《Applied Biological Chemistry》：Chemical composition of roman chamomile extracts and their effects on Caenorhabditis elegans
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为探究罗马洋甘菊（Chamaemelum nobile）提取物的潜在杀线虫活性，研究人员通过水蒸气蒸馏制备挥发油（EO），并采用乙醇提取（EE）与石油醚提取（PE）获得不同极性组分。结合感官评价、气相色谱-质谱（GC-MS）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-
为探究罗马洋甘菊（Chamaemelum nobile）提取物的潜在杀线虫活性，研究人员通过水蒸气蒸馏制备挥发油（EO），并采用乙醇提取（EE）与石油醚提取（PE）获得不同极性组分。结合感官评价、气相色谱-质谱（GC-MS）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），以及Pearson相关分析与偏最小二乘回归（PLSR），系统解析挥发油化学组成并筛选与线虫毒性显著关联的特征成分。以秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）为模式生物，评估挥发油对线虫生理发育、寿命、运动行为及氧化代谢的影响。GC-MS共鉴定出以酯类、萜烯类、醇类为主的复杂组分，其中酯类主导花果香韵；EO组杀线虫效力最优。多元统计联合分析锁定1,8-桉叶素（1,8-cineole）、莰烯（camphene）、(+)-α-蒎烯（(+)-α-pinene）、β-石竹烯（β-caryophyllene）与松香芹酮（pinocarvone）为关键毒效贡献物。相较于对照组，EO处理显著缩短线虫寿命，降低头部摆动与身体弯曲频率，抬升细胞内活性氧（ROS）水平，并增强脂褐素（lipofuscin）自发荧光，且呈浓度依赖。该研究为罗马洋甘菊源植物性杀线虫剂的开发提供了化学-生物活性关联证据。
研究背景与立项逻辑
线虫（nematodes）是地球上分布极广的动物类群，可寄生于人体、动物与植物，对公共健康与农业可持续生产构成持续威胁。传统合成杀线虫剂存在环境污染、生物富集与抗性演化等问题，促使研究人员将目光转向植物源次生代谢物。挥发油（volatile oil）作为植物次级代谢产生的挥发性混合物，兼具抗氧化、抗菌、拒食与昆虫毒杀活性；其中单萜与含氧单萜常被报道为关键药效载体。罗马洋甘菊（Chamaemelum nobile L.）为菊科芳香草本，其挥发油富含酯类与萜类，但不同提取工艺如何重塑化学轮廓并影响杀线虫生物活性，尚缺乏系统证据。为此，研究人员以秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans，野生型N2）为毒理学模式生物，开展“化学指纹-多元统计-生理表型”的闭环研究，旨在明确罗马洋甘菊挥发油的杀线虫优势工艺、关键活性标志物及作用线索，为新型植物源线虫防控剂提供理论支点。
主要关键技术方法
研究人员以采自新疆伊犁的罗马洋甘菊干花为样本，分别采用水蒸气蒸馏、乙醇浸提与石油醚浸提获得EO、EE、PE三组提取物；借助GC-MS构建化学指纹，以内标法半定量；通过OPLS-DA（VIP>1且p<0.05）筛选差异化合物，并联用Pearson相关与PLSR建立“组分-死亡率”关联模型。生物端以C. elegans N2为模型（OP50为饲菌），设置0.1、1、5 mg/mL浓度梯度，检测死亡率、寿命曲线、头部摆动与身体弯曲行为，以及ROS（H2DCFDA荧光探针）与脂褐素自发荧光等氧化衰老指标。
研究结果
挥发油制备与感官化学轮廓
通过三种工艺获得不同得率与色泽的提取物。EO呈蓝色透明液，EE与PE偏深绿膏状。感官雷达显示三者共享花香、果香与甜香基调，但EO甜香更突出，EE带草本清新，PE偏干草与木质调，说明提取方式直接塑造芳香化学空间。
不同提取挥发油对线虫死亡率的影响
以L1幼虫短期暴露后统计24 h存活：EO组死亡率达56%，高于PE（32%）与EE（19%），且12–24 h内死亡上升最快，证明蒸汽蒸馏馏分具有最强生理抑制能力。
罗马洋甘菊挥发油化学组成鉴定
GC-MS在EO、EE、PE中分别鉴定30、28、26种成分。EO以松香芹酮、异丁酸异丁酯等高丰度；各类样品中酯类占比最高（EO 43%、EE 72%、PE 76%），其次为萜烯与醇。酯类贡献花果香，萜类与醇类则可能承载毒效功能。
多元统计筛选关键杀线虫组分
OPLS-DA模型拟合优良（R2x=0.995，R2y=0.998，Q2=0.999，置换检验无过拟合），筛选出10个VIP差异物。Pearson与PLSR交叉印证：1,8-桉叶素、莰烯、(+)-α-蒎烯、β-石竹烯、松香芹酮与线虫死亡率正关联最强，被判定为核心毒效标志物。
EO对氧化应激、寿命与运动行为的效应
EO处理显著提升线虫体内ROS水平（5 mg/mL增幅约28.6%），并增加脂褐素蓄积（最高约34.24%），提示氧化胁迫与衰老加速。寿命实验显示对照组平均15.71 d，0.1、1、5 mg/mL组分别降至11.11、10.57、10.01 d；头部摆动与身体弯曲频率随浓度与处理时长下降，表明运动神经与肌肉功能受损。
讨论与结论翻译
讨论指出，提取工艺改变化学组成与生物活性：EO保留更多萜类与醇类，因而毒效领先；溶剂提取物酯类富集但活性萜缺失，效价偏弱。关键单体可能通过膜扰动、神经毒性与氧化损伤发挥作用。但研究仅完成相关筛查，尚需单一标准品验证；且C. elegans为非寄生线虫模型，结果不能直接外推至田间植物寄生线虫。
研究结论：罗马洋甘菊经蒸汽蒸馏所得EO对C. elegans具有明确杀线虫活性，1,8-桉叶素、莰烯、(+)-α-蒎烯、β-石竹烯与松香芹酮为共同筛选出的关键关联成分；EO通过抬升ROS、促进脂褐素沉积、抑制运动与缩短寿命发挥效应。该工作将化学指纹与模式生物表型关联，为开发环境友好型植物源杀线虫剂提供了实验依据与组分靶向优化方向。
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