综述:解锁Artemisia scoparia的潜力:现有证据与研究空白

《Biology》:Unlocking the Potential of Artemisia scoparia: Current Evidence and Research Gaps

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月29日 来源:Biology 3.5

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  菊科(Asteraceae)蒿属(Artemisia)植物Artemisia scoparia是一种以广泛的药用应用而闻名的植物。本综述总结了关于该植物的传统应用、植物化学和潜在生物活性的最新研究。该植物的抗癌、抗氧化、抗菌、抗炎、神经保护和保肝特性已得到充分

  
菊科(Asteraceae)蒿属(Artemisia)植物Artemisia scoparia是一种以广泛的药用应用而闻名的植物。本综述总结了关于该植物的传统应用、植物化学和潜在生物活性的最新研究。该植物的抗癌、抗氧化、抗菌、抗炎、神经保护和保肝特性已得到充分证实。对该植物关键化学元素(包括香豆素(coumarins)、黄酮类(flavonoids)、酚酸(phenolic acids)、色原酮(chromones)和精油(essential oils, EOs))的分析揭示了其复杂的生物活性特征。研究空白表明,有必要进行毒性分析、临床试验和进一步的生物活性测定,以确认A. scoparia的治疗潜力。本综述还涵盖了该植物的形态、分布、传统用途以及该植物如何适应沙漠生态系统。该植物有可能被用于土地恢复、除草剂以及商业农业中的伴生植物。本综述深入了解了A. scoparia的化学成分和有前景的生物活性。这些生物活性引起了开发新型药物的关注。然而,需要进一步研究以检验该植物的毒性和临床有效性。尽管尚未在 poultry nutrition 中进行研究,但基于其他蒿属(Artemisia)物种的证据,A. scoparia显示出作为天然饲料添加剂的潜力。最后,研究人员还提供了未来的研究方向,以加深对该植物的了解,确认其在家禽饲料中的临床应用和使用。
  1. 1.
    引言
    Artemisia scoparia Waldst. & Kit(A. scoparia)是一种资源丰富的药用植物,属于菊科(Asteraceae),在传统医学系统中因其多样的治疗特性而长期被认可。然而,在现代药理学背景下,该植物的潜力仍未得到充分探索。随着对有效天然治疗剂需求的增加,A. scoparia成为一种有前景的候选者,值得对其生物活性成分及其潜在应用进行更深入的研究。历史上,该植物被用于治疗消化系统疾病、发热、炎症和肝脏疾病。最近的研究为这些传统用途提供了证据,确定了关键的植物化学物质,包括精油(EOs)、黄酮类、香豆素和酚酸,它们表现出多种生物活性。值得注意的是,A. scoparia的活性成分在多种临床前研究中显示出显著的药物活性,包括保肝、抗癌、抗病毒、抗菌、抗氧化、神经保护和抗炎作用。尽管有这些有前景的发现,但从传统使用和初步研究向临床应用转化仍面临若干挑战。其中,该植物精油的使用显示出巨大潜力。然而,主要限制在于缺乏毒性研究和临床试验。没有这些关键数据,该植物的治疗潜力在很大程度上仍是理论上的,限制了其在循证医学中的整合。据研究人员所知,关于该沙漠植物,特别是来自包括科威特在内的中东国家的综合生态调查、针对性药理学研究和详细的植物化学分析存在不足。本综述的目的是审视该物种的研究,重点关注其化学成分,最重要的是该植物的生物活性。此外,研究人员回顾了植物形态、地理分布、传统用途以及该植物如何适应干旱条件,以提供完整和最新的信息以开展未来研究。下文还讨论了蒿属物种在家禽饲料中的应用及其对A. scoparia的影响。通过确定当前的研究空白并强调未来研究的领域,本研究旨在加深对该植物及其治疗前景的了解。以往综述记录了A. scoparia的植物化学和传统用途,但在多学科框架内整合其化学、生物、生态和农业属性方面仍存在重要知识空白。本综述的新颖之处在于综合了关于其植物化学成分和生物活性的当前实验证据与生态适应性以及在干旱和半干旱环境中潜在可持续应用。特别关注了生态恢复和农业利用的新兴机会,包括A. scoparia作为家禽饲料添加剂的潜在用途。然而,后者仍是一种前瞻性应用,因为缺乏物种特定的饲养试验和安全性评估。这种综合视角为确定知识空白和定义A. scoparia安全、循证和可持续利用的未来研究重点提供了基础。
  2. 2.
