摩洛哥迷迭香精油抗菌活性的实验与分子对接分析及其多靶点机制研究

《Scientific Reports》:Experimental and molecular docking analyses of antibacterial activity in moroccan Rosmarinus officinalis essential oil

【字体: 时间:2026年02月10日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对抗菌耐药性问题,通过实验与分子对接技术探究摩洛哥迷迭香精油(ROEO)的抗菌活性。研究发现ROEO对四种病原菌具有抑制效果,并锁定其活性成分为含氧单萜类组分(F8)。分子对接预测其可靶向酪氨酰-tRNA合成酶、L-甲硫氨酸γ-裂解酶等关键酶,为多靶点抗菌药物开发提供新思路。

  
随着抗生素滥用问题日益严重,抗菌耐药性(AMR)已成为全球公共卫生领域的重大挑战。传统抗生素单一靶点的作用机制使得病原菌更容易通过基因突变产生耐药性,因此开发具有多靶点作用机制的天然抗菌剂成为研究热点。摩洛哥迷迭香(Rosmarinus officinalis)作为传统药用植物,其精油已被证实具有广谱抗菌活性,但具体活性成分及其作用靶点尚不明确。
为深入探究摩洛哥迷迭香精油的抗菌机制,研究人员通过实验分析与计算生物学相结合的方法,系统评估了其抗菌活性、关键活性成分及潜在分子靶点。该研究发表于《Scientific Reports》,为天然抗菌剂的开发提供了新的理论依据。
本研究主要采用以下关键技术:通过磁盘扩散法和肉汤微量稀释法测定精油对四种病原菌(包括大肠杆菌和金黄色葡萄球菌)的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC);通过生物测定引导的硅胶色谱法分离活性组分;利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析活性组分化学成分;采用AutoDock Vina进行分子对接预测活性成分与靶点酶(如酪氨酰-tRNA合成酶)的结合能力。
抗菌活性评估
通过磁盘扩散法和肉汤微量稀释法测试发现,摩洛哥迷迭香精油对四种受试菌株均具有抑制作用,抑菌圈直径在11.3至21.0毫米之间。进一步分析表明,该精油对粪肠球菌表现为杀菌作用(MBC/MIC=2.0),对其余菌株为抑菌作用(MBC/MIC>4)。
活性成分定位与鉴定
以粪肠球菌为指示菌,通过生物测定引导的色谱分离发现极性组分F8(占精油的18.5%)具有显著抗菌活性(抑菌圈14.0±1.71毫米)。GC-MS分析显示F8富含含氧单萜类化合物(97.45%),包括桃金娘烯醇、马鞭草烯酮等成分。
分子对接分析
分子对接结果表明,F8中的主要成分可有效结合酪氨酰-tRNA合成酶(TyrRS)、L-甲硫氨酸γ-裂解酶(MGL)、DNA旋转酶B(GyrB)和NAD+依赖DNA连接酶(LigA)等细菌必需酶。天然配体重对接验证了对接方法的可靠性(RMSD≤2.0 ?)。
计算机ADMET预测
计算机ADMET(吸收、分布、代谢、排泄和毒性)预测显示,这些活性成分具有类药特性,表现为高肠道吸收能力,同时提示具有中枢神经系统渗透性和皮肤致敏性等该类化合物的典型特征。
本研究证实摩洛哥迷迭香精油的抗菌活性主要源于其含氧单萜类组分,该组分可通过多靶点作用机制抑制细菌生长。分子对接结果为进一步开展酶活性验证、协同作用研究以及天然抗菌剂的体内效价和安全性评估提供了理论基础。该研究为开发新型多靶点抗菌药物提供了重要方向,对解决抗菌耐药性问题具有重要意义。
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