DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-35358-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41629492
تاريخ النشر: 2026-02-02
المؤلف: Mohamed I.M. El-Zaidy وآخرون
الموضوع الرئيسي: السيلينيوم في الأنظمة البيولوجية
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة طريقة صديقة للبيئة لتخليق جزيئات السيلينيوم النانوية (SeNPs) باستخدام المستخلص الميثانولي من لب ثمرة Balanites aegyptiaca، مع تسليط الضوء على أنشطتها البيولوجية. أظهرت جزيئات SeNPs التي تم تخليقها، والتي تم تمييزها بواسطة المجهر الإلكتروني الناقل (TEM) والمجهر الإلكتروني الماسح بإصدار المجال (FESEM) وطيف الأشعة فوق البنفسجية-المرئية (UV-Vis)، حجمًا متوسطًا يبلغ 2.82 نانومتر. أكدت عملية التوصيف أن المركبات الفينولية في المستخلص عملت كعوامل مختزلة ومستقرة. حدد تحليل الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) ثمانية مركبات فينولية رئيسية، مع كون حمض الجاليك وحمض الكلوروجينيك والديدزين الأكثر انتشارًا. أظهرت جزيئات SeNPs سمية خلوية كبيرة ضد خلايا سرطان القولون HCT-116 (IC₅₀ = 30.03 ميكروغرام/مل) وأظهرت تأثيرات مضادة للبكتيريا قوية ضد Klebsiella pneumoniae وEscherichia coli وEnterococcus faecalis. بالإضافة إلى ذلك، أدت إلى تأثيرات جينية تعتمد على التركيز في أطراف جذور Vicia faba، وأشارت دراسات الربط الجزيئي إلى أن المركبات الفينولية تتفاعل بفعالية مع موقع النشاط CDK4، مما يشير إلى خصائصها المحتملة كمضادات للسرطان.
في الختام، تؤكد الدراسة على دور المركبات الفينولية النشطة بيولوجيًا في المستخلص الميثانولي من لب ثمرة Balanites aegyptiaca في التخليق الأخضر لجزيئات SeNPs المستقرة. أظهرت هذه الجزيئات النانوية نشاطًا مضادًا للبكتيريا وتأثيرات سمية خلوية كبيرة، بما في ذلك الاستماتة في خلايا سرطان القولون. تدعم تحليل الربط الجزيئي الفرضية القائلة بأن المكونات الفينولية قد تعزز النشاط المضاد للسرطان من خلال قدرتها على الارتباط بـ CDK4. كشفت التقييمات الخلوية عن تأثيرات تعتمد على التركيز لجزيئات SeNPs على النشاط الانقسامي والعيوب الكروموسومية في Vicia faba. بينما تعتبر النتائج واعدة للتطبيقات الطبية الحيوية لجزيئات SeNPs المستخلصة من B. aegyptiaca، يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى مزيد من الدراسات الحية والتحقيقات الآلية المفصلة للتحقق من إمكاناتها العلاجية.
النتائج
يقدم قسم النتائج نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية وآثارها. يكشف التحليل عن ارتباطات كبيرة بين المتغيرات قيد الدراسة، حيث تؤكد الاختبارات الإحصائية قوة هذه العلاقات. بشكل ملحوظ، تشير البيانات إلى أن المتغير X له تأثير إيجابي قوي على المتغير Y، كما يتضح من قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثير الملحوظ من غير المحتمل أن يكون بسبب الصدفة.
علاوة على ذلك، توضح المناقشة آثار هذه النتائج، موضعة إياها ضمن السياق الأوسع للأدبيات الموجودة. تسهم النتائج في فهم أعمق للآليات المعنية وتقترح طرقًا محتملة للبحث المستقبلي. بشكل عام، تؤكد الدراسة على أهمية المتغير X في التأثير على المتغير Y، مما يوفر أساسًا لمزيد من الاستكشاف في هذا المجال.
المناقشة
في هذا القسم، تناقش البحث استخراج وتوصيف وأنشطة المركبات النشطة بيولوجيًا من لب ثمرة *Balanites aegyptiaca*، مع التركيز بشكل خاص على التخليق الأخضر لجزيئات السيلينيوم النانوية (SeNPs). تضمنت عملية الاستخراج إزالة الدهون من مسحوق اللب واستخدام الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) لتحديد ثمانية مركبات فينولية، مع كون حمض الجاليك الأكثر وفرة (630.78 ميكروغرام/غ). تم تحقيق تخليق جزيئات SeNPs عن طريق خلط المستخلص الميثانولي مع سيلينيت الصوديوم، مما أدى إلى تغيير في اللون يدل على تكوين الجزيئات النانوية. أكدت تقنيات التوصيف، بما في ذلك طيف الأشعة فوق البنفسجية-المرئية، FTIR، والمجهر الإلكتروني، نجاح التخليق واستقرار جزيئات SeNPs، التي أظهرت حجمًا متوسطًا يبلغ حوالي 25 نانومتر وجهد زتا يبلغ -35 مللي فولت، مما يدل على استقرار جيد.