    文献检索策略和选择标准
    进行了结构化文献检索,以确保对A. scoparia的可用文献进行全面和透明的评估。通过主要科学数据库(包括PubMed、Scopus、Web of Science和Google Scholar)确定了相关出版物。检索策略采用了与A. scoparia相关的关键词和术语组合。其他相关参考文献通过筛选所选出版物的参考文献列表确定。由于本研究是叙述性综述,检索策略旨在提供广泛和透明的可用证据覆盖,而非遵循系统综述方案。
    2.1 纳入标准
    当出版物满足以下一项或多项标准时被视为合格:(1)研究A. scoparia化学组成、生物或药理活性、传统用途、生态特征或潜在农业应用的同行评审原创研究文章;(2)提供关于A. scoparia植物化学、生物活性、传统用途、安全性或潜在应用的实质性信息的权威或相关综述文章;(3)报告可验证的实验证据的研究,包括体外、体内或临床数据(如果可用);(4)记录A. scoparia传统药用或治疗用途的民族植物学研究。也根据其与本综述目标和范围的相关性考虑出版物。
    2.2 排除标准
    排除以下出版物:(1)重复记录;(2)会议摘要、社论、观点文章和其他缺乏足够科学或方法学信息的非同行评审出版物;(3)没有清晰描述方法学方法或充分支持数据的研究;(4)不包含与A. scoparia植物化学、生物活性、传统用途、生态特征、安全性或潜在应用相关信息的出版物。仅英文摘要可用的出版物被排除,除非摘要包含足够信息支持综述中的特定陈述。
  3. 3.
    地理分布
    蒿属(Artemisia)分布广泛,包括500多种,遍布全球大部分区域(南极洲除外)。A. scoparia常见于炎热地区夏季雨后,特别是在干旱地区、荒地和农村地区的沙质粘土土壤中。这种多年生芳香草本主要分布在亚洲、欧洲、非洲的部分国家。该植物在干旱和半干旱地区生长繁茂,沿路边、石质地面、农村小道和荒地分布,被归类为非海洋草本植物。美国农业部(USDA)提供了A. scoparia在非洲、亚洲(温带和热带地区)和欧洲(中部、东部和东南部)不同国家的详细分布。该植物也存在于沙特阿拉伯的沙漠和半沙漠环境中。在科威特,主要见于该国南部的Al-Khiran地区。该地区的地形为平坦的沙漠平原,带有轻微倾斜的山丘,土壤微石灰性、非盐渍化和微碱性。然而,来自其他阿拉伯半岛国家的分布记录不多。该植物作为本地或引入到特定区域的同行评审来源存在不足。表1提供了该植物原产和引入的国家列表,也提供了其由于环境因素和人类活动导致的自然分布和扩张的概念。更重要的是,A. scoparia广泛的地理分布,从干旱、半干旱到温带地区,可能导致其植物化学成分的变化。温度波动、土壤盐度、石灰性土壤条件、干旱强度和紫外线(UV)辐射等环境因素可影响次生代谢物的生物合成和积累。因此,该物种可能表现出对不同环境条件的代谢可塑性,可能导致生物活性成分组成和浓度的变化。这种环境影响也可能导致区域特异性化学型的发生,特别是在精油(EOs)组成中,如下文植物化学部分所述。
  4. 4.
