《Frontiers in Pharmacology》:The biological screening of aromatic medicinal plant extracts for their potential in vitro bioactivity against factors associated with breast mastitis
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乳腺乳腺炎是一种由病原菌感染引发的炎症性疾病,通常可用抗生素治疗,但针对植物源替代疗法研究不足。芳香植物富含次级代谢产物,潜在具备抗菌与抗炎生物活性。研究人员旨在评估六种芳香植物(细香葱 Allium schoenoprasum L.、杂交葱 Allium ×
乳腺乳腺炎是一种由病原菌感染引发的炎症性疾病,通常可用抗生素治疗,但针对植物源替代疗法研究不足。芳香植物富含次级代谢产物,潜在具备抗菌与抗炎生物活性。研究人员旨在评估六种芳香植物(细香葱 Allium schoenoprasum L.、杂交葱 Allium × proliferum (Moench) Schrad. Ex Willd.、科莱苏 Coleus amboinicus Lour.、非洲毛头菊 Eriocephalus africanus L.、香叶天竺葵 Pelargonium graveolens L’Her.、金鼠尾草 Salvia aurea L.)的乙醇提取物对乳腺乳腺炎相关病原菌金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ATCC 25923)的抗菌活性,以及对人角质形成细胞(HaCaT)的细胞毒性与伤口愈合潜力。抗菌活性较高且细胞毒性较低的提取物经气相色谱-质谱联用(GC-MS)鉴定潜在生物活性化合物。结果显示,C. amboinicus、E. africanus、P. graveolens 对 S. aureus ATCC 25923 具抗菌活性(最小抑菌浓度(MIC)均为 250 μg/mL),仅 E. africanus 在测试浓度下测得最小杀菌浓度(MBC)为 1,000 μg/mL;S. aurea 抗菌最强(MIC 15.625 μg/mL,MBC 250 μg/mL)。多数提取物对 HaCaT 细胞毒性极低(半数抑制浓度(IC50)> 1,000 μg/mL),除外 S. aurea(IC50 75.80 ± 4.58 μg/mL)。A. × proliferum、C. amboinicus、P. graveolens 显示显著伤口愈合活性,E. africanus 表现愈合抑制。GC-MS 鉴定出樟脑(camphor,占 S. aurea 20.45%)、香芹酚(carvacrol,占 C. amboinicus 5.08%、P. graveolens 6.63%)等可能贡献生物活性的化合物。研究表明所选芳香植物可提供潜在用于乳腺乳腺炎治疗的次级代谢产物,未来需探究炎症信号通路或分离樟脑、香芹酚等以确认活性归属。
研究背景方面,乳腺乳腺炎多见于哺乳期女性,主要由乳汁淤积或金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)等病原感染引起,典型治疗依赖抗生素,但存在过度处方与抗菌耐药风险,且乳汁淤积型乳腺炎本不需抗生素;同时未治疗可进展为乳腺脓肿,术后哺乳中断,因此亟需非抗生素替代疗法。芳香植物因富含酚类与挥发性次级代谢产物具传统药用基础,但其针对乳腺炎相关菌株与皮肤创面修复的系统筛选不足。该研究由南非比勒陀利亚大学研究人员开展,发表于《Frontiers in Pharmacology》,旨在体外评价六种 readily available 芳香植物乙醇提取物对 S. aureus ATCC 25923 的抗菌活性、对人角质形成细胞(HaCaT)的细胞毒性及划痕愈合作用,并对高活性低毒样品作 GC-MS 成分解析,为乳腺炎植物药开发提供临床前证据。
关键技术方法上,研究人员于 2021 至 2024 年间从比勒陀利亚大学 Manie van der Schijff 植物园及 Future Africa 校区采集六种芳香植物鲜材,以 99% 乙醇室温超声辅助浸提、冻干得乙醇提取物;采用微量肉汤稀释法结合 PrestoBlue? 荧光读数测定对 S. aureus ATCC 25923 的最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC)与 IC50;以 HaCaT 细胞系行 72 h 增殖抑制实验算 IC50 与选择指数(SI);用 MuviCyte? 活细胞成像系统做 18 h 划痕实验评伤口愈合率;活性提取物经 Agilent 7890A GC-5975C MS 作 GC-MS 谱库比对(匹配度≥80%)鉴化合物。
研究结果部分,3.1 抗菌活性显示 S. aurea MIC 15.625 μg/mL、MBC 250 μg/mL 最优,C. amboinicus、E. africanus、P. graveolens MIC 均 250 μg/mL,E. africanus MBC 1,000 μg/mL,两种葱属无活性(MIC>1,000 μg/mL),阳性万古霉素 MIC 3.125 μg/mL。3.2 抗增殖实验中仅 S. aurea 对 HaCaT 的 IC50 75.80 ± 4.58 μg/mL,其余>1,000 μg/mL;S. aurea 选择指数 4.85,其余活性种 SI>1。3.3 伤口愈合表明 P. graveolens 25 μg/mL 闭合率 86.94%±6.21%、50 μg/mL 为 82.75%±7.26%,C. amboinicus 25 μg/mL 达 79.47%±2.83%,A. × proliferum 25 μg/mL 为 78.15%±0.98%,S. aurea 25 μg/mL 为 72.31%±1.48%,均显著优于溶剂对照;E. africanus 50 μg/mL 抑制至 27.26%±1.48%。3.4 GC-MS 在四活性提取中鉴得 29 种挥发物,S. aurea 含樟脑 20.45%(匹配 98%),C. amboinicus 与 P. graveolens 含香芹酚 5.08% 与 6.63%,另见油酰胺(oleamide)在 P. graveolens(18.80%)、C. amboinicus(27.73%)、S. aurea(11.85%)高丰度,以及甲基亚麻酸、植醇、pogostol 等。
讨论部分指出,按 Zouine 标准 S. aurea 属显著抗菌(MIC<100 μg/mL),另三种属中等(100–625 μg/mL);S. aurea MBC:MIC=16 为抑菌性,E. africanus 比值 4 为杀菌性,万古霉素比值 2;樟脑与香芹酚经文献支持可通过破坏脂质双层起效,油酰胺或协同促愈;作者提出后续应做生物活性导向分离、LC-MS 补非挥发物、炎信号通路评价及体内模型验证,并测对乳酸杆菌(Lactobacilli)友好性以保哺乳安全。结论部分翻译为:所选六种芳香植物乙醇提取物呈现不等体外抗菌与促愈性,S. aurea 抗菌最优(抑菌型),E. africanus 中等且杀菌,多提取物显著加速 HaCaT 划痕闭合而 E. africanus 反抑迁移;S. aurea 虽最毒仍对病原菌具选择性(SI 4.85);GC-MS 提示樟脑可能为 S. aurea 活性贡献者,但需靶向验证;推荐生物活性导向分离降毒存效,未来 LC-MS 比较及抗炎评价可拓展乳腺炎植物药管线。