Flemingia strobilifera (L.) W. T. Aiton 的植物化学成分分析及其生物活性评估：探讨其对埃及伊蚊（Aedes aegypti）和斯氏按蚊（Anopheles stephensi）的抗氧化、抗菌及杀蚊效果

弗莱明氏树兰（Flemingia strobilifera）叶甲醇提取物经GC-MS鉴定含44种成分，包括萜类、脂肪酸及酚酸等，表现出显著的抗氧化活性（DPPH、ABTS清除率均＞80%）和蚊虫杀灭效果（对埃及伊蚊LC50 256.078-399.885 ppm，库蚊LC50 232.589-365.035 ppm），通过破坏幼虫中肠、肠壁及血膜结构实现灭杀。研究证实该植物兼具抗菌（对大肠杆菌抑菌率＞90%）和生态安全性，为开发新型蚊虫控制剂提供依据。

　　

Sajeev Sradha | Nateasan Geetha | George Anju Rani | Thangasamy Kavimani | Jeganathan Aarthi | Byju Anju

印度泰米尔纳德邦哥印拜陀市Bharathiar大学生命科学学院植物学系，邮编641046

摘要

Flemingia strobilifera是一种豆科植物，以其多样的植物化学成分而闻名，因其在可持续害虫控制和健康应用方面的潜力而受到关注。本研究旨在对F. strobilifera中存在的植物化学物质进行全面的多方向分析，并评估其抗氧化、抗菌以及针对登革热媒介Aedes aegypti和疟疾媒介Anopheles stephensi的杀蚊活性。通过使用先进的色谱和光谱技术，鉴定出多种生物活性化合物，包括黄酮类、生物碱和酚酸，这些化合物具有已知的治疗特性。抗氧化实验表明其具有显著的自由基清除能力，这与其中含有强效植物化学物质相吻合。F. strobilifera的甲醇叶提取物经GC–MS分析后，发现了44种化学成分。主要成分包括十四烷酸、Lupeol、十六烷酸、2-羟基(-1-羟基甲基)乙基酯和Phytol。此外，生物活性测试显示F. strobilifera提取物对蚊子具有显著的杀蚊效果，已确定了其对Ae. aegypti和An. stephensi幼虫的致死浓度，这表明其具有作为天然杀虫剂开发的潜力。使用F. strobilifera的甲醇叶提取物进行的杀幼虫和杀蛹实验显示，随着浓度的增加（从100 ppm到500 ppm），死亡率显著上升。Ae. aegypti的LC₅₀值在256.078至399.885 ppm之间，An. stephensi的LC₅₀值在232.589至365.035 ppm之间。提取物浓度的增加导致了死亡率的上升。F. strobilifera的甲醇叶提取物会损害蚊子幼虫的中肠、盲肠和围食膜，导致细胞裂解、围食膜撕裂、上皮细胞损伤以及整个身体表面的损伤。这些发现强调了Flemingia strobilifera作为开发环保型媒介控制和公共卫生策略替代品的潜在价值。本研究提倡进一步探索其在综合害虫管理中的应用，并强调了植物化学研究在促进可持续农业实践中的重要性。

引言

人们对天然药物的兴趣重新兴起，促使人们需要获取有关药用植物及其衍生产品的信息（Anand等人，2019年）。近年来，植物化学领域取得了显著进展，这主要归功于它对多个科学学科的重要贡献。新型天然化学物质作为治疗剂的应用显示出了巨大的前景。现代药物的开发受到了天然产物的多方面影响，例如植物化学物质的提取、利用天然物质作为创新疗法的模型，以及从植物中发现的新药物（Mohammed，2020年）。这些技术进步在现代引起了极大的兴趣（Ersoy等人，2022年）。植物广泛的治疗特性可能源于其丰富的次级代谢物组成（Swargiary等人，2017年）。

抗氧化剂通过对抗自由基在保护生物体免受疾病方面起着关键作用（Muscolo等人，2024年）。植物来源的抗氧化剂可以减缓与氧化应激相关的慢性疾病，如癌症和阿尔茨海默病（Mohammed和Khan，2022年；Mohammed等人，2023年）。细胞自然会产生活性氧和氮物种（ROS/RNS），这些物质会损害蛋白质、DNA和脂质。膳食抗氧化剂可以抑制脂质氧化并中和ROS/RNS，从而防止细胞损伤（Halliwell，2024年）。