    植物形态和繁殖
    A. scoparia在分类上属于植物界(Plantae)、菊目(Asterales)、菊科(Asteraceae)、紫菀亚科(Asteroideae)、春黄菊族(Anthemideae)和蒿属(Artemisia)。形态上,它是二年生或多年生草本植物,通常高40-80厘米,茎上部有几个或单个分枝。这些分枝可能有毛或没有毛。茎从分枝的根茎长出,通常呈紫棕色。最初,茎分枝和叶是海绿色;后来,随着植物成熟变为黄色。该植物有10-12个黄色小花,其中5-6个边缘小花,全部可育。这些小花长约0.7毫米,管状,具有2齿的萼片。叶片为2至3回羽状分裂,椭圆形至卵状长圆形,长1.5至5厘米。有3-4对叶段,每对中有1-2对小裂片。中部茎生叶无柄,长1.5-2厘米,长圆形至卵状长圆形,2回羽状分裂,有2-3对段。叶小裂片丝状,常弯曲,长4-8毫米,最上部的叶为线形或倒披针形。有5-10个盘花和5-7个边花。瘦果形状为倒卵形或长圆形,子房退化,据报不育。
    该植物的生殖生物学研究不多。它在石灰性土壤中表现出最佳生殖特性,其中土壤水溶性碳含量和水分是关键因素,显著影响沙漠栖息地中该植物的花序质量、数量和品质。其生命周期策略包括快速生长、开花和种子生成,使植物能迅速占据可用环境。该植物产生小的风媒花,排列在异型花序中,通过有性和营养方式繁殖。这种排列通过外部雌性和中央两性小花的存在允许自花授粉和异花授粉,增强了干旱环境中的遗传多样性和适应性。此外,这种沙漠植物通过根状茎蔓延,使其能成功定殖并稳定干旱环境中的干燥土壤。形成厚的根茎状根stock,其发芽,这持续进行,根状茎逐年增加。
  5. 5.
    干旱环境的适应
    该植物对干旱气候,特别是沙漠环境的适应是遗传进化的结果。这些包括植物形态学适应或专门蛋白质帮助耐旱和耐温。A. scoparia进化出适应干旱环境的特殊叶解剖特征。该植物的叶具有环状栅栏组织、由海绵组织演变的水存储薄壁组织和分泌腔,使其特别适应干旱地区。研究表明,在几种蒿属物种中,A. scoparia表现出密毛特征,使其耐热并防止过度水分流失。同时,较厚的栅栏组织、较厚的叶片、叶紧密度特征也影响耐温性。A. scoparia(C3植物)的一个迷人能力是表现出维管组织像景天酸代谢(CAM)植物的能力。据报道,叶的特征随海拔变化,这与阳光山坡、山顶或阴凉山坡水分可用性变化有关。该植物表现出低相对水分含量、较少叶绿素但较高抗氧化活性以应对生物胁迫。该植物生长的最佳土壤条件包括沙质、壤土和排水良好的土壤,也包括中东炎热和沙质条件。它可以在酸性、碱性或中性pH的土壤中生长,并能忍受干旱条件。在中国的花期从7月到8月,而在包括科威特在内的中东国家,花期从1月到3月。
    该植物的耐旱性尚不十分清楚,但其近亲A. annua的耐旱性已被大量研究。在A. annua中,根、叶和芽中脱落酸介导的AaABCG40基因表达负责耐旱性。在A. scoparia中,水分限制条件显示过氧化物酶活性、抗坏血酸和可溶性糖含量上升。另一方面,有报道称,乙烯、吲哚乙酸和脱落酸代谢相关基因与多种转录调节因子(如受体激酶、碱性螺旋-环-螺旋转录因子家族成员、APETALA2/乙烯响应元件结合蛋白家族、v-myb禽成髓细胞瘤病毒癌基因同源物和一些热休克蛋白)相互作用,以提高蒿属物种的耐旱性能。关于A. scoparia病虫害反应的研究有限,但有研究将菊花嫁接到A. scoparia上,发现菊花中几个基因的差异表达,提高了蚜虫抗性。植物可能具有先天抗虫性,使其能在野外生存。该植物的盐胁迫由可溶性碳水化合物、脯氨酸和钾离子梯度分布调节,跨叶际和根际部分保持渗透平衡,帮助该植物在盐渍和干旱环境中生存。在沙漠环境中恢复生态功能和保护生物多样性很大程度上取决于了解本地沙漠植物的生理反应和需求。
    根据可用报告,关于A. scoparia如何适应科威特沙漠干旱环境的研究有限,但来自邻国的一些本地沙漠植物物种的报告表明,在极端干旱沙漠环境中,了解对非生物因素的生理反应以及植物微生物组与土壤丛枝真菌微生物群的相互作用,可以很大程度实现恢复生态功能和保护生物多样性。
  6. 6.
