DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-53499-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42185519
تاريخ النشر: 2026-05-25
المؤلف: Akram Sultan وآخرون
الموضوع الرئيسي: المركبات النباتية والنباتات الطبية
نظرة عامة
هذه الدراسة أجرت تحليلًا مقارنًا لتكوين الفيتوكيميائيات والأنشطة البيولوجية لنوعين من الريحان: Ocimum basilicum var. basilicum (Obb) وOcimum basilicum var. Genovese (Obg). باستخدام كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة (GC-MS)، حدد الباحثون اختلافات نوعية وكمية كبيرة في الفيتوكيميائيات الرئيسية، بما في ذلك الأحماض الدهنية، والكحوليات، والألدهيدات، والتي قد تؤثر على آثارها البيولوجية. تم تقييم الأنشطة البيولوجية من خلال اختبارات متنوعة، وكشفت أن النوع Genovese أظهر قدرة مضادة للأكسدة متفوقة وتأثيرات مضادة للبكتيريا أقوى ضد البكتيريا سالبة الجرام، مثل *Escherichia coli* و*Pseudomonas aeruginosa*. بالمقابل، أظهر النوع basilicum سمية خلوية أعلى قليلاً، مع IC50 قدره 157.67 ميكروغرام/مل مقارنة بـ 162.2 ميكروغرام/مل لـ Genovese، مما يشير إلى إمكاناته في التطبيقات المضادة للسرطان.
تؤكد النتائج على أهمية اختيار الأصناف في تحسين النشاط البيولوجي، حيث يعتبر O. basilicum var. Genovese مصدرًا واعدًا لمضادات الأكسدة الطبيعية والعوامل المضادة للميكروبات، بينما قد يقدم var. basilicum إمكانات مضادة للسرطان محسنة. تدعو الدراسة إلى مزيد من التحقيقات في الجسم الحي للتحقق من هذه النتائج واستكشاف تطبيقاتها العلاجية، مع معالجة الفجوات المعرفية الحالية واتجاهات البحث المستقبلية.
الطرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة للتحقيق في فرضية البحث. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، ومعدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار الدراسة. كما يصف قسم الطرق البروتوكولات التجريبية، بما في ذلك تقنيات جمع البيانات، والتحليلات الإحصائية، وأي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج.
تُبرز النتائج الرئيسية المستمدة من المنهجيات المستخدمة، مما يبرز قوة النهج التجريبي. قد يناقش القسم أيضًا أي قيود واجهت أثناء الدراسة وكيف تم التعامل معها، مما يوفر فهمًا شاملاً لإطار البحث. بشكل عام، يعمل هذا القسم كأساس حاسم لتفسير النتائج والاستنتاجات المستخلصة في الأقسام اللاحقة من الورقة.
النتائج
تكشف نتائج تحليل GC-MS عن اختلافات كبيرة في الملفات الكيميائية لنوعين من الريحان: Ocimum basilicum var. basilicum (Obb) وOcimum basilicum var. Genovese (Obg). تشير الدراسة إلى أن Obg لديه تركيز إجمالي أعلى من المكونات النشطة بيولوجيًا مقارنة بـ Obb، مع ظهور بعض المستقلبات بشكل أكبر في النوع Genovese. سمح الطيف الشامل الذي تم إنشاؤه من خلال GC-MS بالتحديد الدقيق والكمية لمستقلبات متنوعة، بما في ذلك الأحماض الدهنية، والأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة، والكحوليات، والألدهيدات. ومع ذلك، يُنصح بالحذر بشأن تفسير قيم النسبة المئوية للمنطقة بسبب إمكانية وجود عيوب تحليلية.
فيما يتعلق بالنشاط المضاد للبكتيريا، تم اختبار كلا مستخلصي الريحان ضد Pseudomonas aeruginosa وEscherichia coli وKlebsiella pneumoniae، مما يظهر زيادة تعتمد على التركيز في عرض مناطق التثبيط (p < 0.001). بينما أظهر Obg مناطق تثبيط أكبر، مما يشير إلى فعالية مضادة للبكتيريا متفوقة، لم يُلاحظ أي فرق ذو دلالة إحصائية (p > 0.05) بين النوعين عند تركيزات متساوية. من الجدير بالذكر أن كلا المستخلصين، وخاصة Obg عند 150 ميكروغرام/مل، أظهروا تأثيرات تثبيطية مماثلة أو محسنة ضد P. aeruginosa مقارنة بالمضادات الحيوية القياسية مثل Augmentin وGentamycin. تؤكد هذه النتائج على إمكانات مستخلصات O. basilicum كمضادات ميكروبية طبيعية، مما يشير إلى قابليتها للاستخدام في السياقات الصيدلانية والحافظة.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم الخصائص المضادة للبكتيريا، ومضادات الأكسدة، والسمية الخلوية لنوعين من Ocimum basilicum—var. basilicum (Obb) وvar. Genovese (Obg)—من خلال سلسلة من الاختبارات الدقيقة. تم الحصول على المستخلصات باستخدام طريقة استخراج الميثانول، تليها تحليل كيميائي مفصل عبر كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة (GC-MS). أشارت النتائج إلى أن كلا النوعين أظهرا نشاطًا مضادًا للبكتيريا كبيرًا ضد البكتيريا سالبة الجرام ذات الصلة السريرية، حيث أظهر Obg مناطق تثبيط أكبر مقارنة بـ Obb، مما يشير إلى إمكاناته كعامل مضاد للميكروبات بديل. من المحتمل أن تُعزى فعالية Obg المضادة للبكتيريا إلى محتواه الأعلى من اللينالول، الذي يعطل أغشية خلايا البكتيريا.
