Terfezia claveryi提取物的体外生物活性取决于生物物理提取方法和溶剂极性。浸渍辅助萃取(MAE)中的水提取物表现出最强的抗氧化活性,而Soxhlet萃取(SE)提取物则在SH-SY5Y细胞中诱导了更高的细胞毒性。这些结果显示,Terfezia claveryi提取物在体外生物活性上存在明显方法依赖性差异。
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Terfezia claveryi提取物的体外生物活性取决于生物物理提取方法和溶剂极性。浸渍辅助萃取(MAE)中的水提取物表现出最强的抗氧化活性,而Soxhlet萃取(SE)提取物则在SH-SY5Y细胞中诱导了更高的细胞毒性。这些结果显示,Terfezia claveryi提取物在体外生物活性上存在明显方法依赖性差异。
Terfezia claveryi 是一种可食用的沙漠松露,传统上在干旱地区食用。近年来,由于其潜在的抗氧化、抗菌和治疗特性,它吸引了越来越多的科学关注,暗示其在食品和健康相关领域的潜在应用。然而,尽管其生物潜力的证据日益增多,不同提取策略对生物活性化合物回收及Terfezia claveryi体外生物活性特征的影响,文献中尚未明确。本研究评估了采用不同提取方法和不同极性溶剂获得的Terfezia claveryi提取物的体外生物活性。确定了萃取产率,并利用既定测试系统评估提取物的抗氧化、抗菌、抗菌膜和细胞毒性活性。抗氧化能力通过2,2-二苯基-1-苦邋輼(DPPH)、2,2′-蜾氮-bis(3-乙基苯哆哆-6-磺酸)(ABTS)和铁还原抗氧化能力(FRAP)测试进行测量,同时研究了SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞中的细胞毒性效应。萃取率因方法和溶剂极性而异,其中通过超声辅助萃取法(UAE)制备的水提取物中获得的最高产率为18.40%。研究发现抗氧化活性因提取方法而异,采用浸渍辅助提取法(MAE)获得的水提取物表现出富含酚类化合物的特征,同时具有最强的自由基清除能力。对该提取物的LC-MS/MS分析显示存在九种酚类化合物;奎宁酸和绿原酸被确定为主要成分。相比之下,Soxhlet提取物在SH-SY5Y细胞中诱导的细胞毒性效果更强。抗菌和抗菌膜反应在提取方法间差异较小,表明这些活动对提取策略的依赖较弱。总体而言,这些发现表明生物物理提取方法和溶剂选择是决定Terfezia claveryi提取物体外生物活性特征的关键因素,其抗氧化和细胞毒性活性显著。
利用各种蘑菇来改善健康、预防和治疗疾病的历史可以追溯到古代1,2,3。大型真菌通常分为两类:上地型(蘑菇)和地下型(松露)4。被称为沙漠松露的特菲齐亚松露(T. claveryi)是一种世界知名且可食用的松露物种,属于特菲齐亚属5号。T. claveryi通常分布于干旱和半干旱地区,Helianthemum属植物分布广泛,编号为6,7,8,9,10,11。近年来,癌症和神经退行性疾病等全球慢性疾病的负担显著增加,凸显了对新型、安全且有效的治疗药物的紧迫需求。根据全球健康报告,癌症仍是全球主要死因之一,而神经退行性疾病随着人口老龄化持续增加。鉴于这一日益严重的公共卫生问题,研究真菌和药用植物中天然产物作为生物活性化合物潜在来源的探究已成为重要的研究优先事项。
与此同时,抗菌药物耐药性的快速出现对全球健康构成另一重大威胁。耐药性显著降低了传统抗生素的有效性,迫切需要替代抗菌策略13。来自天然来源的二次代谢物,尤其是酚类和多酚类化合物,因其多样的抗菌机制和低抗药性产生倾向而日益受到关注14。氧化应激是许多慢性疾病的基础机制因素,包括癌症、神经退行性疾病和代谢综合征。活性氧(ROS)的过度产生最终会破坏细胞稳态,导致DNA损伤、脂质过氧化和蛋白质氧化。在此背景下,能够清除自由基并调节氧化还原平衡的天然抗氧化剂被认为是减轻氧化损伤和疾病进展的有前景成分15。
