酸乙酯提取物的抗氧化活性呈浓度依赖性增强,在1000 μg/mL浓度下达到84%的抑制率,显著高于甲醇提取物(82.99%)。这种差异可能与提取物中酚类化合物的种类和含量有关。
3.3. 氯仿提取物增强对MDA-MB-231和HepG2细胞系的抗癌活性
MTT实验表明,氯仿提取物对两种癌细胞系均产生剂量依赖性细胞毒性作用。对MDA-MB-231细胞的半数抑制浓度(IC50)为292 μg/mL,而对HepG2细胞的IC50为784 μg/mL,表明其对乳腺癌细胞具有更强的选择性杀伤作用。
3.4. GC-MS分析检测到不同溶剂提取物中的多种成分
通过GC-MS技术,从乙酸乙酯提取物中鉴定出11种化合物(包括1,2-环戊二酮、正十六烷酸等),从甲醇提取物中鉴定出14种化合物(包括3-O-甲基-d-葡萄糖、角鲨烯、γ-谷甾醇、羽扇豆醇等)。这些化合物已知具有抗菌、抗氧化和抗癌等多种生物活性。
3.5. HPLC定量分析芦丁含量
HPLC分析在甲醇提取物中检测到芦丁成分,其保留时间与标准品一致。芦丁作为一种黄酮类化合物,已知具有显著的抗氧化和抗癌特性,可能是提取物生物活性的重要贡献者。
研究结论与讨论部分强调,意大利决明叶片提取物中富含多种生物活性化合物,包括酚类、黄酮类、脂肪酸和萜类等。这些化合物通过多种机制发挥生物活性:抗菌作用可能通过破坏细菌细胞膜完整性、抑制酶活性和干扰DNA合成实现;抗氧化活性与化合物的电子供给能力和金属离子螯合能力相关;抗癌作用则可能通过诱导细胞凋亡、调控信号通路(如PI3K/AKT/mTOR和MAPK/ERK)和引起细胞形态改变(核碎裂、膜损伤等)实现。
该研究的重要意义在于:首先,为开发新型植物源抗菌剂和抗癌药物提供了候选化合物;其次,验证了意大利决明在传统医学中的应用价值;第三,揭示了不同溶剂提取物活性差异的化学基础;最后,为深入研究天然产物的作用机制奠定了基础。研究人员建议未来应开展体内毒理学研究、单体化合物分离鉴定以及作用机制的深入探索,特别是对自噬与凋亡交叉调控机制的研究。
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