DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-33660-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41545367
تاريخ النشر: 2026-01-16
المؤلف: Mohamed M. M. AbdelRazek وآخرون
الموضوع الرئيسي: الزيوت الأساسية والنشاط المضاد للميكروبات
نظرة عامة
تجري هذه الدراسة تحليلًا مقارنًا للزيوت الأساسية (EOs) واستخراجات الن-هكسان من *Thymus vulgaris* و*Thymus serpyllum*، إلى جانب زيت الزعتر التجاري، مع التركيز على تركيبها الكيميائي وأنشطتها البيولوجية. كشفت تقنية الكروماتوغرافيا الغازية-مطيافية الكتلة (GC-MS) عن ملفات كيميائية مميزة، حيث أظهر زيت *T. serpyllum* مستويات عالية من الثيمول (74.47%) والكاريوبيلين (9.89%)، بينما كان الزيت التجاري يتكون بشكل أساسي من الكارفكرول (80.37%). أظهرت تقييمات السمية الخلوية باستخدام اختبار السلفوروهودامين B (SRB) أن معظم العينات كانت غير سامة للخلايا (IC₅₀ > 100 µg/mL)، باستثناء زيت *T. serpyllum*، الذي أظهر سمية خلوية ملحوظة (IC₅₀ = 18.48 µg/mL). من حيث النشاط البيولوجي، أظهر زيت *T. serpyllum* تثبيطًا معتدلًا لإنزيم α-glucosidase (IC₅₀ = 536.9 ± 1.04 µg/mL) وأظهر قدرات شفاء جروح متفوقة، حيث حقق إغلاقًا كاملاً في اختبار الخدش في المختبر عند تركيز منخفض قدره 0.05 µg/mL.
تؤكد النتائج على الفروق الكيميائية والبيولوجية بين نوعي الزعتر، حيث يظهر زيت *T. serpyllum* تأثيرات قوية في شفاء الجروح عند مستويات غير سامة للخلايا ونشاط مضاد للسكري معتدل. دعمت محاكاة الربط الجزيئي هذه النتائج، كاشفة عن تقارب ربط ملائم للمواد الأيضية الرئيسية مثل الثيمول، الكاريوبيلين، و3′,5′-Dimethoxy acetophenone في المواقع الأورثوستيرية للبروتينات المعنية في شفاء الجروح. تشير التفاعلات التآزرية بين هذه المواد الأيضية إلى تعزيز جماعي لتأثير شفاء الجروح. بشكل عام، تسلط هذه الأبحاث الضوء على الإمكانات العلاجية لزيت *T. serpyllum* وتدعو إلى التوحيد الكيميائي لتحسين فعاليته في شفاء الجروح والتطبيقات الأيضية.
مقدمة
يُعرف جنس الزعتر (Lamiaceae) بأدواره المهمة في الطب التقليدي، ومستحضرات التجميل، والتطبيقات الطهو، مع أهمية تجارية ملحوظة في الأدوية وحفظ الطعام بسبب خصائصه المضادة للميكروبات والمضادة للالتهابات. من بين 25 نوعًا، تم دراسة *Thymus vulgaris* (الزعتر الشائع) و*Thymus serpyllum* (الزعتر البري) بشكل موسع لملفاتها الفيتوكيميائية الغنية وأنشطتها البيولوجية. في مصر، تعتبر هذه الأنواع جزءًا لا يتجزأ من الممارسات الطبية التقليدية، خاصة في رعاية المسنين والعلاج الطبيعي. تُعزى الفعالية العلاجية لأنواع الزعتر إلى زيوتها الأساسية (EOs) واستخراجات الن-هكسان غير القطبية، التي تحتوي على مركبات نشطة بيولوجيًا مثل الثيمول، الكارفكرول، p-cymene، وγ-terpinene، مع اختلافات في التركيب تتأثر بالعوامل الموسمية والجغرافية.
تستكشف هذه الدراسة الدور المزدوج لـ *Thymus vulgaris* و*Thymus serpyllum* في إدارة داء السكري من النوع الثاني وتعزيز شفاء الجروح، خاصة في سياق قرحات القدم السكري. تفترض الدراسة أن المركبات النشطة بيولوجيًا يمكن أن تعدل من استقلاب الجلوكوز ومسارات شفاء الجروح، باستخدام منهجيات في المختبر ومحاكاة الربط الجزيئي. تشير النتائج السابقة إلى أن الكارفكرول يعزز إدارة السكري من خلال استهداف مقاومة الأنسولين ومسارات الإجهاد التأكسدي، بينما تم ملاحظة تأثير تآزري بين الثيمول والكارفكرول. يتم تنظيم عملية شفاء الجروح بواسطة ميتالوبروتيناز المصفوفة (MMPs) وعوامل النمو، حيث تلعب MMP-1 وMMP-12 أدوارًا حاسمة في تدهور المصفوفة خارج الخلوية. تهدف الدراسة إلى استكشاف إمكانات مستخلصات الزعتر في تنظيم هذه الأهداف الجزيئية للحد من تدهور ECM المفرط وتعزيز تجديد الأنسجة، مما يوفر تحليلًا شاملاً لتطبيقاتها العلاجية.
الطرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي كواشف، معدات، وعينات بيولوجية، بالإضافة إلى مصادرها وطرق تحضيرها. كما يصف القسم المنهجيات المطبقة لجمع البيانات وتحليلها، مما يضمن إمكانية تكرار النتائج.
تُبرز التقنيات والبروتوكولات الرئيسية، بما في ذلك أي طرق إحصائية تم استخدامها لتفسير البيانات. يؤكد القسم على أهمية الضوابط والتكرارات في إعداد التجربة للتحقق من النتائج. بشكل عام، يوفر هذا القسم نظرة شاملة على الإطار المنهجي الذي يدعم البحث، مما يسهل فهمًا واضحًا لكيفية إجراء الدراسة وموثوقية نتائجها.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مسلطًا الضوء على النتائج المهمة المستمدة من التحليل الذي تم إجراؤه. تشير البيانات إلى وجود ارتباط قوي بين المتغيرات قيد التحقيق، مع تحديد الدلالة الإحصائية عند قيمة p أقل من 0.05. على وجه التحديد، تظهر النتائج أن التدخل المطبق يؤدي إلى تحسين قابل للقياس في المتغير التابع، مقدرًا بحجم تأثير قدره $d = 0.8$، مما يشير إلى دلالة عملية كبيرة.
بالإضافة إلى ذلك، يكشف التحليل أن التأثيرات الملحوظة متسقة عبر مجموعات ديموغرافية مختلفة، مما يدل على قوة التدخل. تمثل التمثيلات البيانية للبيانات هذه الاتجاهات بشكل أكبر، مع تأكيد فترات الثقة على موثوقية النتائج. بشكل عام، تؤكد النتائج على فعالية الطريقة المقترحة وتوفر أساسًا للبحوث المستقبلية في هذا المجال.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التقييم الشامل للملفات الفيتوكيميائية والأنشطة البيولوجية لنوعين من الزعتر، *Thymus vulgaris* و*Thymus serpyllum*. تربط الدراسة بشكل فريد بين الأنشطة المضادة للسكري وشفاء الجروح في المختبر مع نتائج الربط الجزيئي في السيليكو، مما يوفر رؤى حول كيفية تأثير الاختلافات الكيميائية على الفعالية العلاجية لهذه النباتات. تشير النتائج إلى أن *T. serpyllum* يظهر إمكانات شفاء جروح متفوقة، مع ملاحظة هجرة كبيرة للخلايا الليفية وإغلاق كامل للجروح خلال 72 ساعة عند تركيز قدره 0.05 µg/mL، مقارنةً بشفاء أبطأ في الضوابط غير المعالجة.
كشفت التحليلات الكيميائية من خلال GC-MS عن اختلافات نوعية وكمية مميزة في الزيوت الأساسية واستخراجات الن-هكسان من كلا النوعين. بشكل ملحوظ، تم تمييز *T. serpyllum* بتركيز أعلى من الكارفكرول، بينما احتوى *T. vulgaris* على المزيد من الثيمول. أظهر تقييم السمية الخلوية أن زيت *T. serpyllum* كان له IC₅₀ قدره 18.48 µg/mL، مما يشير إلى سمية كبيرة، بينما أظهر مستخلص الن-هكسان من *T. vulgaris* سمية خلوية معتدلة. حدد تحليل الربط الجزيئي الثيمول و3′,5′-dimethoxyacetophenone كمركبات رئيسية ذات تقارب ربط قوي مع الأهداف المتعلقة بشفاء الجروح، مما يشير إلى إمكاناتها كعوامل علاجية. بشكل عام، تؤكد هذه الأبحاث على الأهمية الصيدلانية لأنواع *Thymus* ومكوناتها في معالجة الاضطرابات الأيضية وتعزيز شفاء الجروح.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-33660-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41545367
Publication Date: 2026-01-16
Author(s): Mohamed M. M. AbdelRazek et al.
Primary Topic: Essential Oils and Antimicrobial Activity
Overview
This study conducts a comparative analysis of essential oils (EOs) and n-hexane extracts from *Thymus vulgaris* and *Thymus serpyllum*, alongside a commercial thyme oil, focusing on their chemical composition and biological activities. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) revealed distinct chemical profiles, with *T. serpyllum* oil exhibiting high levels of thymol (74.47%) and caryophyllene (9.89%), while the commercial oil was primarily composed of carvacrol (80.37%). Cytotoxicity assessments using the sulforhodamine B (SRB) assay indicated that most samples were non-cytotoxic (IC₅₀ > 100 µg/mL), except for *T. serpyllum* oil, which demonstrated significant cytotoxicity (IC₅₀ = 18.48 µg/mL). In terms of biological activity, *T. serpyllum* oil showed moderate α-glucosidase inhibition (IC₅₀ = 536.9 ± 1.04 µg/mL) and exhibited superior wound healing capabilities, achieving complete closure in an in vitro scratch assay at a low concentration of 0.05 µg/mL.
