《Food Bioscience》：Integrative screening of
Phytolacca americana extracts: Chromatography, bioassays, and
in silico analysis
编辑推荐：
本研究系统评估美洲商陆果实和叶部的化学成分及生物活性，采用溶剂提取法、HPLC-ESI-Q-TOF-MS分析及多种体外抗氧化和酶抑制实验，发现甲醇提取物具有显著的抗氧化（CUPRAC最高310.62 mg TE/g）和酪氨酸酶抑制活性（54.77 mg KAE/g），器官特异性代谢物分布及溶剂选择性与生物活性密切相关，为神经保护、代谢调节等应用提供依据。
Milena Terzic | Gokhan Zengin | Mehmet Veysi Cetiz | Abdullahi Ibrahim Uba | Ismail Senkardes | Jasmina Glamo?lija | Marina Sokovi? | Uro? Ga?i? | Dejan Stojkovi? | Filomena Nazzaro | Nikolaos Tzortzakis
塞尔维亚诺维萨德大学诺维萨德技术学院
摘要
Phytolacca americana L.（美洲商陆，属于商陆科）是一种多年生草本植物，传统上因其药用价值而被使用，但对其器官特异性生物活性的全面研究仍然有限。本研究通过溶剂依赖性提取（甲醇、乙酸乙酯、水）、HPLC-ESI-Q-TOF-MS分析、体外抗氧化测试（DPPH、ABTS、CUPRAC、FRAP、金属螯合、磷钼酸）、酶抑制测试（胆碱酯酶、α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶、酪氨酸酶）以及计算机模拟（in silico）方法，对其果实和叶片提取物的化学成分和生物活性进行了综合评估。甲醇提取物在清除自由基和提供电子方面表现出优异的能力，尤其是在CUPRAC测试中（310.62 mg TE/g）；而叶片提取物在金属螯合和总抗氧化能力方面表现突出。甲醇提取物还对酪氨酸酶具有最高的抑制活性（54.77 mg KAE/g），并对其他关键酶也表现出显著的调节作用。相关性分析表明，生物活性受到器官特异性代谢物分布和溶剂选择性的强烈影响。这些发现为
Phytolacca americana提供了全面的综合特征描述，突显了其在民族药理学中的重要性及其作为多功能生物活性化合物来源的潜力，这些化合物可用于神经保护、代谢调节、皮肤病学和功能性食品开发。
引言
非传染性疾病（NCDs），包括糖尿病、心血管疾病和神经退行性疾病，是全球面临的紧迫健康挑战，导致了全球大部分的发病率和死亡率（Goswami, 2024）。这些疾病的进展与氧化应激以及控制神经传递、葡萄糖代谢和黑色素生成的关键酶的失调密切相关。这些相互关联的机制强调了需要采取多功能干预措施，以同时减轻氧化损伤并调节酶活性（Zhang and Guo, 2024）。
药用植物长期以来一直是结构多样的生物活性化合物的来源，具有应对复杂病理生理途径的潜力。其中，Phytolacca americana L.（美洲商陆，属于商陆科）是一种多年生草本植物，传统上被美洲原住民和早期欧洲移民用作泻药、催吐剂以及治疗炎症和皮肤疾病的局部用药（Bailly, 2021）。其叶片和果实富含酚酸、黄酮苷、三萜皂苷和凝集素，包括商陆毒素，这些成分赋予了其强大的药理作用和内在生物活性（Bochniarz, 2024）。尽管其在民族药理学中具有重要意义，但对器官特异性代谢物分布、溶剂依赖性提取效率及多功能生物活性的全面评估仍然较少。
Phytolacca属包含30-35个物种，主要分布在热带和亚热带地区（Decraene et al., 1997; Nowicke, 1968），展现了显著的生态和化学多样性。Phytolacca americana是研究最为广泛的物种，而其他成员如P. acinosa Roxb.、P. dioica L.、P. dodecandra L’Hér.和P. octandra L.则反映了该属的适应进化及其广泛的生态范围。在本研究中，我们对Phytolacca americana的果实和叶片进行了系统的综合评估。通过溶剂依赖性提取（乙酸乙酯、甲醇、水）、HPLC-ESI-Q-TOF-MS分析、体外抗氧化和酶抑制测试以及计算机模拟，我们将化学成分与多功能生物活性进行了关联。据我们所知，本研究提供了将器官特异性代谢物、溶剂选择性和Phytolacca americana的机制性生物活性联系起来的全面综合特征描述，扩展了以往的研究，并为未来在神经保护、代谢调节、皮肤病学和功能性食品开发方面的应用奠定了坚实的基础。
植物采集
植物材料（处于开花期）于2023年从G?lcük地区（Kocaeli，海拔330米）采集。在Ismail Senkardes博士进行分类鉴定后，凭证标本（编号MARE-22956）被保存在马尔马拉大学药学院植物标本馆中。采集过程中仔细分离了植物的不同部分（果实和叶片），在22 ± 2°C的温度下阴干，然后研磨并储存在黑暗环境中。
总酚类和黄酮类含量
在测试的提取物中，Phytolacca americana的果实和叶片的甲醇提取物是总酚类化合物的最丰富来源（表3）。甲醇果实提取物的酚类含量明显高于甲醇叶片提取物（分别为38.37 mg GAE/g和16.49 mg GAE/g），这表明甲醇是最有效的提取溶剂，因为它具有适中的极性和破坏氢键的能力，从而促进了酚类化合物的提取。
结论
总之，Phytolacca americana的果实和叶片表现出强烈的、受器官和溶剂影响的生物活性，这种活性是由酚酸、黄酮苷和三萜皂苷的协同作用驱动的。甲醇果实提取物在清除自由基和提供电子方面表现出优异的能力，尤其是在CUPRAC测试中；而叶片提取物在金属螯合和总抗氧化能力方面最为有效。酶抑制测试表明，甲醇提取物对多种酶具有显著的抑制作用。
CRediT作者贡献声明
Ismail Senkardes：验证、方法学、研究。
Jasmina Glamo?lija：验证、方法学、数据分析。
Mehmet Veysi Cetiz：研究、数据分析。
Abdullahi Ibrahim Uba：软件、方法学、研究。
Dejan Stojkovi?：验证、软件、方法学。
Filomena Nazzaro：软件、方法学、研究。
Marina Sokovi?：可视化、资源管理、方法学。
Uro? Ga?i?：可视化、方法学、研究、数据分析。
Nikolaos
未引用参考文献
Berman et al., 2000; Chang, 2009; CLSI,; ?zbucak et al.,; Panzella and Napolitano, 2019.
资助
本研究得到了塞尔维亚共和国科学、技术发展与创新部（项目编号451-03-136/202503/200007, 451-03-136/2025-03/200134）的支持。本研究的in silico计算分析部分是在TUBITAK ULAKBIM高性能和网格计算中心（TRUBA）完成的。整个项目得到了TUBITAK的支持（项目编号124C078）。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