    传统用途
    当前药理学研究表明,A. scoparia具有多种治疗潜力,包括抗炎、抗癌、抗病毒、抗肥胖、抗糖尿病、抗氧化、抗菌、镇痛和保肝活性。传统上,作为驱虫剂,该植物干燥的压碎叶片通常用水口服。此外,其花蕾的煎剂用于治疗季节性发热,特别是在夏季。在巴基斯坦的Gujranwala地区,植物叶通常用作解毒剂。叶提取物用于防止头发变白并强化头发;提取物通过将叶在椰子油中煮沸制成。整株植物被粉碎用作泻药,嫩枝和花的浸剂口服用于治疗疟疾。在Khyber Pakhtunkhwa省,植物嫩枝口服用于退烧、净血和治疗肝脏和肾脏疾病。Parveen等人报道了该植物用于治疗耳痛和烧伤。此外,A. scoparia在印度用作催情剂。在靠近巴基斯坦和阿富汗北部边界的Koh-e-Safaid Range,这种野生草本的根用于治疗肝炎、糖尿病和癌症。A. scoparia在传统沙特阿拉伯医学中传统用于治疗肝脏疾病和黄疸。在塔吉克斯坦,该植物用于治疗肝炎、疟疾和一些由细菌、蠕虫、病毒和真菌引起的传染病。该植物在亚洲有悠久的药用历史,几个国家有自己独特和常见的疗法。表2列出了A. scoparia在不同国家和区域的传统医学中的文化和历史重要性。图2也突出了该植物用于的广泛疾病和病症,提供了其多样传统用途和现代药用应用的一瞥。
    由于其利胆和保肝特性,该植物在传统中医(TCM)中备受重视。其应用被收录于现行中国药典,并在中医文献经典中详细描述。A. scoparia的干燥地上部分或其近亲Artemisia capillaris被称为Artemisia Scopariae herba(ASH)或茵陈,是一种治疗肝脏疾病的有前景草药。根据可用报告,该植物的地上部分用于制作中药,巴基斯坦人主要使用根,在伊朗,据报道花用于当地传统医学。
  7. 7.
    重要植物化学物质
    该植物含有多样复杂的化学成分。迄今为止,已从A. scoparia中鉴定出100多种生物活性化合物,包括黄酮类、香豆素、酚酸、色原酮、萜类、糖苷和甾体。在A. scoparia中报道的重要植物化学物质中,scoparone、scopoletin、quercetin和rutin是代表香豆素和黄酮类的显著生物活性成分。根据可用报告,香豆素是从A. scoparia中分离的关键生物活性成分,包括5种简单香豆素、4种呋喃香豆素、1种异香豆素和2种香豆素糖苷。从该植物分离的香豆素衍生物scoparone、scopoletin和esculetin已广泛研究其药理作用。Scoparone长期以来被认为具有降血压和血管扩张作用,是中药制剂的常见成分。它还显示出多种其他生物效应,包括心血管、保肝、抗炎、抗氧化、免疫抑制和抗菌活性。另一种香豆素衍生物scopoletin在A. scoparia中发现,是一种天然荧光化合物,存在于许多植物中。多年来,它已用于敏感过氧化氢检测试验。多项研究显示了scopoletin的抗氧化、抗炎、抗抑郁、抗惊厥、神经保护、抗糖尿病、抗癌、镇咳、骨保护和抗菌特性。与scoparone和scopoletin类似,esculetin是该植物中更多的香豆素衍生物,其公认的抗炎症和抗氧化能力在生物系统中具有多种有益作用。
    黄酮类和色原酮是该植物中发现的另一类重要化合物。黄酮类在大多数植物中大量存在,这些化合物在多个生物系统中具有广泛效应,并因其独特的生物活性被充分研究。尽管A. scoparia含有大量黄酮类,但这些化合物的相对数量在不同植物和不同来源提取物之间变化很大。在一项研究中,Ranjbar等人使用氯化铝比色法显示,A. scoparia乙醇提取物中最丰富的成分是黄酮类,测量为61.1 ± 0.4 μg QE/mg。Cirsmaritin是该植物的重要黄酮类,据报道具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗癌和抗糖尿病活性。该植物中报道的其他重要黄酮类包括quercetin、isorhamnetin、rutin、naringenin和blumeatin,所有这些化合物都据报道具有潜在心血管、保肝、抗菌、抗炎和抗癌作用。色原酮capillarisin是该植物中存在的另一种重要化合物。尽管该化合物不被认为是其他植物的生物活性成分。Capillarisin据报道在兔子中促进阴茎勃起,并显示出抗炎、抗氧化、抗哮喘和抗癌特性。
