有許多報道表明鐵、銅、銀、錳、鋅等重金屬具有抗菌活性，而許多細菌具有對重金屬解毒的機制。然而，盡管金屬離子具有很強的抗菌作用，但它們也可能對人體細胞具有細胞毒性，因此，這些金屬在醫療保健中的使用可能存在局限性。
Stewart等研究了功能性食品原料石榴皮提取物(PRE)與金屬離子結合后增強的抑菌活性。在他們的研究中，目的是將石榴皮提取物和硫酸亞鐵混合物短期暴露在噬菌體水平上3分鐘。這種組合顯示出高度顯著的協同活性，并在短期暴露中降低了噬菌體水平。由于石榴皮提取物/亞鐵鹽溶液的穩定性較低，通過Fenton反應會使Fe2+氧化為Fe3+，并伴隨溶液變黑，因此本實驗需要較短的篩選時間。為了克服這一不穩定性問題，研究人員使用替代金屬離子對石榴皮提取物增強/協同抗菌活性進行了研究。
McCarell等用4.6 mM FeSO4、CuSO4、MnSO4、ZnO研究了PRE的抑菌活性，還研究了PRE/金屬鹽組合加上維生素C作為穩定劑的抑菌活性。他們觀察到PRE與Cu (II)離子結合后對大腸桿菌、銅綠桿菌、金黃色葡萄球菌和奇異桿菌具有顯著的協同抗菌活性。此外，添加維生素C作為抗氧化劑后，PRE/Fe (II)和PRE/Cu (II)組合對金黃色葡萄球菌的抑菌活性顯著提高。在另一項研究中，研究人員使用瓊脂擴散法將香蘭素復合物與不同的金屬離子結合，發現香蘭素和金屬鹽對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌和白色念珠菌表現出增強的活性。這兩項研究的結果都表明，添加金屬離子，特別是銅鹽，可以顯著增強天然產物的抗菌活性。
隨后，Houston等人觀察到PRE與不同Zn (II)離子鹽(包括硫酸鋅、檸檬酸鋅、硬脂酸鋅和葡萄糖酸鋅)聯合后，對HSV-1、HSV-2和耐無環韋的HSV-1病毒的殺病毒活性顯著增強，最多可降低6 log。與PRE和Fe2+不同，這種活動不受時間限制，也與變黑無關。重要的是，當應用于容易感染皰疹的上皮表面時，這種活性也被保留，包括口腔和陰道粘膜，表明有可能治療唇皰疹和肛門生殖器皰疹。
功能性食品原料石榴皮提取物與金屬離子協同抑菌活性的機制尚不清楚，盡管有一些推測的機制可以增強這種抑菌活性。例如，有人認為石榴單寧可以與金屬離子形成一種“復合物”，這種復合物對微生物的毒性增強。此外，由于相關金屬離子的氧化還原循環增加了局部活性氧(ROS)水平，PRE可能表現出增強的活性。例如，一些抗生素(如博萊霉素)通過與亞鐵離子結合的能力增強了ROS的產生，從而增強了對微生物的毒性。
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