蚊子是许多人类和动物疾病的主要传播媒介。在东南亚的热带气候下，由蚊子传播的疾病如疟疾、登革热、丝虫病和基孔肯雅热仍然是重大的公共卫生威胁（Chandra和Bhattacharjee，2024年）。2023年，印度报告了146,878例疑似登革热病例，其中68,346例得到确认，688人死亡（病死率为0.5%）（WHO，2023a）。全球范围内，2022年疟疾导致约2.49亿例病例和608,000人死亡。然而，印度当年的病例减少了30%，疟疾相关死亡人数减少了34%，分别为约338万例和5,511人死亡（WHO，2023b）。

合成杀虫剂造成的环境危害和日益增长的杀虫剂抗性增加了对环保型蚊虫控制替代品的需求。目前的害虫管理严重依赖化学和合成杀虫剂，这些杀虫剂会影响昆虫的发育和种群（Ahmed等人，2019年，2021年；Iqbal等人，2021年）。然而，生物控制方法，包括昆虫病原真菌和温度调节，也显示出潜力（Saif-Ur-Rehman等人，2019年；Mastoi等人，2020年）。植物性杀虫剂因其可生物降解性、较低的环境影响和比传统化学物质更安全的特性而受到关注（Ullah等人，2018年）。含有生物活性化合物（如生物碱、酚类、萜类和黄酮类）的植物提取物作为天然杀虫剂在蚊虫控制方面具有巨大潜力。

Flemingia属属于豆科，包含大约42个物种，历史上在中国被用于治疗多种疾病。该属植物表现出多种药理特性，如抗氧化、抗炎、抗菌、细胞毒性、抗肿瘤、抗溃疡、神经保护和类似激素的作用（Li等人，2012年；Sajeev等人，2024年）。Flemingia strobilifera是一种常见的多年生灌木，具有直立生长习性，原产于亚洲、中美洲和澳大利亚东北部（Gavade等人，2020年）。这种植物的叶子和花朵用于治疗结核病，而根部则用于治疗溃疡、身体肿胀、癫痫、癔症、发热和痢疾（Ghalot等人，2011年）。民族植物学研究表明，该植物具有驱蚊和其他吸血昆虫的特性（Bhuyan等人，2019年）。此外，它还被用于疟疾的治疗和控制（Santosh等人，2019年）。爪哇曾使用叶浸剂作为儿童驱虫剂，既可用于内服也可用于外用。在孟加拉国，人们饮用叶汁来治疗寄生虫感染（Shreedevi和Patel，2018年）。本研究调查了F. strobilifera叶提取物的性质，包括其定性和定量特征、体外抗氧化活性、GC–MS分析结果，以及对Anopheles stephensi和Aedes aegypti的抗菌和杀幼虫毒性。

实验部分

植物提取物的收集、鉴定和制备

F. strobilifera的叶子是从印度喀拉拉邦Pathanamthitta区的ponthanpuzha林地采集的。采集的叶子在印度泰米尔纳德邦哥印拜陀市的印度植物调查局南部区域中心进行了鉴定和认证，获得了凭证标本编号BSI/SRC/5/23/2022/Tech/44。用蒸馏水彻底清洗后，叶子在空气中晾干并研磨成细粉。然后将粉末状叶子进行冷提取。

提取物回收率

当前研究的图1显示了从每种溶剂提取物中回收的F. strobilifera叶子的百分比。在各种溶剂提取物中，甲醇提取物的回收率最高（29.40%），其次是水（21%）、苯（13.92%）、丙酮（11.60%）、氯仿（8.8%）和石油醚（4.26%）。总之，提取物回收率是一个关键参数，反映了植物化学提取的效率和潜力。

结论

对F. strobilifera的全面研究突显了其作为应对紧迫公共卫生挑战的宝贵自然资源的多方面潜力。通过多方向的植物化学分析，我们鉴定出多种生物活性化合物，包括黄酮类和酚类，这些化合物赋予了该植物强大的抗氧化、抗菌和杀蚊特性。抗氧化实验表明其具有显著的自由基清除能力。

数据可用性

数据可应要求提供。

伦理声明

不适用。

资助声明

不适用。

CRediT作者贡献声明

Sajeev Sradha：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 原稿、研究、资金获取、数据分析、概念构思。 Natesan Geetha：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 原稿、项目管理、概念构思。 George Anju Rani：软件应用、方法论、研究。 Thangasamy Kavimani：方法论、研究、数据分析。 Jeganathan Aarthi：项目管理、方法论、研究。 Byju Anju：软件应用。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

我衷心感谢DST INSPIRE New Delhi-IF200025提供的初级研究奖学金的财政支持。