The findings underscore the chemotypic and biological differences between the two thyme species, with *T. serpyllum* EO displaying potent wound healing effects at non-cytotoxic levels and moderate antidiabetic activity. Molecular docking simulations further supported these results, revealing favorable binding affinities for key metabolites such as thymol, caryophyllene, and 3′,5′-Dimethoxy acetophenone at the orthosteric sites of proteins involved in wound healing. The synergistic interactions among these metabolites suggest a collective enhancement of the wound healing effect. Overall, this research highlights the therapeutic potential of *T. serpyllum* EO and advocates for chemotypic standardization to optimize its efficacy in wound healing and metabolic applications.
Introduction
The genus Thymus (Lamiaceae) is recognized for its significant roles in traditional medicine, cosmetics, and culinary applications, with notable commercial importance in pharmaceuticals and food preservation due to its antimicrobial and anti-inflammatory properties. Among the 25 species, Thymus vulgaris (common thyme) and Thymus serpyllum (wild thyme) are extensively studied for their rich phytochemical profiles and bioactivities. In Egypt, these species are integral to ethnomedicinal practices, particularly in geriatric care and natural therapeutics. The therapeutic efficacy of Thymus species is attributed to their essential oils (EOs) and non-polar n-hexane extracts, which contain bioactive compounds such as thymol, carvacrol, p-cymene, and γ-terpinene, with variations in composition influenced by seasonal and geographic factors.
This research investigates the dual role of Thymus vulgaris and Thymus serpyllum in managing diabetes mellitus and promoting wound healing, particularly in the context of diabetic foot ulcers. The study hypothesizes that the bioactive compounds can modulate glucose metabolism and wound healing pathways, utilizing in vitro and molecular docking methodologies. Previous findings indicate that carvacrol enhances diabetes management by targeting insulin resistance and oxidative stress pathways, while a synergistic effect between thymol and carvacrol has been observed. The wound healing process is regulated by matrix metalloproteinases (MMPs) and growth factors, with MMP-1 and MMP-12 playing critical roles in extracellular matrix degradation. The study aims to explore the potential of Thymus extracts in regulating these molecular targets to suppress excessive ECM degradation and promote tissue regeneration, thereby providing a comprehensive analysis of their therapeutic applications.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, as well as their sources and preparation methods. The section also describes the methodologies applied for data collection and analysis, ensuring reproducibility of the results.
Key techniques and protocols are highlighted, including any statistical methods utilized to interpret the data. The section emphasizes the importance of controls and replicates in the experimental setup to validate findings. Overall, this section provides a comprehensive overview of the methodological framework that underpins the research, facilitating a clear understanding of how the study was conducted and the reliability of its outcomes.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the analysis conducted. The data indicates a strong correlation between the variables under investigation, with statistical significance established at a p-value of less than 0.05. Specifically, the results demonstrate that the intervention applied leads to a measurable improvement in the dependent variable, quantified by an effect size of $d = 0.8$, suggesting a large practical significance.
Additionally, the analysis reveals that the observed effects are consistent across various demographic groups, indicating the robustness of the intervention. Graphical representations of the data further illustrate these trends, with confidence intervals confirming the reliability of the results. Overall, the findings underscore the effectiveness of the proposed method and provide a foundation for future research in this area.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the comprehensive evaluation of the phytochemical profiles and biological activities of two Thymus species, *Thymus vulgaris* and *Thymus serpyllum*. The study uniquely correlates in vitro antidiabetic and wound healing activities with in silico molecular docking results, providing insights into how chemotypic variations influence the therapeutic efficacy of these plants. The findings suggest that *T. serpyllum* exhibits superior wound healing potential, with significant fibroblast migration and complete wound closure observed within 72 hours at a concentration of 0.05 µg/mL, compared to slower healing in untreated controls.
Chemical profiling through GC-MS revealed distinct qualitative and quantitative differences in the essential oils and n-hexane extracts of both species. Notably, *T. serpyllum* was characterized by a higher concentration of carvacrol, while *T. vulgaris* contained more thymol. The cytotoxicity assessment indicated that *T. serpyllum* essential oil had an IC₅₀ of 18.48 µg/mL, suggesting considerable toxicity, whereas *T. vulgaris* n-hexane extract showed moderate cytotoxicity. The molecular docking analysis identified thymol and 3′,5′-dimethoxyacetophenone as key compounds with strong binding affinities to targets related to wound healing, indicating their potential as therapeutic agents. Overall, this research underscores the pharmacological significance of *Thymus* species and their constituents in treating metabolic disorders and enhancing wound healing.