DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-14506-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40783449
تاريخ النشر: 2025-08-09
المؤلف: Priyanka Arya وآخرون
الموضوع الرئيسي: الزيوت الأساسية والنشاط المضاد للميكروبات
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة تأثير المذيبات المختلفة على التركيب الكيميائي النباتي، والنشاط المضاد للميكروبات في المختبر، والمكونات المتطايرة لاستخراج خشب Boehmeria rugulosa Wedd. أظهر التحليل الكيميائي النباتي أن تركيز المركبات النشطة بيولوجيًا يختلف بشكل كبير مع المذيب المستخدم في الاستخراج. ومن الجدير بالذكر أن استخراج الإيثانول المائي بنسبة 70% قدم أعلى نسبة استرداد، حيث أنتج إجمالي الفينولات بمعدل 229.3 ملغ GAE/g وإجمالي الفلافونويدات بمعدل 67.13 ملغ QE/g. حدد تحليل كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة (GC-MS) 14 مركبًا متطايرًا، بما في ذلك التربينات، والألدهيدات، والكيتونات، ومشتقات الفينول، مع ارتباطات مرتبطة بالمذيب المستخدم.
فيما يتعلق بالنشاط المضاد للميكروبات، أظهر استخراج الإيثانول أقوى تأثيرات مضادة للبكتيريا، خاصة ضد Staphylococcus aureus ATCC 12,600 (18.45 مم)، Bacillus cereus ATCC 6633 (15.88 مم)، وEscherichia coli ATCC 1041 (12.35 مم). أظهر الاستخراج المائي نشاطًا فطريًا معتدلًا. تؤكد هذه النتائج على أهمية قطبية المذيب في تحسين استخراج المركبات النشطة بيولوجيًا والمضادة للميكروبات من خشب B. rugulosa، مما يشير إلى تطبيقات محتملة في تطوير عوامل علاجية نباتية ومواد حافظة طبيعية.
الطرق
توضح قسم “الطرق” المواد والإجراءات المستخدمة في البحث. يتفصيل المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، أو أدوات، أو تقنيات كانت جزءًا لا يتجزأ من الدراسة. يتم وصف المنهجية بطريقة منظمة، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات عن تصميم التجربة، وحجم العينة، والتحليلات الإحصائية المطبقة لتفسير البيانات. تعتبر هذه الطريقة الدقيقة ضرورية للتحقق من النتائج وضمان أن تكون النتائج قوية وموثوقة. بشكل عام، تم تصميم الطرق المستخدمة لمعالجة أسئلة البحث بفعالية مع الالتزام بالبروتوكولات العلمية المعتمدة.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة من ورقة البحث حول استخراج خشب *B. rugulosa* الضوء على التحليل النوعي والكمّي لمكوناته الكيميائية النباتية، مع التأكيد على تأثير اختيار المذيب على كفاءة الاستخراج. كشف الفحص النوعي عن مجموعة متنوعة من المستقلبات الثانوية، بما في ذلك التانينات، والفلافونويدات، والفينولات، والتربينات، حيث أظهر استخراج الإيثانول المائي بنسبة 70% أعلى وفرة لهذه المركبات. ومن الجدير بالذكر أن المحتوى الكلي للفينولات (TPC) تم قياسه بمعدل 229.3 ملغ من مكافئات حمض الغاليك لكل جرام، بينما كان المحتوى الكلي للفلافونويدات (TFC) 67.13 ملغ من مكافئات الكويرسيتين لكل جرام. أشار التحليل العنصري إلى وجود معادن أساسية مثل النيتروجين، والفوسفور، والبوتاسيوم، والكالسيوم، والمغنيسيوم، والتي قد تساهم في الخصائص الوظيفية للاستخراج.