    在酚酸中,绿原酸及其一些衍生物在A. scoparia中丰富,并显示出显著生物效应。尽管异戊烯基香豆素酸是一类不同的化合物,不被认为是该植物的主要成分,但其中一些,如drupanin和capillartemisin B,已在该植物中发现。据观察,A. scoparia中发现的一些异戊烯基香豆素酸,如cis-scopa-cis-coumaricin和cis-scopa-transcoumaricin等,表现出强烈的脂肪生成特性。
    该植物还富含有机酸,如苯丙酸、咖啡酸、简单酚酸,绿原酸是幼苗关键质量控制标记。存在于地上部分的几种咖啡酰奎尼酸表现出显著抗炎活性。该植物独特的炔类化合物,如3S,8S-二羟基癸-9-烯-4,6-二炔-1-O-(6-O-咖啡酰基)-β-D-吡喃葡萄糖苷,对乙型肝炎病毒显示出强活性。该植物也含有高水平倍半萜,是抗疟药青蒿素的来源,地上部分产量约0.015%。有报告显示存在其他重要类型的化合物,包括脂肪族酸、三萜、脂肪醇和甾体或其衍生物。该植物显示存在对羟基苯乙酮,一种具有显著利胆成分的化合物,值得注意的是,该化合物未在蒿属其他近缘物种中发现。一项研究中发现该植物脂肪酸组成中高水平的不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸。主要饱和脂肪酸包括棕榈酸(20.39%)和硬脂酸(11.76%)。8种饱和脂肪酸总量为58.01%。关键单不饱和脂肪酸是棕榈油酸(4.53%)和油酸(6.23%),总量10.76%。显著多不饱和脂肪酸是亚油酸(14.42%)和花生四烯酸(3.17%),总计31.3%。总不饱和脂肪酸含量为42.06%。该植物中报道的主要维生素和甾醇是视黄醇乙酸酯(1.71 μg/g)和豆甾醇(2.11 μg/g)。同一作者也报道了A. scoparia中黄酮类的显著组成。然而,许多报告显示不同蒿属物种中黄酮类组成不同。也有报告显示一些蒿属物种中黄酮类含量低或无。
  8. 8.
    精油(EOs)
    大多数蒿属植物物种是芳香的并产生精油(EOs),通常用于香水和抗感染药物。到目前为止,通过GC-MS分析已从A. scoparia中报道了100多种挥发性油成分。该植物精油中发现的重要生物活性化合物包括β-和α-崖柏酮(thujone)、樟脑、1,8-桉叶素(cineole)和莰烯(camphene),这些化合物的存在有助于油的香气和药用活性。β-崖柏酮和α-崖柏酮是蒿属物种中常见的两种异构体。它们属于单萜类,具有独特的双环结构。这些代谢物已研究其显著生物活性,包括抗菌、抗病毒和杀虫特性。已证明A. scoparia的EOs含有抗氧化和自由基清除特性,这可能与改善代谢功能有关。同一植物不同地区的不同油组成表明同一植物可以具有不同的油依赖化学型。每个地点从该植物上部地上部分提取的EO质量比例不同。从塔吉克斯坦的EO主要由二乙炔组成,其中34.2%的油是1-苯基-2,4-戊二炔。韩国EO据报道富含β-石竹烯(6.8%)、樟脑(11.0%)和1,8-桉叶素(21.5%)。从印度和哈萨克斯坦的EO主要成分是p-伞花烃(p-cymene)。印度该植物EO中其他主要成分包括柠檬烯(12.53%)和β-月桂烯(13.95%)。相反,哈萨克斯坦该植物油含有甲基丁香酚(27.5%)和spathulenol(8.76%)以及β-蒎烯(13.6%)和β-罗勒烯(10.3%)。在中国东北,植物EO的主要成分是苊、姜黄烯和(+)石竹烯氧化物。通过水蒸馏从印度昌迪加尔附近荒地生长的新鲜收获叶中提取EO。GC/MS数据显示,幼叶油包含44种不同化合物,而成熟叶油包含31种成分,组成主要是单萜类(64-67%)。幼叶主要成分是β-月桂烯(24.13%),成熟叶是p-伞花烃(27.06%)。在沙特阿拉伯栽培的相同植物产生的EO富含2-壬酮(55%)和2-十一酮(24.5%),对六种细菌菌株和三种真菌菌株显示出潜在抗菌活性。然而,在沙特阿拉伯北部地区提取的同一物种EO主要成分是苊,占83.23%。伊朗EO产率0.7%,主要成分包括甲基丁香酚(18.53%)、spathulenol(4.37%)、石竹烯氧化物(5.69%)和sabinene(1.24%),表明EO组成在不同生态条件下变化。该植物EO中发现的主要成分在不同地区主要是丁香酚、樟脑、p-伞花烃和柠檬烯,但仍需进一步探索EO中在药用、药理学和农业领域具有高效潜力的新成分。虽然对中东国家其他蒿属物种的EO成分进行了广泛研究,但对这些地区特别是科威特的A. scoparia研究仍然有限,需要进一步探索。
  9. 9.
