酸枣仁提取物:植物化学成分及初步的体内外生物活性研究

时间:2026年5月16日
来源:Chemistry & Biodiversity

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摘要 酸枣(Rhamnaceae)是尼泊尔特有的植物物种,因其种子常用于制作宗教饰品,在当地具有重要的宗教和经济价值。其果实可食,木质化种子则用于制作菩提心念珠。尽管这些种子具有重要意义,但其化学成分和生物特性却鲜有科学研究。为填补这一知识空白,研究人员采用极

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摘要 酸枣(Rhamnaceae)是尼泊尔特有的植物物种,因其种子常用于制作宗教饰品,在当地具有重要的宗教和经济价值。其果实可食,木质化种子则用于制作菩提心念珠。尽管这些种子具有重要意义,但其化学成分和生物特性却鲜有科学研究。为填补这一知识空白,研究人员采用极性递增的溶剂对酸枣种子进行了顺序提取。初步的生物测定,包括抗氧化、抗菌、酶抑制活性及毒性研究结果显示,提取物具有中等的抗氧化和α-淀粉酶(α-amylase)抑制活性,而丙酮和乙酸乙酯提取物则表现出显著的抗菌和抗真菌效果。卤虫致死试验和急性毒性小鼠模型表明,不同提取物的毒性有限或无毒性。通过液相色谱-质谱(LC-MS)分析,鉴定出脂肪酸、三萜类、植物甾醇、环肽生物碱、黄酮类及其他酚类化合物。总体而言,本研究首次对酸枣种子进行了综合的化学和生物学解析,并指出其作为天然抗菌生物活性化合物、化妆品及皮肤健康制剂的潜在价值。
一、 研究背景、问题与目的
药用植物长期以来是药物发现的重要源泉。酸枣属(ZiziphusMill.)植物在全球暖温带和热带地区广泛分布,其许多物种的果实可食,并在传统医学中用于治疗多种疾病,具有丰富的生物活性成分。然而,对该属植物的研究并不均衡,许多物种和植物部位仍未得到充分探索。其中,尼泊尔特有的酸枣因其木质化内果皮(种子)被雕刻成念珠用于佛教修行而具有极高的宗教、文化和经济价值。尽管如此,关于其种子化学成分、生物活性及安全性的科学研究却极为匮乏。此前的研究多集中于该物种的分类学、生态学、繁殖及社会经济层面,其药用化学研究,尤其是对最具经济价值部位——种子的系统性评估,尚属空白。
针对这一关键的知识缺口,本研究旨在实现以下目标:
  1. 1.
    利用液相色谱-质谱(LC-MS)技术表征酸枣种子提取物的植物化学成分。
  2. 2.
    评估其初步的体外生物活性,包括抗氧化、抗菌及α-淀粉酶抑制效应。
  3. 3.
    通过卤虫致死试验和体内急性口服毒性研究评估其安全性。
本研究聚焦于这种具有重要文化意义的特有物种中一个此前未被探索的植物部位,旨在阐明酸枣种子的药用潜力,并将其置于更广泛的酸枣属科学研究背景中。
二、 主要关键技术方法
本研究采用了一系列标准化的提取与分析技术。首先,研究人员从尼泊尔Kavrepalanchok地区收集了酸枣种子,并经国家植物标本馆(KATH)鉴定确认。种子经干燥、粉碎后,采用超声辅助法,依次使用极性递增的溶剂(己烷、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇)进行顺序提取,得到六种粗提物。在化学表征方面,利用液相色谱-质谱(LC-MS)对提取物进行成分鉴定。在生物活性评价中,采用分光光度法测定总酚(TPC)和总黄酮(TFC)含量;通过琼脂孔扩散法评估对四种标准菌株(包括革兰氏阳性和阴性细菌)及一种真菌(白色念珠菌)的抗菌活性;利用DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基清除法测定抗氧化活性;采用DNSA(3,5-二硝基水杨酸)法进行α-淀粉酶抑制试验。在安全性评估方面,进行了卤虫(Artemia salina)致死试验以评估细胞毒性,并依据OECD指南425进行了小鼠急性口服毒性试验。
三、 研究结果
2.1 总酚和总黄酮含量分析
研究人员测定了六种溶剂提取物的总酚含量(以没食子酸当量计)和总黄酮含量(以槲皮素当量计)。结果显示,乙酸乙酯提取物的总酚含量最高(39.97 mg GAE/g),而甲醇提取物的总黄酮含量最高(11.12 mg QE/g)。使用极性更强的溶剂能更有效地提取酚类化合物。
2.2 抗菌和抗真菌筛选分析
