沙漠金合欢属物种的植物化学特征及其体外细胞毒性和抗微生物活性：一项详细比较研究

《South African Journal of Botany》：Phytochemical signatures and in vitro cytotoxic and antimicrobial activities of desert acacia species: A detailed comparative investigation

　　**摘要要点：**- 对沙特阿拉伯吉达省采集的Acacia ehrenbergiana和Acacia tortilis叶片的化学成分进行了全面表征。- HPLC-DAD和GC-MS分析鉴定出两种金合欢中多种生物活性成分。- 叶提取物对选定的细菌和真菌病原体表现出显著的抗菌活性。- 通过MTT实验证明了对HCT-116、PANC-1和Kasumi-1癌细胞系的细胞毒性。- 成分特征支持了沙漠金合欢作为抗菌和抗癌剂的潜在来源。**引言：**全球范围内，癌症在21世纪对社会、公共卫生和经济发展构成了重大挑战，造成了近六分之一的死亡（16.8%）和四分之一的非传染病死亡（22.8%）（Bray等人，2024年）。同样，临床重要细菌和真菌病原体耐药性的出现是一个日益严峻的公共卫生问题，无情地削弱了现有医疗方法的有效性。特别是，E. faecalis、S. aureus、Salmonella typhi、P. aeruginosa和Escherichia coli等病原体是社区和医院感染的因果关系，造成了严重的系统性感染和机会性感染（Amna，2023年）。然而，C. albicans和A. niger等真菌病原体也是人类的主要诱发因素，C. albicans被发现对侵袭性念珠菌感染负责（Amna，2025年）。植物是新型且有效的抗癌剂的主要来源，仍然是药物研究的主要焦点。报告显示，目前超过60%的抗癌药物（各种制剂）均源自天然来源（Asma等人，2022年）。现代药物发现已被证明在很大程度上受药用植物主导，这些植物是治疗剂（如生物碱和萜类）的重要来源，提供了结构多样的次生代谢物。最近对各种植物物种的代谢组学研究表明了生物活性代谢物的丰富性，研究显示单一植物提取物中存在数十种活性成分，突显了植物生物多样性作为药物发现资源的巨大潜力（Sultan等人，2026年；George等人，2022年）。由于对更安全的抗癌剂和创新的抗菌剂的需求持续存在，以应对耐药性，人们对植物来源化合物的兴趣与日俱增（El-Saadony等人，2025年）。多酚、萜类、甾醇及相关成分以其抗氧化、抗增殖、促凋亡和抗菌特性而知名，通常通过多靶点机制发挥作用，降低了耐药性发展的可能性（Alajmi等人，2017年）。据报道，金合欢属（豆科）包括分布在世界各地干旱和半干旱地区的1300多个物种，其中许多物种被传统上用于治疗感染、炎症、伤口和胃肠道疾病（Batiha等人，2022年）。文献报道还显示，众多金合欢物种含有大量的黄酮类化合物、酚类、鞣质和萜类，这些化合物与抗菌和抗癌活性密切相关（Kumar等人，2024年）。新近，先进的分析技术如HPLC-DAD和GC-MS越来越多地用于表征适应沙漠植物的化学成分，使得能够鉴定与生物活性相关的物种特异性代谢特征（Althubaiti等人，2026年；Mohamed等人，2025年）。尽管如此，许多适应沙漠的金合欢物种的药理学潜力仍未得到充分研究。Acacia ehrenbergiana和Acacia tortilis是生态和文化上具有重要意义的沙漠树木，广泛分布于阿拉伯半岛，包括沙特阿拉伯西南部（AbdElRahman和Krzywinski，2008年）。研究报告指出，这两个物种在传统医学中因其收敛、抗菌和伤口愈合特性而受到认可。化学成分研究已确定这些物种含有酚类、黄酮类化合物和萜类；然而，综合定量多酚分析与抗癌和抗菌筛选的比较研究有限（Ali和Robin，2025年）。由于多功能治疗益处，具有强大抗癌和抗菌活性的天然产品尤为受到关注（Naghavi等人，2024年）。开发化学成分与生物活性之间的相关性对于识别有前景的候选化合物和证明传统药用应用变得至关重要（Thotathil等人，2022年）。