一年蓬（Bellis annua）甲醇提取物的综合植物化学表征与多功能生物活性研究：不同提取技术的影响

《ChemistryOpen》：Integrated Phytochemical Profiling and Multifunctional Bioactivities of Bellis annua Extracts Obtained by Distinct Extraction Techniques

本文推荐：针对药用植物一年蓬（Bellis annua）酚类成分及生物活性研究不足的问题，作者比较了浸渍（MAC）、索氏（SOE）和超声辅助提取（UAE）。结果显示UAE黄酮含量及抗氧化性最强，MAC和SOE分别在酶抑制上更具优势，为天然产物开发提供了依据。

　　

在植物的世界里，有些“小角色”往往蕴藏着巨大的潜力。一年蓬（Bellis annua L.），这种属于菊科（Asteraceae）的一年生草本植物，广泛分布于从加那利群岛、地中海地区到伊朗的广大区域。虽然在同属植物中，像雏菊（Bellis perennis）这样的“明星”已经因为其植物化学和民间药用价值被广为研究，但一年蓬却长期处于“边缘”地位，相关的植物化学信息十分稀缺，仅有少量关于三萜皂苷鉴定的报道，其挥发性成分组成甚至一度是空白。然而，大自然往往不会浪费任何一丝合成生物活性分子的潜能，这类未被充分挖掘的物种，恰恰可能是寻找天然抗氧化剂和多酚驱动的功能因子的宝库。

众所周知，源自植物的酚类化合物（Phenolic compounds）因其氧化还原特性、金属螯合能力以及清除活性氧（ROS）的能力，在维持生物系统的氧化平衡和调节酶促过程中扮演着重要角色。随着人们对天然来源生物有效分子探索的深入，如何高效、绿色地从植物基质中“解锁”这些酚类物质，成为了研究的关键。传统的浸渍法（Maceration, MAC）和索氏提取法（Soxhlet extraction, SOE）虽然可靠，但往往伴随着耗时长、溶剂消耗大或可能因加热导致热敏性酚类降解的问题。相比之下，超声辅助提取法（Ultrasound-assisted extraction, UAE）利用声空化效应加速传质，不仅能提高效率，还能更好地保护热敏性多酚。此外，这些酚类化合物不仅是抗氧化剂，许多还具有抑制关键生物酶的潜力，例如抑制乙酰胆碱酯酶（Acetylcholinesterase, AChE）可辅助阿尔茨海默病的症状治疗，抑制α-淀粉酶（α-amylase）有助于控制2型糖尿病餐后高血糖，而抑制酪氨酸酶（Tyrosinase）则在化妆品和食品工业中用于减少色素沉着和褐变。为了系统揭示一年蓬的价值，并明确不同提取技术如何影响其化学轮廓与生物效能，来自土耳其的研究团队开展了一项全面的研究，相关成果发表在化学领域的开源期刊《ChemistryOpen》上。

为了回答上述问题，研究人员开展了一系列紧密衔接的实验。他们首先于2023年4月在土耳其穆拉（Mu?la）采集了一年蓬地上部分，经分类学鉴定后，分别使用甲醇作为溶剂，通过MAC、SOE和UAE三种方法制备甲醇提取物（分别记为MAC-ME、SOE-ME和UAE-ME）。随后，研究利用了几个主要关键技术方法：通过分光光度法测定总酚类（TPC，以没食子酸当量GAE计）和总黄酮（TFC，以芦丁当量RE计）含量；采用液相色谱-电喷雾电离串联质谱（LC-ESI-MS/MS）靶向定量24种特定酚类成分；使用磷钼酸法、亚铁离子螯合测试、DPPH和ABTS自由基清除法、CUPRAC（铜还原抗氧化能力）和FRAP（铁还原抗氧化力）法评估体外抗氧化能力，并计算相对抗氧化能力指数（RACI）以综合比较；通过抑制AChE、α-淀粉酶和酪氨酸酶的活性评价酶抑制潜力；最后利用Pearson相关分析剖析酚类组成与生物活性之间的关联。

3.1 提取物的化学成分

研究首先揭示了提取技术对一年蓬化学组成的细微但关键的影响。三种甲醇提取物的总酚类含量非常接近，分别为36.76（MAC）、36.66（SOE）和37.03（UAE）mg GAEs/g提取物，无显著差异。然而，总黄酮含量则表现出显著的技术依赖性：UAE-ME最高（36.41 mg REs/g），其次为MAC-ME（34.93 mg REs/g），SOE-ME最低（34.35 mg REs/g）。