在100 mg/mL浓度下,六种提取物对测试的微生物表现出不同程度的抑制活性。其中,丙酮提取物和乙酸乙酯提取物显示出最显著的抗菌和抗真菌效果。丙酮提取物对测试的革兰氏阴性菌(大肠杆菌、肺炎克雷伯菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)的抑制圈直径(ZOI)与阳性对照(卡那霉素)相当甚至更高,这表明其具有显著的生物活性。
2.3 卤虫致死试验
通过将新孵化的卤虫无节幼体暴露于不同浓度的提取物中,计算半数致死浓度(LC50)。所有提取物的LC50值均在135.08至412.44 μg/mL之间,属于“中等毒性”范畴(LC50值在100-500 μg/mL之间)。其中,乙酸乙酯提取物的毒性最高(LC50= 135.08 ± 10.82 μg/mL),而二氯甲烷提取物的毒性最低。
2.4 抗氧化筛选分析
通过DPPH法测定提取物的半数抑制浓度(IC50)来评估其抗氧化活性。甲醇提取物显示出最强的自由基清除活性(IC50= 155.29 ± 5.81 μg/mL)。乙酸乙酯和丙酮提取物具有中等抗氧化活性,而己烷和二氯甲烷提取物的活性较弱。酚类化合物的含量与抗氧化活性之间存在关联。
2.5 α-淀粉酶抑制活性(初步评估抗糖尿病化合物)
通过体外α-淀粉酶抑制试验评估提取物的潜在抗糖尿病活性。甲醇提取物的抑制活性最强(IC50= 0.77 ± 0.05 mg/mL),表明其具有最显著的抗糖尿病潜力。乙酸乙酯和丙酮提取物具有中等抑制活性,而氯仿提取物在所测浓度下未显示明显活性。
2.6 体内急性口服毒性研究
对小鼠进行的急性口服毒性试验显示,在高达2000 mg/kg体重的剂量下,所有六种种子提取物均未引起死亡。半数致死剂量(LD50)均大于2000 mg/kg,表明在测试剂量下,这些提取物口服毒性很低。
3 液相色谱-质谱(LC-MS)分析的植物化学成分
LC-MS分析显示,种子提取物中主要含有脂肪酸衍生物,这与种子组织富含油脂的特性一致。在所有提取物中均检测到脂质。此外,还鉴定出多种次级代谢产物,包括三萜类衍生物(如齐墩果酸、齐墩果-12-烯-28-酸、木鳖子素)、植物甾醇(如β-谷甾醇、豆甾烷醇)。在极性更强的溶剂提取物中,检测到氨基酸衍生物、C-糖基化黄酮类(如斯皮诺素、异斯皮诺素)以及羟基肉桂酸或苯甲酸衍生物。还检测到有限数量的生物碱衍生物,如环肽生物碱(nummularins)、阿朴啡生物碱衍生物(甲基木兰花碱)和异喹啉类(lotusine)。
四、 讨论与结论
讨论:本研究首次对酸枣种子的植物化学和生物潜力进行了综合表征。结果显示,不同提取物在测试的生物活性中反应有限。最有前景的效果是丙酮提取物观察到的抗菌和抗真菌活性。在α-淀粉酶抑制和DPPH抗氧化实验中观察到的活性相对较低。从植物化学角度看,种子组织的高脂含量限制了其他成分的提取,这些成分的含量相对于脂质而言较为有限。尽管如此,LC-MS分析仍成功检测到肽类、三萜类、酚类化合物、环肽生物碱和植物甾醇。与本物种叶片的研究相比,种子提取物以脂肪酸和亲脂性成分为主,抗氧化和酶抑制活性有限,但抗菌和抗真菌效果显著,表明存在植物部位依赖性的化学组成和生物活性差异。本研究结果与酸枣属其他物种的报道一致,所检测到的环肽生物碱、黄酮类等化合物与抗菌活性相关。此外,抗氧化活性与不饱和脂质共存,也提示酸枣种子在皮肤相关或化妆品应用中具有潜力。
结论:酸枣是尼泊尔地区一种具有重要精神、宗教及经济价值的植物。其种子可食并用于宗教目的,同时也是生物活性化合物的潜在来源。研究结果表明,种子在化学上以不饱和脂肪酸(n-6亚油酸和n-9油酸)为主。此外,在极性更强的提取物中也检测到多类次级代谢产物,包括通常与生物活性相关的植物甾醇和三萜类。初步的生物测定显示,在不同测试中均未观察到毒性,表明该植物材料可能具有较高的安全性。虽然抗氧化和α-淀粉酶抑制反应不特别强,但某些提取物表现出明显的抗菌和抗真菌作用,提示其具有选择性生物活性而非广谱功效。化学分析和观察到的生物活性表明,未来有必要对酸枣种子的应用进行研究,特别是作为抗菌剂以及化妆品和皮肤应用生物活性化合物的植物来源。总体而言,酸枣种子不仅具有作为抗菌剂的潜力,也可作为制药和化妆品行业的可持续自然资源,为尼泊尔带来科学和社会经济价值。

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