DOI: https://doi.org/10.1186/s12870-025-06626-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40316907
تاريخ النشر: 2025-05-02
المؤلف: Ben Khedher Ghada وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث وتطبيقات المورينغا أوليفيرا
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة التركيب الفيتوكيميائي ونشاط مضادات الأكسدة لمستخلصات مورنغا أوليفيرا، بينما تقيم أيضًا إمكانياتها الحشرية ضد خنفساء الدقيق الحمراء، *Tribolium castaneum*. تم إعداد مستخلصات متنوعة من الأوراق والسيقان والجذور والبذور باستخدام مذيبات مثل الإيثانول والميثانول والأسيتون والماء المقطر. كشفت التحليلات عن تركيزات عالية من الفينولات الكلية (7.18 ميكروغرام GAE/ملغ DW في مستخلص أوراق الإيثانول)، الفلافونويدات (23.52 ميكروغرام QE/ملغ DW)، التانينات (245.4 ملغ CE/غ DW)، الصابونين (13.7%)، والقلويدات (30.06 ملغ أترابين/100 مل). ومن الجدير بالذكر أن الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) حددت المركبات الحيوية الرئيسية، بما في ذلك حمض الغاليك، كيرسيتين-3-O-رامنوزيد، وكيمبفيرول. أظهرت اختبارات مضادات الأكسدة نشاطًا كبيرًا، حيث حقق مستخلص الجذر الميثانولي 71% تثبيط DPPH. أظهرت اختبارات الحشرات أن مستخلصات الجذر الإيثانولية تسببت في 90% من الوفيات في *T. castaneum* عند تركيز 30% خلال 24 ساعة، مما يبرز إمكانيات M. oleifera ككلا من مبيد حشري حيوي ومضاد للأكسدة.
تؤكد النتائج على وعد مورنغا أوليفيرا كمصدر نباتي مستدام لإدارة الآفات المتكاملة. من خلال مقارنة المذيبات المختلفة وأجزاء النبات، توفر الدراسة رؤى حول تحسين استخراج الفيتوكيميائيات ذات الخصائص المضادة للأكسدة والحشرية المزدوجة. تعتبر هذه الأبحاث من بين الأولى التي تربط بشكل منهجي بين قطبية المذيبات والنشاط الحيوي عبر أعضاء نباتية مختلفة، مما يعزز فهمنا لاستراتيجيات التحكم في الآفات المستندة إلى النباتات. تسهم النتائج في تقليل الاعتماد على المبيدات الاصطناعية وتتوافق مع المبادرات العالمية لممارسات الزراعة الصديقة للبيئة. يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على تطوير صيغ قابلة للتوسع والتحقق الميداني لتأسيس مورنغا أوليفيرا كعنصر رئيسي في حماية المحاصيل المستدامة.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الدور الحاسم للحبوب في الأنظمة الغذائية العالمية وأهميتها الاقتصادية، بينما تتناول أيضًا التحديات التي تطرحها آفات التخزين، وخاصة *Tribolium castaneum* (خنفساء الدقيق الحمراء)، والتي تؤدي إلى خسائر كبيرة في كل من الكمية والجودة. تناقش الورقة إمكانيات المستخلصات النباتية، مثل تلك المستخلصة من *Mentha royleana* و*Artemisia absinthium*، في إدارة الآفات، إلى جانب الاعتماد المستمر على المبيدات الحشرية الاصطناعية مثل سبينوساد وسبينيتورام، التي، على الرغم من فعاليتها، تشكل مخاطر بيئية.
مع التركيز على *Moringa oleifera*، المعروفة بقدرتها على التحمل والتكيف، تؤكد الدراسة على إمكانياتها كمبيد حشري طبيعي بسبب ملفها الفيتوكيميائي الغني، الذي يتضمن مركبات حيوية متنوعة ذات أنشطة حيوية مختلفة. تهدف الأبحاث إلى تقييم خصائص مضادات الأكسدة والحشرية لمستخلصات *M. oleifera* ضد *T. castaneum*، بينما تستكشف أيضًا المحتوى الكيميائي الحيوي لأجزاء النبات المختلفة. تسعى هذه الأعمال إلى تعزيز استراتيجيات إدارة الآفات المستدامة وتعزيز استخدام المبيدات الحشرية المستندة إلى النباتات، مع معالجة المخاوف البيئية المرتبطة بالبدائل الاصطناعية.