松露富含不饱和脂肪酸、蛋白质、矿物质、维生素、氨基酸、酚类和多酚,这些成分与抗菌、抗氧化和抗癌特性相关,16,17,18,19,20,21,22,23,24。它们的抗氧化能力与其清除自由基的效果相关 25,26,27。在松露物种中,T. claveryi因其可食用结构、区域经济价值以及据报道的酚类化合物丰富而尤为引人注目23。尽管关于其传统食用和生物活性的证据出现,但关于提取策略如何影响其化学成分和生物效应的综合研究仍然有限。
松露中生物活性化合物的回收受到提取参数的强烈影响,包括所应用的提取技术和溶剂极性。生物物理提取方法如超声辅助提取(UAE)、浸渍辅助提取(MAE)和索克斯莱特提取(SE)在极性化合物的能量输入、提取效率和选择性方面表现出显著差异28。然而,大多数研究依赖单一提取方法或有限溶剂系统,比较这些方法对体外生物活性特征影响的研究较为有限。因此,本研究系统地比较了多种使用不同极性溶剂的生物物理提取方法,以评估T. claveryi提取物的体外生物活性。有人假设提取方法和溶剂极性会导致生物活性因方法而异。因此,本研究的目标是:(i)比较不同方法和溶剂之间的萃取产率,(ii)评估方法相关的抗氧化剂和细胞毒性活性变化,(iii)考察抗菌和抗生素膜反应,考虑其对提取策略的敏感性。
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注意:图1中示意了T. claveryi提取物的制备和分析的整体实验流程。研究中使用的所有材料均见材料表。
1. 真菌材料鉴定与制备
2. 真菌材料的制备与提取
(1)3. 抗氧化活性的测定
4. 总酚类含量(TPC)分析
注意:采用文献中描述的Folin–Ciocalteu方法测定 T. claveryi 提取物的总酚类含量(TPC),并略作修改33。在培养过程中保护反应混合物免受光照伤害。使用前应新鲜准备碳酸钠溶液。
5. 利用LC-MS/MS进行植物化学分析
注意:按照已发表的色谱方法进行LC-MS/MS分析,仅有轻微修改34。将所有样品和流动相通过0.22微米膜过滤器过滤,并在分析前对流动相进行脱气。
6. 抗菌活性测试
注意:根据既定的微生物学方案,使用琼脂井扩散法评估抗菌活性。所有微生物操作应在生物安全柜中进行无菌环境。使用前后都要消毒所有材料。
7. 生物膜抑制
注意:使用晶紫染色法评估参考细菌菌株的抗生物膜活性。所有操作均在无菌条件下进行,避免在清洗过程中扰动附着的生物膜。
(2)8. 细胞培养与细胞毒性活性分析(MTT测定)
注意:根据标准细胞存活协议,使用MTT检测评估细胞毒性效应。所有操作均应在无菌条件下进行,在生物安全柜内进行,并在使用前将培养基和试剂预热至37°C。

图1:实验工作流程的示意图概述。请点击此处查看该图的更大版本。
9. 统计分析
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T. claveryi 的分子鉴定
使用通用引物ITS1和ITS4对ITS区域进行PCR扩增,用于分子鉴定T . claveryi。 所得序列通过BLAST算法分析并与NCBI数据库中的参考序列进行比较,从而实现了最终的物种鉴定(补充文件1)。
提取效率
萃取效率因提取方法和溶剂极性而异(见表1)。对于MAE方法,提取效率按以下顺序下降:水>甲醇>乙酸乙醇>丙酮>正己烷(2.15–15.01%)。SE和UAE方法表现出类似的溶剂依赖性趋势,提取效率按以下顺序下降:水>甲醇>乙酸乙酯>正己烷>丙酮(SE:2.58–9.53%;阿联酋:3.01–18.40%)。采用阿联酋法制备的水溶液提取物获得最高提取效率(18.40%),而MAE法制备的正己烷提取物则为最低(2.15%)。本比较主要强调了同一溶剂系统内不同提取方法及不同溶剂极性间的萃取...
