罗勒属植物挥发油化学成分谱与抗腺病毒活性的比较研究

《Scientific Reports》：Decoding the anti-adenoviral potential of Ocimum volatile organic compounds: linking chemical fingerprints to molecular targets via docking

摘要

罗勒属（Ocimum）物种因其药用价值而被全球广泛认可，然而其挥发油化学架构与病毒病原体之间的对比研究仍不完整。本研究评估了甜罗勒（Ocimum basilicum）（本地品种）、小罗勒（Ocimum basilicum var. minimum）（法式品种）和非洲罗勒（Ocimum africanum）（Kafory品种）的化学成分谱及其抗腺病毒（ADV）潜力。采用三种提取技术——水蒸气蒸馏、正己烷萃取和顶空分析——获取挥发物，并通过气相色谱-质谱联用（GC/MS）进行分析。共鉴定并定量了157种化合物，并进行主成分分析（PCA）和聚类热图分析。生物活性通过半数抑制浓度（IC₅₀）测定进行评估，并结合分子对接和分子动力学（MD）模拟加以支持。PCA有效地区分了不同物种，其中PC1和PC2解释了总变异的88%。含氧单萜成为主导化合物类别。值得注意的是，非洲罗勒水蒸气蒸馏油表现出卓越的抗腺病毒活性（IC₅₀为1.72 μg/ml），显著优于法式品种（IC₅₀为54.26 μg/ml）和本地品种。假设这种优异活性与其富含甲氧基肉桂酸甲酯和卡迪诺醇的高相对丰度有关，而计算分子对接预测1,3-二甲基金刚烷为关键潜在生物活性候选物。分子动力学轨迹分析（RMSD、RMSF、Rg和SASA）支持了这一假设，即该配体与病毒蛋白形成稳定且刚性的复合物，有效降低了结构柔性。本研究建立了一套针对罗勒属植物的高分辨率"从化学到生物学"的研究流程。通过鉴定出一种高活性先导化合物并预测其结合机制，本研究推动了罗勒从传统用药向基于证据的抗病毒药物发现迈进。这些结果为开发标准化植物来源药物以对抗腺病毒感染提供了战略性蓝图。