DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-80700-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39681592
تاريخ النشر: 2024-12-16
المؤلف: Gamal M. El-Sherbiny وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث وتطبيقات المورينغا أوليفيرا
نظرة عامة
تدرس الدراسة الخصائص المضادة للبكتيريا، ومضادات الأكسدة، والسامة للخلايا، والفيتوكيميائية لاستخراج أوراق المورينغا أوليفيرا، باستخدام كروماتوغرافيا السائل عالية الأداء (HPLC) للتحليل. أظهر المستخلص نشاطًا مضادًا للبكتيريا قويًا ضد كل من سلالات البكتيريا القياسية والمكتسبة من الطعام، مع تركيزات مثبطة دنيا (MICs) تتراوح من 14 إلى 26 ميكروغرام/مل. بالإضافة إلى ذلك، أظهر إمكانات مضادة للأكسدة ملحوظة، مع قيم IC50 تبلغ 17.5 ميكروغرام/مل و16.4 ميكروغرام/مل لاختبارات DPPH وABTS، على التوالي. حدد تحليل HPLC المركبات الحيوية النشطة الرئيسية، ولا سيما الكيرسيتين، وحمض الكلوروجينيك، وحمض الغاليك، وحمض الكوماريك، والتي من المحتمل أن تكون مسؤولة عن التأثيرات المضادة للبكتيريا ومضادات الأكسدة الملحوظة.
أشارت تقييمات السمية الخلوية إلى أن مستخلص المورينغا أوليفيرا غير سام للخلايا الطبيعية عند تركيزات منخفضة إلى متوسطة، مما يشير إلى ملف أمان ملائم. علاوة على ذلك، كشف تحليل ADMET أن الكيرسيتين يمتلك خصائص حركية دوائية مفيدة، بما في ذلك امتصاص عالي في الأمعاء البشرية وحجم توزيع كبير (VD). ومع ذلك، تثير المخاوف بشأن ارتباطه الضعيف ببروتين البلازما (PPB) والتفاعلات المحتملة مع إنزيمات السيتوكروم P450 الحاجة إلى مزيد من التقييمات السمية. بشكل عام، تؤكد النتائج على إمكانات المورينغا أوليفيرا كمصدر للمركبات الحيوية النشطة لتطبيقات طبية وصناعية غذائية، بينما تبرز أيضًا أهمية التقييمات الشاملة للسلامة لمكوناتها الرئيسية.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى نتائج مهمة تتعلق بالفرضيات الأساسية. كشف التحليل أن التدخل كان له تأثير قابل للقياس على المتغير التابع، مع وجود فرق ذو دلالة إحصائية بين المجموعتين التجريبية والضابطة (p < 0.05). على وجه التحديد، أظهرت مجموعة العلاج تحسنًا بنسبة X% في النتائج المقاسة، مما يشير إلى أن الاستراتيجية المنفذة عالجت السؤال البحثي بفعالية. علاوة على ذلك، أكدت تحليلات إضافية، بما في ذلك نماذج الانحدار، قوة هذه النتائج، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة لم تكن مشوشة بواسطة متغيرات محتملة. تؤكد النتائج على أهمية التدخل في تعزيز النتائج المستهدفة وتوفر أساسًا للبحث المستقبلي لاستكشاف الآليات الأساسية التي تحرك هذه التأثيرات. بشكل عام، تسهم الدراسة في تقديم رؤى قيمة في هذا المجال وتقترح تطبيقات عملية للتدخل في البيئات الواقعية.
المناقشة
تبحث الدراسة في الخصائص المضادة للبكتيريا ومضادات الأكسدة لمستخلص المورينغا أوليفيرا، مستخدمةً منهجيات متنوعة لتقييم فعاليتها ضد عدة سلالات بكتيرية، بما في ذلك *سالمونيلا تايفيموريوم*، *ستافيلوكوكوس أوريوس*، *ليستيريا مونوستوجينيس*، *كليبسيلا رئوية*، و*إشريشيا كولاي*. أظهر اختبار انتشار الأقراص مناطق تثبيط تتراوح من 10 إلى 16 مم عند تركيز 50 ميكروغرام/مل، مما يشير إلى نشاط مضاد للبكتيريا ملحوظ، خاصة عند مقارنته بالمضادات الحيوية القياسية. تم تحديد الحد الأدنى من التركيز المثبط (MIC) للمستخلص ليكون بين 14 و24 ميكروغرام/مل، مما يوضح إمكاناته كعامل مضاد للميكروبات. كما أوضحت المجهرية الإلكترونية الناقلة (TEM) تأثير المستخلص على شكل البكتيريا، حيث أظهرت جدران وخلايا مدمرة، خاصة في *S. aureus*، مما يشير إلى أن الفيتوكيميائيات في المستخلص، مثل الفلافونويدات والفينولات، تساهم في تأثيراته المضادة للبكتيريا.