    生物潜力
    为了提供平衡和批判性的解释,以下评估区分了支持A. scoparia报道的生物和治疗活性的不同科学证据水平,包括体外细胞测定、体内动物模型和有限人体观察。报道的活性应结合检查的植物部分、鉴定的生物活性成分及其提出的机制来考虑。几种重要的生物活性成分,包括香豆素scoparone和scopoletin以及黄酮类quercetin和rutin,已在植物地上部分(包括叶、茎和花)中报道。实验研究提供证据表明这些化合物可以调节与各种生物活性相关的特定分子途径。例如,从A. scoparia地上部分获得的scoparone在前列腺癌模型中通过抑制信号转导和转录激活因子3(STAT3)的磷酸化和积累表现出抗癌作用。Scoparone也显示出抗炎活性,部分通过抑制Toll样受体4(TLR4)/核因子κB(NF-κB)信号通路。类似地,A. scoparia组分中鉴定的酚类化合物3,5-二咖啡酰基-表-奎尼酸(3,5-dicaffeoyl-epi-quinic acid)据报道通过抑制caspase-1活性和抑制NF-κB核转位表现出抗炎活性。A. scoparia精油报道的抗菌活性与破坏微生物细胞膜有关,导致膜损伤和细胞泄漏;精油主要在叶和花中合成。总的来说,这些发现为特定生物活性成分、其提出的分子机制和A. scoparia报道的生物活性之间的关联提供了实验支持。然而,大多数可用证据仍是临床前的,需要进一步设计良好的体内研究和临床研究以确定这些发现的安全性、有效性和治疗相关性。
    A. scoparia具有广泛的生物活性,引起了全球研究人员的相当关注。该植物中一些重要植物化学物质(如黄酮类、香豆素、酚酸和EOs)的证据在亚洲和欧洲得到充分认可。文献提供了足够的抗炎、抗癌、神经保护、抗糖尿病、抗菌和抗氧化活性的证据。此外,由于其显著的保肝特性,该植物是肝脏健康相关疾病用途的有力候选者。该植物的治疗潜力归因于其多样的化学成分,影响广泛的生物过程,这使其成为传统和现代药物中可能的天然治疗剂。表3提供了从A. scoparia获得的不同化学成分列表,负责各种生物活性。该植物如果不生长在重金属污染中,可以是代谢物提取的良好候选作物。该植物的生物潜力及其重要代谢物详细描述如下。
    9.1 抗菌特性
    A. scoparia中EOs和生物活性化学物质的存在负责其显著的抗菌活性。研究表明,该植物的EOs能够抑制广泛的微生物,包括真菌、细菌和寄生虫。Cha等人的研究报告,从该植物提取的EOs在针对其研究中评估的不同口腔细菌处理时显示出显著抗菌活性。A. scoparia EOs包括一系列挥发性芳香化学物质,有助于其抗菌活性,包括樟脑、1,8-桉叶素、β-崖柏酮和α-崖柏酮作为主要化合物。这些代谢物可以通过多种方式对抗微生物,更频繁地,这些芳香化学物质与细菌细胞膜的脂质部分反应,导致细胞或线粒体膜破裂,引起细胞泄漏并最终导致细胞死亡。更重要的是,该植物中的EOs含有崖柏酮,据报道对不同菌株的细菌和真菌具有显著抗菌特性。此外,该植物中的α-和β-崖柏酮都已报道显示抗菌作用,当两种异构体混合测试时,也观察到两种崖柏酮异构体之间的协同相互作用。类似地,该植物中发现的1,8-桉叶素对广泛的细菌和真菌菌株显示出抗菌作用。
