《Veterinary Parasitology》：Phytochemical Profiling and Anthelmintic Potential of Rhizome of Swertia petiolata Against Haemonchus contortus: An Integrated In Vitro and In Silico Approach
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Swertia petiolata根茎经不同溶剂提取后，乙醚提取物在体外抗虫活性最强，抑制钩虫成虫活动与虫卵孵化效果显著。通过柱层析和半制备HPLC分离出三种蒽醌衍生物，其中1-羟基-3,5-二甲氧基蒽醌活性最高，分子对接显示其与β-微管蛋白结合亲和力最佳。
拉莱巴·哈米德（Laraibah Hamid）|希达亚图拉·塔克（Hidayatullah Tak）|因杜·帕塔尼亚（Indu Pathania）|苏海勒·艾哈迈德·米尔（Suhail Ahmad Mir）|乌梅·哈尼（Umme Hani）|库尔希德·艾哈迈德·谢赫（Khursheed Ahmad Sheikh）|因德尔帕尔·辛格（Inderpal Singh）|古拉姆·纳比·巴德尔（Ghulam Nabi Bader）
印度斯利那加克什米尔大学动物学系寄生虫学研究实验室
摘要
Swertia petiolata在民间医学中传统上被用于治疗寄生虫感染。
本研究旨在对Swertia petiolata的抗蠕虫特性进行植物化学分析和评估，特别是其对Haemonchus contortus的疗效。收集了植物样本，经过鉴定后进行干燥、粉碎，并使用极性递增的溶剂（己烷、乙酸乙酯和甲烷）通过索氏提取法（Soxhlet extraction）提取成分。通过成虫活动测定和卵孵化测定来评估这些提取物的抗蠕虫活性。最有效的提取物通过柱层析和半制备高效液相色谱技术进行了进一步分析。分离出的化合物通过核磁共振和质谱技术进行了表征。此外，还利用AutoDock 4.20和GROMACS软件，以阿苯达唑（albendazole）作为参考配体，对这些植物化学物质进行了抗蠕虫活性的评估以及分子对接和分子动力学模拟。结果显示，乙酸乙酯提取物具有最高的抗蠕虫活性，并在薄层色谱上显示出明显的条带。分离出了三种主要的黄酮衍生物：1-羟基-3,5-二甲氧黄酮（1-hydroxy-3,5-dimethoxyxanthone）、1,3-二羟基-5,8-二甲氧黄酮（1,3-dihydroxy-5,8-dimethoxyxanthone）和1,8-二羟基-3,5-二甲氧黄酮（1,8-dihydroxy-3,5-dimethoxyxanthone）。其中，1-羟基-3,5-二甲氧黄酮在体外实验中表现出最强的活性，这与分子对接结果一致，表明其对β-微管蛋白（β-tubulin）具有最高的结合亲和力。总体而言，研究表明S. petiolata，尤其是其乙酸乙酯提取物，具有显著的抗蠕虫潜力。结合体外和计算机模拟的结果，1-羟基-3,5-二甲氧黄酮被确定为一种有前景的候选化合物，能够靶向β-微管蛋白并抑制Haemonchus contortus中的微管形成。
引言
蠕虫病是一类影响广泛的寄生虫疾病，在发达国家和发展中国家中都对兽医群体造成负担，对边缘化农民和畜牧业主的经济和生计产生严重影响（Baker等人，2022年）。在低收入和中等收入国家，蠕虫病是主要的疾病负担之一（Wu等人，2022年）。由于过度使用和剂量不当，抗蠕虫药物出现了耐药性菌株，这成为全球治疗和根除蠕虫感染的日益严重的问题和挑战（Church和McKillip，2021年；Iqbal等人，2024年）。因此，控制和根除这种疾病的需求不断增加。药用植物含有丰富的植物化学成分，对治疗和管理各种慢性疾病（包括寄生虫病和细菌性疾病）具有巨大潜力（Gurib-Fakim，2006年）。近年来，从多种药用植物中分离出了许多有效的生物分子（Adnan等人，2020年）。这些天然成分被认为能够以较小的副作用治疗多种疾病（Uddin等人，2016年）。鉴于某些慢性疾病的紧迫性以及缺乏特定药物的情况，药用植物成为可行的解决方案，能够产生有效的药理和植物化学效果（Adnan等人，2019年；Emran等人，2015年）。在全球约30万种植物中，只有约15%的植物经过了药理潜力研究，这突显了进一步研究植物药的必要性（Amit Koparde等人，2019年）。在众多植物资源中，Swertia petiolata作为一种具有治疗特性的生物活性化合物的潜在来源而备受关注。Swertia petiolata属于Gentianaceae科，是一种多年生草本植物，分布于全球多个地区，尤其是在亚洲。传统医学长期以来一直认可Swertia属植物的治疗潜力，将其用于抗菌、抗蠕虫等多种药理作用（Bader，2014年；Bora等人，2021年）。