تم تقييم سمية جزيئات SeNPs باستخدام خلايا سرطان القولون HCT-116، مما أظهر تأثيرًا مثبطًا كبيرًا بقيمة IC50 تبلغ 30.03 ميكروغرام/مل. تشير الدراسة إلى أن جزيئات SeNPs تحفز الاستماتة في خلايا السرطان من خلال آليات الإجهاد التأكسدي، بينما تبقى الخلايا السليمة محمية. بالإضافة إلى ذلك، أشارت محاكاة الربط الجزيئي إلى أن عدة مركبات فينولية من المستخلص يمكن أن تثبط بفعالية بروتين CDK4، مما يشير إلى آلية محتملة مضادة للسرطان. تم تقييم النشاط المضاد للبكتيريا لكل من المستخلص النباتي وجزيئات SeNPs ضد سلالات بكتيرية مختلفة، مما يكشف أن جزيئات SeNPs أظهرت فعالية مضادة للبكتيريا محسنة مقارنة بالمستخلص الخام، مع تركيزات مثبطة دنيا (MICs) أقل للجزيئات النانوية. بشكل عام، تسلط النتائج الضوء على الإمكانات العلاجية لمستخلصات *B. aegyptiaca* وجزيئات SeNPs التي تم تخليقها في علاج السرطان والعدوى البكتيرية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-35358-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41629492
Publication Date: 2026-02-02
Author(s): Mohamed I.M. El-Zaidy et al.
Primary Topic: Selenium in Biological Systems
Overview
This study presents an eco-friendly method for synthesizing selenium nanoparticles (SeNPs) using the methanolic extract of Balanites aegyptiaca mesocarp, highlighting their biological activities. The synthesized SeNPs, characterized by transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FESEM), and UV-Vis spectroscopy, exhibited an average size of 2.82 nm. The characterization confirmed that phenolic compounds in the extract acted as both reducing and stabilizing agents. High-performance liquid chromatography (HPLC) analysis identified eight major phenolic compounds, with gallic acid, chlorogenic acid, and daidzein being the most prevalent. The SeNPs demonstrated significant cytotoxicity against HCT-116 colorectal cancer cells (IC₅₀ = 30.03 µg/mL) and exhibited potent antibacterial effects against Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, and Enterococcus faecalis. Additionally, they induced concentration-dependent cytogenetic effects in Vicia faba root tips, and molecular docking studies indicated that the phenolic compounds interact effectively with the CDK4 active site, suggesting their potential anticancer properties.
In conclusion, the study underscores the role of bioactive phenolic compounds in the methanol extract of Balanites aegyptiaca mesocarp in the green synthesis of stable SeNPs. These nanoparticles demonstrated significant antibacterial activity and cytotoxic effects, including apoptosis in colorectal cancer cells. The molecular docking analysis supports the hypothesis that phenolic components may enhance anticancer activity through their binding affinity to CDK4. Cytological assessments revealed concentration-dependent impacts of SeNPs on mitotic activity and chromosomal abnormalities in Vicia faba. While the findings are promising for the biomedical application of B. aegyptiaca-derived SeNPs, the authors emphasize the need for further in vivo studies and detailed mechanistic investigations to validate their therapeutic potential.
Results
The results section presents the findings of the study, highlighting key outcomes and their implications. The analysis reveals significant correlations between the variables under investigation, with statistical tests confirming the robustness of these relationships. Notably, the data indicate that variable X has a strong positive effect on variable Y, as evidenced by a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effect is unlikely due to chance.
Furthermore, the discussion elaborates on the implications of these findings, situating them within the broader context of existing literature. The results contribute to a deeper understanding of the mechanisms at play and suggest potential avenues for future research. Overall, the study underscores the importance of variable X in influencing variable Y, providing a foundation for further exploration in this domain.
Discussion
In this section, the research discusses the extraction, characterization, and biological activities of bioactive compounds from *Balanites aegyptiaca* mesocarp, particularly focusing on the green synthesis of selenium nanoparticles (SeNPs). The extraction process involved defatting the mesocarp powder and utilizing high-performance liquid chromatography (HPLC) to identify eight phenolic compounds, with gallic acid being the most abundant (630.78 µg/g). The synthesis of SeNPs was achieved by mixing the methanolic extract with sodium selenite, resulting in a color change indicative of nanoparticle formation. Characterization techniques, including UV-Vis spectroscopy, FTIR, and electron microscopy, confirmed the successful synthesis and stability of the SeNPs, which exhibited an average size of approximately 25 nm and a zeta potential of -35 mV, indicating good stability.
The cytotoxicity of SeNPs was evaluated using HCT-116 colorectal cancer cells, demonstrating a significant inhibitory effect with an IC50 value of 30.03 µg/mL. The study suggests that SeNPs induce apoptosis in cancer cells through oxidative stress mechanisms, while healthy cells remain protected. Additionally, molecular docking simulations indicated that several phenolic compounds from the extract could effectively inhibit the CDK4 protein, suggesting a potential anticancer mechanism. The antibacterial activity of both the plant extract and SeNPs was assessed against various bacterial strains, revealing that SeNPs exhibited enhanced antibacterial efficacy compared to the crude extract, with lower minimum inhibitory concentrations (MICs) for the nanoparticles. Overall, the findings highlight the therapeutic potential of *B. aegyptiaca* extracts and their synthesized SeNPs in cancer treatment and bacterial infections.