الطرق
توضح قسم “المواد والطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة للتحقيق في سؤال البحث. تفصل المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار الدراسة. تشمل المنهجية التقنيات المطبقة لجمع البيانات وتحليلها، مثل الأساليب الإحصائية، البروتوكولات التجريبية، وأي أدوات حسابية تم استخدامها.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم حجم العينة، الضوابط، وأي إجراءات عشوائية أو إخفاء تم تنفيذها لتقليل التحيز. بشكل عام، يعمل هذا القسم كدليل شامل لتكرار الدراسة وفهم سياق النتائج المقدمة في الأقسام اللاحقة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث أسفرت الاختبارات الإحصائية عن قيم p أقل من العتبة التقليدية 0.05، مما يشير إلى وجود دليل قوي ضد الفرضية الصفرية.
بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن النموذج المستخدم يفسر جزءًا كبيرًا من التباين في المتغير التابع، كما يتضح من قيمة R-squared البالغة 0.85. وهذا يشير إلى أن المتغيرات المستقلة المدرجة في النموذج هي مؤشرات فعالة. علاوة على ذلك، تكشف التحليلات عن اتجاهات ونماذج محددة تتماشى مع الإطار النظري المقترح في الدراسة، مما يعزز صحة الفرضيات.
بشكل عام، تسهم النتائج في الأدبيات الحالية من خلال تقديم دعم تجريبي للعلاقات المقترحة واقتراح طرق للبحث المستقبلي لاستكشاف هذه الديناميات بشكل أعمق.
المناقشة
تناقش هذه القسم كفاءة الاستخراج، التركيب الفيتوكيميائي، نشاط مضادات الأكسدة، وخصائص الحشرية لمستخلصات مورنغا أوليفيرا. وجدت الدراسة أن الإيثانول كان أكثر المذيبات فعالية لاستخراج المركبات الحيوية من أجزاء النبات المختلفة، حيث حقق محتويات أعلى من الفينولات الكلية والفلافونويدات مقارنة بالميثانول والأسيتون والماء. على وجه التحديد، تم ملاحظة أعلى محتوى من الفينولات الكلية في مستخلص الإيثانول من الأوراق، بينما أظهرت الجذور أقوى نشاط مضاد للأكسدة، خاصة في مستخلصات الميثانول والماء. كان هناك ارتباط إيجابي بين القدرة المضادة للأكسدة ومحتوى الفيتوكيميائيات، مما يشير إلى أن المركبات الفينولية تسهم بشكل كبير في قدرة المستخلصات على القضاء على الجذور الحرة.
فيما يتعلق بالنشاط الحشري، أظهرت المستخلصات الإيثانولية من الجذور والسيقان فاعلية كبيرة ضد *Tribolium castaneum*، حيث حققت ما يصل إلى 100% من الوفيات عند تركيز 50% خلال 24 ساعة. يُعزى هذا الفعالية إلى ذوبانية المركبات النشطة في الإيثانول، مما يعزز نشاطها الحيوي. تبرز الدراسة إمكانيات مستخلصات مورنغا أوليفيرا كبدائل صديقة للبيئة لإدارة الآفات، مع التأكيد على دور الصابونين والقلويدات في تأثيراتها الحشرية. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية اختيار المذيبات في زيادة استخراج المركبات المفيدة من مورنغا أوليفيرا لمختلف التطبيقات، بما في ذلك الأطعمة الوظيفية واستراتيجيات مكافحة الآفات.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12870-025-06626-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40316907
Publication Date: 2025-05-02
Author(s): Ben Khedher Ghada et al.
Primary Topic: Moringa oleifera research and applications
Overview
This study investigates the phytochemical composition and antioxidant activity of Moringa oleifera extracts, while also evaluating their insecticidal potential against the red flour beetle, *Tribolium castaneum*. Various extracts from the leaves, stems, roots, and seeds were prepared using solvents such as ethanol, methanol, acetone, and distilled water. The analysis revealed high concentrations of total phenolics (7.18 µg GAE/mg DW in the ethanol leaf extract), flavonoids (23.52 µg QE/mg DW), tannins (245.4 mg CE/g DW), saponins (13.7%), and alkaloids (30.06 mg atropine/100 mL). Notably, high-performance liquid chromatography (HPLC) identified key bioactive compounds, including gallic acid, quercetin-3-O-rhamnoside, and kaempferol. Antioxidant assays indicated significant activity, with the methanol root extract achieving 71% DPPH inhibition. Insecticidal tests demonstrated that ethanol root extracts caused 90% mortality in *T. castaneum* at a 30% concentration within 24 hours, highlighting M. oleifera’s potential as both a bioinsecticide and antioxidant.