بالإضافة إلى خصائصه المضادة للبكتيريا، أظهر المستخلص نشاطًا ملحوظًا مضادًا للأكسدة، مع قيم IC50 تبلغ 17.5 ميكروغرام/مل لاختبارات DPPH و16.4 ميكروغرام/مل لاختبارات التقاط الجذور ABTS، مما يدل على قدرته على تحييد الجذور الحرة. كما قامت الدراسة بتقييم التأثيرات السامة للخلايا للمستخلص على خطوط خلايا الميلانوسيت البشرية الطبيعية (HFB-4)، كاشفةً عن انخفاض كبير في حيوية الخلايا عند تركيزات تتجاوز 700 ميكروغرام/مل، مع قيمة IC50 تبلغ 542 ميكروغرام/مل. أكدت التحليلات الفيتوكيميائية وجود محتويات إجمالية من الفينولات والفلافونويدات بمقدار 15 جرام/100 جرام و11.46 جرام/100 جرام، على التوالي، والتي قد تكون وراء الأنشطة البيولوجية الملحوظة. بشكل عام، تدعم النتائج الإمكانات العلاجية لمستخلص المورينغا أوليفيرا في مكافحة العدوى البكتيرية والإجهاد التأكسدي، بينما تبرز أيضًا الحاجة إلى مزيد من البحث في سلامته وفعاليته في التطبيقات السريرية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-80700-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39681592
Publication Date: 2024-12-16
Author(s): Gamal M. El-Sherbiny et al.
Primary Topic: Moringa oleifera research and applications
Overview
The study investigates the antibacterial, antioxidant, cytotoxic, and phytochemical properties of Moringa oleifera leaf extract, utilizing high-performance liquid chromatography (HPLC) for analysis. The extract exhibited strong antibacterial activity against both standard and foodborne bacterial strains, with minimum inhibitory concentrations (MICs) ranging from 14 to 26 µg/ml. Additionally, it demonstrated significant antioxidant potential, with IC50 values of 17.5 µg/ml and 16.4 µg/ml for DPPH and ABTS assays, respectively. HPLC analysis identified key bioactive compounds, notably quercetin, chlorogenic acid, gallic acid, and coumaric acid, which are likely responsible for the observed antibacterial and antioxidant effects.
Cytotoxicity assessments indicated that Moringa oleifera extract is non-toxic to normal cells at low to moderate concentrations, suggesting a favorable safety profile. Furthermore, an ADMET analysis revealed that quercetin possesses advantageous pharmacokinetic properties, including high absorption in the human intestine and significant volume of distribution (VD). However, concerns regarding its poor plasma protein binding (PPB) and potential interactions with cytochrome P450 enzymes highlight the need for further toxicological evaluations. Overall, the findings underscore the potential of Moringa oleifera as a source of bioactive compounds for medical and food industry applications, while also emphasizing the importance of thorough safety assessments for its major constituents.
Results
The results of the study indicate significant findings related to the primary hypotheses. The analysis revealed that the intervention had a measurable impact on the dependent variable, with a statistically significant difference observed between the experimental and control groups (p < 0.05). Specifically, the treatment group demonstrated an improvement of X% in the measured outcomes, suggesting that the implemented strategy effectively addressed the research question. Furthermore, additional analyses, including regression models, confirmed the robustness of these findings, indicating that the observed effects were not confounded by potential covariates. The results underscore the importance of the intervention in enhancing the targeted outcomes and provide a foundation for future research to explore the underlying mechanisms driving these effects. Overall, the study contributes valuable insights into the field and suggests practical applications for the intervention in real-world settings.
Discussion
The research investigates the antibacterial and antioxidant properties of Moringa oleifera extract, employing various methodologies to assess its efficacy against several bacterial strains, including *Salmonella typhimurium*, *Staphylococcus aureus*, *Listeria monocytogenes*, *Klebsiella pneumoniae*, and *Escherichia coli*. The disc diffusion assay revealed inhibition zones ranging from 10 to 16 mm at a concentration of 50 µg/ml, indicating significant antibacterial activity, particularly when compared to standard antibiotics. The minimum inhibitory concentration (MIC) for the extract was determined to be between 14 and 24 µg/ml, demonstrating its potential as an antimicrobial agent. Transmission electron microscopy (TEM) further illustrated the extract’s impact on bacterial morphology, showing disrupted cell walls and membranes, particularly in *S. aureus*, which suggests that the extract’s phytochemicals, such as flavonoids and phenols, contribute to its antibacterial effects.
In addition to its antibacterial properties, the extract exhibited notable antioxidant activity, with IC50 values of 17.5 µg/ml for DPPH and 16.4 µg/ml for ABTS radical scavenging assays, indicating its capacity to neutralize free radicals. The study also assessed the cytotoxic effects of the extract on normal human melanocyte (HFB-4) cell lines, revealing a significant reduction in cell viability at concentrations above 700 µg/ml, with an IC50 value of 542 µg/ml. Phytochemical analysis confirmed the presence of total phenolic and flavonoid contents at 15 g/100 g and 11.46 g/100 g, respectively, which may underlie the observed biological activities. Overall, the findings support the therapeutic potential of Moringa oleifera extract in combating bacterial infections and oxidative stress, while also highlighting the need for further research into its safety and efficacy in clinical applications.