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本研究建立了一个比较且标准化的提取-生物活性 平台,证明提取策略是决定化学成分和生物功能的关键因素。该方案的主要方法优势在于对提取参数的严格控制,特别是固定的固液比、标准化溶剂体积、相同的萃取后处理以及生物测定前的均匀库存溶液制备。这些步骤代表了工作流程中的关键控制点。溶剂体积的变异、溶剂去除不完全或重组浓度不一致,都可能显著偏向抗氧化剂或细胞毒性比较。因此,保持相同的下游制备条件确保观察到的生物差异反映的是质性成分变化,而非浓度伪影。此外,阿联酋和水性东南水域的温度调节至关重要。超声抽取过程中的空化会产生局部的高能微环境,这些微环境可能促进质量传递,但如果控制不当,也可能使敏感代谢物不稳定。本研究中间歇冷却作为维护酚类稳定的实用排查步骤。
提取产率结果显示明显的极性依赖趋势,水产率最高,正己烷产率最低。这一模式与已建立的溶剂极性指数及先前报告一致,这些报告表明高极性溶剂35,36,37,38,39优先提取亲
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作者声明没有利益冲突。支持本研究发现的所有数据均可在主稿及补充信息文件中查阅。本研究生成和分析的数据集可由通讯作者根据合理请求提供。
作者声明该研究未获得任何资金支持。
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 96孔聚苯乙烯微量滴定板 | 内斯特科学 | 701001 | 细胞培养/检测板 |
| ABTS(2,2'-偶氮基-双铯(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)) | 西格玛-奥尔德里奇 | A3219 | 阳离子自由基清除测定 |
| 丙酮(分析级) | 西格玛-奥尔德里奇 | 179124 | 萃取溶剂 |
| 乙腈(LC-MS级) | 西格玛-奥尔德里奇 | 34851 | 有机流动相 |
| 鲍曼不动杆菌 | 空军交通管制委员会 | 美国弗吉尼亚州马纳萨斯 | ATCC 17978 |
| 配备1290 Infinity UPLC系统的三联四联LC-MS/MS | 安捷伦科技 | 6460 | 定量分析 |
| 分析柱(C18,4.6 & 乘以100 mm,3.5 & mu;m) | 安捷伦科技(佐巴克斯) | 959990-902 | 反相柱 |
| 抗氧化标准(抗坏血酸/Trolox) | 西格玛-奥尔德里奇 | A7506 / 238813 | 阳性对照 |
| 应用生物系统3730xl DNA分析仪 | 应用生物系统 | 3730xl DNA分析仪 | DNA测序系统 |
| 应用生物系统与贸易;BigDye™终结者 v3.1 循环测序套件 | 应用生物系统 | 4337455 | 桑格测序套件 |
| 蜡样芽孢杆菌 | 空军交通管制委员会 | 美国弗吉尼亚州马纳萨斯 | ATCC 14579 |
| 生物信息学分析、BioEdit软件、所用算法:CAP组建组装 | 宜必思生物科学 | 匿名 | 序列组装软件 |
| 纤维素提取顶针 | 渔夫品牌与贸易; | 11724043 | 用于索克斯莱特提取 |
| 二甲基亚狐(DMSO) | 默克 | 102952 | 溶剂 |
| DNA分离套件(Plant&;真菌DNA分离套件(波兰) | EurX 基因矩阵 | E3595 | DNA分离 |
| DPPH(2,2-二苯-1-苦肼) | 西格玛-奥尔德里奇 | D9132 | 激进扫气测定 |