LC-ESI-MS/MS的靶向分析进一步描绘了详细的酚类指纹图谱。绿原酸（Chlorogenic acid）是绝对的优势成分（约14,000–15,900 μg/g），在MAC-ME中最高，UAE-ME中最低。黄酮醇/黄酮衍生物如金丝桃苷（Hyperoside）和橙皮苷（Hesperidin）含量也较高，MAC-ME和UAE-ME中的含量显著高于SOE-ME。值得注意的是，UAE-ME普遍富集了多种糖苷和苷元，包括芹菜素7-葡萄糖苷、木犀草素7-葡萄糖苷、山奈酚、芹菜素和槲皮素；而SOE-ME中这些标记物的数值大多最低。相反，没食子酸（Gallic acid）在MAC-ME中最高，香草醛（Vanillin）则在SOE-ME中最高。这表明，虽然全球酚类负荷相当，但UAE更倾向于富集黄酮类化合物，而MAC则有利于某些酚酸（如绿原酸和没食子酸）的提取。

3.2 提取物的抗氧化活性

体外抗氧化评估显示所有提取物均具有显著的还原和自由基清除潜力，但不同方法各有千秋。在磷钼酸法中，MAC-ME显示出最低的EC₅₀（1.56 mg/mL）。CUPRAC和FRAP还原能力测试中，SOE-ME和MAC-ME表现稍好。在DPPH和ABTS自由基清除中，SOE-ME的IC₅₀最低（分别为1.12和1.52 mg/mL），即效力最强；而亚铁离子螯合活性（FICA）则是MAC-ME和UAE-ME显著强于SOE-ME。

当整合计算RACI值时，UAE-ME获得了最高的标准化抗氧化潜力（0.32），优于SOE-ME（0.03）和MAC-ME（-0.35）。这突出了UAE-ME在高黄酮含量和酚类多样性驱动下的整体抗氧化优势。

3.3 提取物的酶抑制活性

在酶抑制方面，不同提取技术呈现出明确的“专长”差异。对于AChE抑制，MAC-ME效果最明显（IC₅₀= 1.46 mg/mL），优于SOE-ME（1.65）和UAE-ME（1.71）。对于酪氨酸酶抑制，SOE-ME表现最佳（IC₅₀= 1.30 mg/mL），强于UAE-ME（1.37）和MAC-ME（1.41）。对于α-淀粉酶抑制，MAC-ME再次领先（IC₅₀= 1.54 mg/mL），UAE-ME（1.63）和SOE-ME（1.83）次之。

这些结果表明，MAC法倾向于赋予提取物更强的AChE和α-淀粉酶抑制能力，而SOE法则更利于酪氨酸酶抑制，这与它们各自提取出的特定酚类谱（如MAC中保留的热敏性黄酮，SOE中较高含量的绿原酸和酚酸）密切相关。

3.4 酚类化合物与测定指标间的相关性

Pearson相关分析为“结构-活性”关系提供了统计学支持。FICA与总黄酮含量（r = 0.649）和磷钼酸法总抗氧化活性（r = 0.803）呈强正相关，说明金属结合能力主要归因于黄酮类成分。酪氨酸酶抑制（TIA）与DPPH、ABTS等自由基清除能力高度正相关，而AChE抑制（AChEIA）则与抗氧化能力呈负相关，揭示了氧化相互作用与酶相互作用的不同机制。

具体到单体代谢物，咖啡酸、橙皮苷、芹菜素7-葡萄糖苷和金丝桃苷等表现出与FICA的强相关（r高达0.992），并与DPPH/ABTS呈负相关。山奈酚、木犀草素和阿魏酸与磷钼酸法抗氧化活性（TAP）强相关（r > 0.85）。RACI值与CUPRAC和ABTS一致，验证了其作为综合抗氧化指标的可靠性。

4 结论

本研究通过对一年蓬（Bellis annua）甲醇提取物的综合评估，明确了提取技术是其化学多样性和生物活性的决定因素。尽管总酚类含量在不同方法间相似，但UAE能最大化黄酮类含量及整体抗氧化能力（RACI最高）；MAC提取物在抑制AChE和α-淀粉酶方面更突出；SOE提取物则对酪氨酸酶抑制更强。

这些发现不仅填补了一年蓬作为潜在天然抗氧化剂和酶调节剂的知识空白，也强调了根据目标生物活性（如抗氧化、神经保护、抗糖尿病或美白）来“定制”选择提取方法的重要性。未来，围绕主要酚类（如绿原酸、金丝桃苷、橙皮苷）的结构-活性关系（SAR）研究，以及在生物系统中的验证，将进一步释放这一未被充分重视的植物在制药和营养保健品领域的真正价值。