    使用最低抑菌浓度(MIC)和琼脂扩散法,Ramezani等人报道了A. scoparia甲醇提取物对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和白色念珠菌(Candida albicans)ATCC 10231的抗菌活性。A. scoparia的乙酸乙酯、乙醚和己烷提取物针对不同的细菌和真菌菌株(如枯草芽孢杆菌、白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌(Salmonella abony)和大肠杆菌(Escherichia coli))进行测试。所有三种提取物对革兰氏阴性菌无效,但对酵母和革兰氏阳性菌有效。该植物的EO鉴定出23种化学化合物,其中生育酚衍生物最丰富。该EO对大肠杆菌和福氏志贺菌(Shigella flexneri)菌株表现出强抗菌作用,抑制率为55-75%。在另一项研究中,该植物的EO对三种革兰氏阳性菌、三种革兰氏阴性菌和三种真菌菌株有活性。EO对阴沟肠杆菌(Enterobacter xiangfangensis)、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌显示出最高活性。类似地,Khan等人和Farzaneh等人也证实了A. scoparia的潜在抗菌活性。虽然许多关于该植物抗菌功效的研究针对人类病原菌和真菌菌株,但关于该植物对植物病原菌活性的知识空白仍然存在。
    9.2 抗癌活性
    A. scoparia及其生物活性化合物的抗癌活性一直是广泛研究的焦点。在一项研究中,使用A. scoparia提取物生物合成的氧化锌纳米颗粒对Huh-7肝癌细胞显示出显著活性。植物提取物和合成的纳米颗粒均引起细胞凋亡并降低细胞增殖,IC50值分别为310.24 μg/mL和10.26 μg/mL。该植物抗增殖特性使用ER-α阳性和ER-α阴性乳腺癌细胞系T47D和HS578T评估。在100-200 mg/mL剂量下,提取物显著抑制T47D细胞增殖,但对HS578T细胞影响较小。在同一研究中,该植物提取物据报道增加凋亡细胞数量55.4%。Scoparone是一种从该植物衍生的香豆素,以IC50值41.3 μmol/L抑制DU145前列腺癌细胞中信号转导和转录激活因子3(STAT3)活性和增殖。STAT3磷酸化和核积累的减少导致STAT3靶基因转录的抑制。此外,用scoparone(30 mg/kg)处理18天抑制裸鼠中DU145异种移植肿瘤发展,这与较低STAT3磷酸化相关。这些发现表明scoparone通过STAT3抑制对前列腺癌细胞产生抗肿瘤作用。从该植物获得的显著香豆素scopoletin也显示出作为抗肿瘤剂的潜力。使用A. scoparia提取物合成的银纳米颗粒据报道对A549肺癌细胞系显示剂量依赖性毒性。此外,基因表达分析显示Bax基因上调和Bcl2基因下调。
    在Huh-7肝癌细胞中,壳聚糖和肉豆蔻酸纳米凝胶包封的A. scoparia提取物比游离提取物表现出更多细胞毒性;它通过上调Bax和miR192基因并抑制Bcl-2、MMP2、MMP9和cyclin D1基因诱导凋亡。另一项研究调查了植物提取物在横纹肌肉瘤细胞中诱导的细胞死亡机制。提取物的最佳摄取发生在孵育1小时内。150 μg/mL浓度的植物提取物杀死超过70-80%的横纹肌肉瘤细胞。该研究表明,甲醇A. scoparia提取物特别有效,48小时后杀死88-93%的癌细胞,而化疗药物杀死23%,表明显著抗癌活性。类似地,Khan等人报道,该植物乙醇提取物以IC50值6.93 μg/mL对THP1人单核细胞白血病细胞系显示出潜在抗癌活性。
    9.3 抗炎和抗氧化作用
    A. scoparia据报道显示出显著抗炎活性,例如防止体外热诱导蛋白质变性,并降低由角叉菜胶诱导的急
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