Swertia属植物在亚洲多个地区的传统医疗体系中有着悠久的应用历史。在不丹、中国、印度和尼泊尔等国家，该属的不同物种因其治疗潜力而受到重视，并被用于多种健康问题的传统疗法中。Swertia植物的根、茎、叶和种子常被用于制备草药制剂、煎剂和混合物，以治疗多种疾病（Awan等人，2013年；Joshi，2008年）。尽管关于S. petiolata的植物化学和药理数据不如其他研究较多的物种丰富，但已有研究报道其全株和根茎提取物中含有类固醇、单宁、酚类、皂苷和黄酮类化合物，并证实根茎提取物具有抗菌和保肝作用，支持其作为退烧药、苦味补品和抗蠕虫药的用途（Kshirsagar等人，2019年）。综上所述，S. petiolata的强大民族药理学相关性和多样的植物化学成分使其成为药理学和生物学研究的合理研究对象。此外，我们选择β-微管蛋白作为计算机对接的分子靶点，因为β-微管蛋白是广泛使用的苯并咪唑类抗蠕虫药物（如阿苯达唑）的已知结合位点，这些药物通过与寄生虫β-微管蛋白结合并干扰微管聚合来发挥疗效，从而抑制寄生虫的运动能力、存活能力和卵孵化（Kumar等人，2025年）。
本研究旨在对S. petiolata的抗蠕虫特性进行植物化学分析和评估，特别是其对Haemonchus contortus的疗效。通过结合计算机模拟方法，本研究还试图探讨该化合物对Haemonchus contortus的作用机制。
植物材料
4月份，在查谟和克什米尔地区普尔瓦马（Pulwama）的Banamarg地区，海拔2878米处采集了Swertia petiolata样本。该植物由克什米尔大学植物学系的生物多样性与分类中心的一名分类学家鉴定并确认，凭证编号为3740-KASH，日期为2021年8月4日，样本被送交该机构的标本馆。从植物中分离出根茎，并清除土壤和污垢。
统计分析
使用Graph Pad Prism V8.0.2软件进行了一元方差分析（one-way ANOVA）。数据以平均值±标准差（Mean±SD）表示。一元方差分析后使用Dunnet’s T3进行事后检验。所有实验均重复三次以确保结果的可重复性。
结果
在提取和实验操作之前，对S. petiolata根茎粉末进行了可见光、短波紫外光和长波紫外光的荧光分析，以支持植物材料的定性鉴定和标准化。在可见光和紫外光下观察到的不同荧光颜色反映了各种次生代谢物的存在，其中绿色荧光通常表明存在黄酮类、香豆素等化合物。
讨论
在本研究中，S. petiolata的根茎经过风干、粉碎后，依次使用己烷、乙酸乙酯和甲醇通过索氏提取法进行提取。提取物经过初步的植物化学筛选，以确定关键生物活性成分的存在。研究结果表明，乙酸乙酯提取物富含多种次生代谢物，包括生物碱、黄酮类、苷类、单宁和酚类。
结论
本研究初步证明，S. petiolata的乙酸乙酯提取物在体外对H. contortus具有显著的抗蠕虫活性，其效果优于己烷和甲醇提取物，这可能归因于其中丰富的酚类和黄酮类成分。在分离出的化合物中，1-羟基-3,5-二甲氧黄酮在成虫活动抑制和卵孵化抑制实验中表现出较高的活性。
未引用的参考文献
(Wolstenholme等人，2024年)
资金支持
本研究未获得任何资金支持。
CRediT作者贡献声明
乌梅·哈尼（Umme Hani）：正式数据分析、数据管理。古拉姆·纳比·巴德尔（Ghulam Nabi Bader）：撰写、审稿与编辑、验证、监督、概念构思。因德尔帕尔·辛格（Inderpal Singh）：验证、监督、概念构思。库尔希德·艾哈迈德·谢赫（Khursheed Ahmad Sheikh）：正式数据分析、数据管理。希达亚图拉·塔克（Hidayatullah Tak）：验证、监督、概念构思。拉莱巴·哈米德（Laraibah Hamid）：撰写、审稿与编辑、原始草稿撰写、方法学设计、实验研究、概念构思。苏海勒·艾哈迈德·米尔（Suhail Ahmad Mir）：撰写、审稿与编辑、实验研究、正式数据分析。利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
作者拉莱巴·哈米德感谢印度大学教育委员会（UGC）提供的高级研究奖学金。作者衷心感谢查谟和克什米尔地区的科技与创新部门为购买化学品和小型设备提供的资金支持，感谢克什米尔大学药学系以及NIPER Mohali的天然产物研究实验室提供的实验室空间、仪器和基础设施支持。