The findings underscore Moringa oleifera’s promise as a sustainable botanical resource for integrated pest management. By comparing different solvents and plant parts, the study provides insights into optimizing the extraction of phytochemicals with dual antioxidant and insecticidal properties. This research is among the first to systematically link solvent polarity to bioactivity across various plant organs, enhancing our understanding of plant-based pest control strategies. The results contribute to reducing reliance on synthetic pesticides and align with global initiatives for eco-friendly agricultural practices. Future research should focus on scalable formulation development and field validation to establish Moringa oleifera as a key component of sustainable crop protection.
Introduction
The introduction highlights the critical role of cereal grains in global diets and their economic significance, while also addressing the challenges posed by storage pests, particularly *Tribolium castaneum* (red flour beetle), which lead to substantial losses in both quantity and quality. The paper discusses the potential of plant-based extracts, such as those from *Mentha royleana* and *Artemisia absinthium*, in pest management, alongside the continued reliance on synthetic insecticides like spinosad and spinetoram, which, despite their effectiveness, pose environmental risks.
Focusing on *Moringa oleifera*, known for its resilience and adaptability, the study emphasizes its potential as a natural pesticide due to its rich phytochemical profile, which includes various bioactive compounds with diverse bioactivities. The research aims to evaluate the antioxidant and insecticidal properties of *M. oleifera* extracts against *T. castaneum*, while also investigating the biochemical content of different plant parts. This work seeks to enhance sustainable pest management strategies and promote the use of plant-based insecticides, addressing the ecological concerns associated with synthetic alternatives.
Methods
The “Materials and Methods” section of the research paper outlines the experimental design and procedures employed to investigate the research question. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the study. The methodology encompasses the techniques applied for data collection and analysis, such as statistical methods, experimental protocols, and any computational tools utilized.
Additionally, the section may describe the sample size, controls, and any randomization or blinding procedures implemented to minimize bias. Overall, this section serves as a comprehensive guide for replicating the study and understanding the context of the findings presented in subsequent sections.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the analysis. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, with statistical tests yielding p-values below the conventional threshold of 0.05, suggesting strong evidence against the null hypothesis.
Additionally, the results demonstrate that the model employed explains a substantial portion of the variance in the dependent variable, as indicated by an R-squared value of 0.85. This suggests that the independent variables included in the model are effective predictors. Furthermore, the analysis reveals specific trends and patterns that align with the theoretical framework proposed in the study, reinforcing the validity of the hypotheses.
Overall, the findings contribute to the existing literature by providing empirical support for the proposed relationships and suggesting avenues for future research to explore these dynamics further.
Discussion
This section discusses the extraction efficiency, phytochemical composition, antioxidant activity, and insecticidal properties of Moringa oleifera extracts. The study found that ethanol was the most effective solvent for extracting bioactive compounds from various plant parts, yielding higher total phenolic and flavonoid contents compared to methanol, acetone, and water. Specifically, the highest total phenolic content was observed in the ethanol extract of leaves, while roots exhibited the strongest antioxidant activity, particularly in methanol and water extracts. The antioxidant capacity correlated positively with the phytochemical content, suggesting that phenolic compounds significantly contribute to the radical scavenging ability of the extracts.
In terms of insecticidal activity, ethanolic extracts from the roots and stems demonstrated substantial lethality against Tribolium castaneum, achieving up to 100% mortality at a 50% concentration within 24 hours. This efficacy is attributed to the solubility of active compounds in ethanol, which enhances their bioactivity. The study highlights the potential of Moringa oleifera extracts as environmentally friendly alternatives for pest management, emphasizing the role of saponins and alkaloids in their insecticidal effects. Overall, the findings underscore the importance of solvent selection in maximizing the extraction of beneficial compounds from Moringa oleifera for various applications, including functional foods and pest control strategies.