实验生物活性数据与计算方法（如分子对接）的结合已成为预测和理解成分药理学效应背后分子相互作用的一种强大策略（Mohamed等人，2025年；El-Zaidy等人，2026年）。本研究比较了沙特阿拉伯吉达省采集的Acacia ehrenbergiana和Acacia tortilis叶提取物的化学成分和体外细胞毒性和抗菌活性。基于MTT的细胞毒性实验针对结直肠癌、胰腺癌和白血病癌细胞系进行了测试，抗菌筛选通过琼脂孔扩散法针对选定的细菌和真菌病原体进行了测试。定量多酚分析通过HPLC-DAD进行了，挥发性成分和非挥发性成分通过GC-MS进行了分析。成分和生物学数据并列报道，但在缺乏分馏和测试纯成分的情况下，它们之间的关系被呈现为需要检验的关联，而不是已确立的机制。目的是界定两个物种之间的化学差异并确定哪些物种值得进行生物测定指导的后续研究，而不是声称具有抗癌选择性或治疗潜力。**章节片段：****化学试剂和细胞培养：**研究中使用的所有一次溶剂和试剂均为分析级。乙醇（80% v/v）、氯仿、二甲基亚砜（DMSO）、RPMI-1640培养基、胎牛血清（FBS）、青霉素-链霉素溶液和磷酸盐缓冲液（PBS）用于细胞培养。MTT试剂3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化物用于细胞毒性评估。人类结直肠癌（HCT-116）、胰腺癌（PANC-1）和急性髓系白血病（Kasumi-1）细胞...**HPLC-DAD定量多酚分析：**反相HPLC-DAD色谱指纹图谱揭示了A. ehrenbergiana和A. tortilis之间截然不同的化学分类特征，多酚含量存在显著定量差异（图1，表2）。A. ehrenbergiana样本表现出显著较高的总多酚含量，以黄烷-3-醇和羟基苯甲酸为主，而A. tortilis则表现出相对较弱的酚类特征，黄酮苷选择性富集（图3）。黄烷-3-醇...**讨论：**本研究采用综合分析和生物学方法，全面评估了A. ehrenbergiana（样本G）和A. tortilis（样本H）的化学成分和生物效应。所有抗菌和细胞毒性实验均使用乙醇提取物，如材料与方法所述。氯仿分馏仅用于比较化学分析。本研究提供了关于化学组成如何影响...**结论：**在沙特阿拉伯吉达省采集的A. Ehrenbergiana和A. tortilis叶提取物的酚类组成差异显著：定量多酚总和在A. Ehrenbergiana中为111.3 mg/g干提取物，而在A. tortilis中为9.07 mg/g，前者以儿茶素为主，后者以芦丁和百里香酚为特征。在MTT实验中，两种提取物均显示出浓度依赖性的细胞毒活性，对HCT-116、PANC-1和Kasumi-1细胞，具有细胞系依赖性...**资金来源声明：**本研究未获得公共、商业或非营利部门任何资金机构的专项拨款。**CRediT作者贡献声明：****Zarah I. Alzahrani：** 写作 – 审查与编辑，写作 – 原稿，数据管理。**Asiya Nazir：** 写作 – 审查与编辑，写作 – 原稿，资源。**Touseef Amna：** 写作 – 原稿，方法学，正式分析。**Fatemah M. Asiri：** 写作 – 审查与编辑，可视化，数据管理。**Ibtesam Y. Mashnoy：** 写作 – 原稿，资源，调查。**Sameera M. Mousally：** 验证，资源，资金获取。**Fatimah Algarni：** 写作 – 审查与编辑，...**利益冲突声明：**作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能对本论文报告的工作产生影响。**致谢：**不适用。**作者列表：**Zarah I. Alzahrani | Asiya Nazir | Touseef Amna | Fatemah M. Asiri | Ibtesam Y. Mashnoy | Sameera M. Mousally | Fatimah Algarni | Kholoud M. Al-Otaibi | Abdullah A.A. Alghamdi | Saif H. Althagafi | Ahmed A. Elhenawy | Nawaf I. Alsenani | Rania A. Hussien