حدد تحليل كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة (GC-MS) 14 مركبًا متطايرًا، حيث كان 2-Pentanone، 4-hydroxy-4-methyl هو الأكثر وفرة، حيث يمثل 58.00% من إجمالي مساحة الذروة. تم تقييم النشاط المضاد للميكروبات لاستخراج الإيثانول المائي بنسبة 70% ضد *Bacillus cereus*، *Staphylococcus aureus*، و*Escherichia coli*، مما يكشف عن فعالية مضادة للبكتيريا متوسطة، خاصة ضد *Staphylococcus aureus* مع قطر منطقة التثبيط 18.45 مم. تشير هذه النتائج إلى أن الملف الكيميائي النباتي المتنوع لاستخراج خشب *B. rugulosa* لا يدعم فقط إمكانيته كعامل مضاد للميكروبات طبيعي، بل يدعم أيضًا تطبيقه في حفظ الطعام وسياقات علاجية أخرى. تؤكد الدراسة على أهمية قطبية المذيب في تحسين استخراج المركبات النشطة بيولوجيًا، مما يمكن أن يعزز قابلية استخدام الاستخراج في مجالات صناعية وطبية متنوعة.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-14506-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40783449
Publication Date: 2025-08-09
Author(s): Priyanka Arya et al.
Primary Topic: Essential Oils and Antimicrobial Activity
Overview
This study examines the influence of different solvents on the phytochemical composition, in vitro antimicrobial activity, and volatile constituents of Boehmeria rugulosa Wedd. wood extract. The phytochemical analysis revealed that the concentration of bioactive compounds varied significantly with the extraction solvent used. Notably, the 70% aqueous ethanol extract provided the highest recovery, yielding total phenols at 229.3 mg GAE/g and total flavonoids at 67.13 mg QE/g. Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) analysis identified 14 volatile compounds, including terpenoids, aldehydes, ketones, and phenolic derivatives, with variations linked to the solvent employed.
In terms of antimicrobial activity, the ethanolic extract demonstrated the most potent antibacterial effects, particularly against Staphylococcus aureus ATCC 12,600 (18.45 mm), Bacillus cereus ATCC 6633 (15.88 mm), and Escherichia coli ATCC 1041 (12.35 mm). The aqueous extract exhibited moderate antifungal activity. These results underscore the importance of solvent polarity in optimizing the extraction of bioactive and antimicrobial compounds from B. rugulosa wood, suggesting potential applications in the development of plant-based therapeutic agents and natural preservatives.
Methods
The “Methods” section outlines the materials and procedures employed in the research. It details the specific materials used, including any reagents, instruments, or technologies that were integral to the study. The methodology is described in a systematic manner, ensuring reproducibility of the experiments.
Additionally, the section may include information on the experimental design, sample size, and statistical analyses applied to interpret the data. This rigorous approach is crucial for validating the findings and ensuring that the results are robust and reliable. Overall, the methods employed are designed to address the research questions effectively while adhering to established scientific protocols.
Discussion
The discussion section of the research paper on *B. rugulosa* wood extract highlights the qualitative and quantitative analysis of its phytochemical constituents, emphasizing the influence of solvent choice on extraction efficiency. The qualitative screening revealed a variety of secondary metabolites, including tannins, flavonoids, phenols, and terpenoids, with the 70% aqueous ethanol extract demonstrating the highest abundance of these compounds. Notably, the total phenolic content (TPC) was quantified at 229.3 mg of Gallic Acid Equivalents per gram, while the total flavonoid content (TFC) was 67.13 mg of Quercetin Equivalents per gram. The elemental analysis indicated the presence of essential minerals such as nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, and magnesium, which may contribute to the extract’s functional properties.
Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) analysis identified 14 volatile compounds, with 2-Pentanone, 4-hydroxy-4-methyl being the most abundant, accounting for 58.00% of the total peak area. The antimicrobial activity of the 70% aqueous ethanol extract was evaluated against *Bacillus cereus*, *Staphylococcus aureus*, and *Escherichia coli*, revealing fair antibacterial efficacy, particularly against *Staphylococcus aureus* with an inhibition zone diameter of 18.45 mm. These findings suggest that the diverse phytochemical profile of *B. rugulosa* wood extract not only underpins its potential as a natural antimicrobial agent but also supports its application in food preservation and other therapeutic contexts. The study underscores the importance of solvent polarity in optimizing the extraction of bioactive compounds, which can enhance the extract’s applicability in various industrial and medicinal fields.