| 杜尔贝科改良鹰型中型 | 摩羯座,nbsp; | 德梅姆哈 | |
| 肠道杆菌气化基因 | 空军交通管制委员会 | 美国弗吉尼亚州马纳萨斯 | ATCC 13048 |
| 粪肠球菌 | 空军交通管制委员会 | 美国弗吉尼亚州马纳萨斯 | ATCC 29212 |
| 大肠杆菌 | 空军交通管制委员会 | 美国弗吉尼亚州马纳萨斯 | ATCC 25922 |
| 乙醇 | 默克 | 100983 | 溶剂 |
| 乙酸乙酯 | 默克 | 109623 | 萃取溶剂 |
| 胎牛血清(FBS) | 摩羯科学 | FBS-16A | |
| BigDyeTerminator v3.1 循环测序套件 | 热扑鱼 | 4337455 | 测序套件 |
| Folin-Ciocalteu 试剂 | 西格玛-奥尔德里奇 | 47641 | 总酚类含量 |
| 甲酸 | 西格玛-奥尔德里奇 | 33015 | 移动相加法 |
| 亚硫酸 | 卡洛·埃尔巴 | 406335 | 校准曲线 |
| 基因矩阵 Plant&真菌DNA分离套件 | 欧币及nbsp; | E3595 | DNA分离套件 |
| GraphPad 棱镜(v9) | 数据可视化与统计分析 | 无 | 统计分析 |
| 加热罩 | 电热和nbsp; | EME30500 | 用于维持溶剂反流 |
| 高预备与贸易;PCR净化系统 | 马格比奥 | AC-60005 | |
| 冰 | 实验室级 | — | 阿联酋的温度控制 |
| 肺炎克雷伯氏菌 | 空军交通管制委员会 | 美国弗吉尼亚州马纳萨斯 | ATCC 13883 |
| L-谷氨酰胺 | 摩羯科学 | 德国 | |
| 单核细胞增生李斯特菌 | 空军交通管制委员会 | 美国弗吉尼亚州马纳萨斯 | ATCC 19115 |
| 冻干剂 | Scientz | 无 | 提取物的冻干 |
| 磁珠与横线;基于PCR的清理系统 | 马格比奥 | AC-60005 | PCR |
| 甲醇 | 默克 | 106009 | 萃取溶剂 |
| 正己烷 | 默克 | 103701 | 萃取溶剂 |
| 青霉素/链霉素 | 摩羯科学 | 德国 | |
| 铜绿假单胞菌 | 空军交通管制委员会 | 美国弗吉尼亚州马纳萨斯 | ATCC 27853 |
| 滤纸(编号541) | 西提瓦 | 1541-125 V | 在提取物过滤过程中 |
| 旋转蒸发器 | 布奇R100 | 11100V101 | 溶剂去除 |
| 痢疾志贺氏菌 | 空军交通管制委员会 | 美国弗吉尼亚州马纳萨斯 | ATCC 13313 |
| 碳酸钠 | 默克 | 106392 | 总酚类分析 |
| SPECTROstar 纳米微板读取器及nbsp; | BMG Labtech | 吸收度测量 | |
| 金黄色葡萄球菌 | 空军交通管制委员会 | 美国弗吉尼亚州马纳萨斯 | ATCC 25923 |
| 表皮葡萄球菌 | 空军交通管制委员会 | 美国弗吉尼亚州马纳萨斯 | ATCC 12228 |
| 统计分析软件(SPSS,v23) | 数据分析 | 匿名 | |
| 热力科学纳米滴2000 | 赛莫飞世尔科学 | ND-2000 | |
| 色氨酸大豆琼脂(TSA) | 默克 | 德国 | — |
| 色蛋白大豆汤(TSB) | 默克 | 德国 | — |
| 超声均质器 | Scientz | SCIENTZ-650L | 超声辅助拔牙 |
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