كشفت اختبارات مضادات الأكسدة، بما في ذلك DPPH وABTS وFRAP، أن كلا النوعين يمتلكان نشاطًا ملحوظًا في التقاط الجذور الحرة، مع أداء متفوق لـ Obg مقارنة بـ Obb. أظهر تقييم السمية الخلوية باستخدام خط خلايا سرطان الجلد A431 أن كلا المستخلصين قللا من حيوية الخلايا بطريقة تعتمد على الجرعة، حيث أظهر Obb سمية خلوية أكبر قليلاً. تؤكد النتائج على إمكانات مستخلصات O. basilicum كمصادر لمركبات نشطة بيولوجيًا، مع آثار على التطبيقات العلاجية. ومع ذلك، تسلط الدراسة الضوء على الحاجة إلى مزيد من الأبحاث في الجسم الحي للتحقق من هذه التأثيرات واستكشاف الآليات الأساسية للعمل، فضلاً عن السلامة وتحسين الجرعة للاستخدام السريري.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-53499-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42185519
Publication Date: 2026-05-25
Author(s): Akram Sultan et al.
Primary Topic: Phytochemicals and Medicinal Plants
Overview
This study conducted a comparative analysis of the phytochemical composition and biological activities of two varieties of basil: Ocimum basilicum var. basilicum (Obb) and Ocimum basilicum var. Genovese (Obg). Utilizing gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), the researchers identified significant qualitative and quantitative differences in key phytochemicals, including fatty acids, alcohols, and aldehydes, which may impact their biological effects. The biological activities were evaluated through various assays, revealing that the Genovese variety exhibited superior antioxidant capacity and stronger antibacterial effects against Gram-negative bacteria, such as *Escherichia coli* and *Pseudomonas aeruginosa*. Conversely, the basilicum variety demonstrated slightly higher cytotoxicity, with an IC50 of 157.67 µg/mL compared to 162.2 µg/mL for Genovese, suggesting its potential for anticancer applications.
The findings underscore the significance of cultivar selection in optimizing bioactivity, with O. basilicum var. Genovese being a promising source of natural antioxidants and antimicrobial agents, while var. basilicum may offer enhanced anticancer potential. The study calls for further in vivo investigations to validate these results and explore their therapeutic applications, addressing existing knowledge gaps and future research directions.
Methods
The “Materials and Methods” section of the research paper outlines the experimental design and procedures employed to investigate the research hypothesis. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the study. The methods section also describes the experimental protocols, including data collection techniques, statistical analyses, and any controls implemented to validate the results.
Key findings derived from the methodologies employed are highlighted, emphasizing the robustness of the experimental approach. The section may also discuss any limitations encountered during the study and how they were addressed, providing a comprehensive understanding of the research framework. Overall, this section serves as a critical foundation for interpreting the results and conclusions drawn in the subsequent sections of the paper.
Results
The results of the GC-MS analysis reveal significant differences in the chemical profiles of two basil cultivars: Ocimum basilicum var. basilicum (Obb) and Ocimum basilicum var. Genovese (Obg). The study indicates that Obg has a higher total concentration of bioactive components compared to Obb, with specific metabolites showing greater prevalence in the Genovese variety. The comprehensive spectrum profile generated through GC-MS allowed for precise identification and quantification of various metabolites, including fatty acids, monounsaturated fatty acids, alcohols, and aldehydes. However, caution is advised regarding the interpretation of Area % values due to potential analytical artifacts.
In terms of antibacterial activity, both basil extracts were tested against Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, and Klebsiella pneumoniae, demonstrating a concentration-dependent increase in inhibition zone widths (p < 0.001). While Obg exhibited larger inhibition zones, indicating superior antibacterial efficacy, no statistically significant difference (p > 0.05) was observed between the two varieties at equivalent concentrations. Notably, both extracts, particularly Obg at 150 µg/mL, showed comparable or enhanced inhibitory effects against P. aeruginosa relative to standard antibiotics such as Augmentin and Gentamycin. These findings underscore the potential of O. basilicum extracts as natural antimicrobials, suggesting their applicability in pharmaceutical and preservative contexts.
Discussion
In this study, the antibacterial, antioxidant, and cytotoxic properties of two varieties of Ocimum basilicum—var. basilicum (Obb) and var. Genovese (Obg)—were evaluated through a series of rigorous assays. The extracts were obtained using a methanol extraction method, followed by detailed chemical profiling via Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). The results indicated that both varieties exhibited significant antibacterial activity against clinically relevant Gram-negative bacteria, with Obg demonstrating larger inhibition zones compared to Obb, suggesting its potential as an alternative antimicrobial agent. The enhanced antibacterial efficacy of Obg is likely attributed to its higher linalool content, which disrupts bacterial cell membranes.
Antioxidant assays, including DPPH, ABTS, and FRAP, revealed that both varieties possess notable radical scavenging activity, with Obg showing superior performance in comparison to Obb. The cytotoxicity assessment using the A431 epidermoid carcinoma cell line indicated that both extracts reduced cell viability in a dose-dependent manner, with Obb exhibiting slightly greater cytotoxicity. The findings underscore the potential of O. basilicum extracts as sources of bioactive compounds, with implications for therapeutic applications. However, the study highlights the need for further in vivo research to validate these effects and explore the underlying mechanisms of action, as well as the safety and dosage optimization for clinical use.