ترکیبات بیواکتیو دریایی با ویژگی ضد میکروبی و ضد بیوفیلمی

گزارش­ها نشان می­دهند که مقاومت دارویی باکتری­ها رو به افزایش می­باشد. این موضوع میتواند مضراتی مانند نیاز به افزایش دوز دارو که خود می­تواند منجر به مسمومیت و عوارض ناخواسته گردد، افزایش زمان بستری در بیمارستان و حتی مرگ شود. به همین دلیل کشف و شناسایی ترکیبات دارویی جدید یک هدف مهم تلقی می­شود. اکوسیستم­های دریایی به دلیل شرایط خاص و متفاوت با خشکی می­توانند منبع مناسبی برای دست­یابی به این ترکیبات صد میکروبی و ضد بیوفیلمی باشند.

بررسی ترکیبات بیواکتیو با منشاء دریایی:

اعتقاد بر این است که اشکال اولیه حیات از اقیانوس­ها منشاء گرفته­اند. سطح وسیعی از کره زمین را این اکوسیستم­ها در بر گرفته­اند. بی­مهرگان دریایی مانند اسفنج­ها و شقایق­های دریایی اغلب فاقد اندام­های تخصص یافته برای دفاع از خود می­باشند. این موجودات با تولید ترکیباتی که متابولیت­های ثانویه یا ترکیبات بیواکتیو نامیده می­شوند قادر به محافظت از خود می­باشند. تاکنون ترکیباتی با ویژگی ضد تومور، ضد سرطان، ضد میکروتوبول و سیتوتوکسیک از منابع دریایی جداسازی شده است (1). متابولیت­های ثانویه بر خلاف متابولیت­های اولیه، هدف خاصی را در طی زندگی تکاملی ارگانیسم دنبال نمی­کنند و تحت شرایط خاص به عنوان مثال محیطی تولید می­گردند (2). بررسی­های دیگری در رابطه با خصوصیات ضد­میکروبی و ضد بیوفیلمی اسفنج­ها و شقایق­های دریایی خلیج فارس ایران علیه باکتری­های پاتوژن انسانی گرم مثبت و گرم منفی انجام شده است (3-6). که می­توان گفت اغلب آنها دارای اثرات مطلوبی بوده­اند.

در ابتدا عصاره­گیری با استفاده از حلال­های متفاوت قطبی، غیر قطبی و یا هر دو از نمونه دریایی گرفته می­شود. قطر هاله عدم رشد (ZOI) با استفاده از روش­های دیسک دیفیوژن آگار و یا چاهک پلیت آگار اندازه­گیری می­گردد. در ادامه می­توان با استفاده از پروتکل­های استانداردی مانند CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) به تعیین حداقل غلظت مهار کنندگی (Minimum inhibitory concentration) و کشندگی (Minimum bactericidal concentration) باکتری پرداخت. جهت بررسی بیوفیلم باکتریایی روش­های متفاوتی وجود دارد که از جمله آنها می­توان به رنگ­آمیزی کریستال ویوله و ثبت جذب نوری توسط اسپکتروفوتومتر اشاره نمود. از تکنیک­هایی مانند GC و GC-MS برای شناسایی ترکیبات موجود در عصاره استفاده می­گردد.

نتایج تحقیقات نشان می­دهند که عصاره متانولی شقایق دریایی Stichodactyla haddoni اثر مطلوبی بر بیوفیلم باکتری پسودوموناس آئروژینوزا داشته است و در مورد فعالیت ضد باکتریایی سه قسمت عصاره S. haddoni در برابر اشکال پلانکتونی شش باکتری مورد بررسی، تأیید کرد که این عصاره­ها مهار کافی دارند. با این حال­، میزان مهار در برابر باکتری­های مختلف متفاوت است. همچنین، اثر به دست آمده با روش چاهک پلیت آگار برای اثر ضد­میکروبی قویتر از اثر به دست آمده با روش انتشار دیسک بود. این نتیجه انتظار می­رود زیرا انتشار عصاره شقایق دریایی در چاهک آگار بهتر از دیسک کاغذی است. بنابراین ، منطقه مهاری، بزرگتر از همتای آن در تکنیک دیسک پلیت آگار خواهد بود (5). اگرچه نتایج می­توانند امیدوار کننده باشند، با این وجود چالش­هایی هنوز در این رابطه مطرح می­باشند از جمله اینکه جمع­آوری این نمونه­های دریایی در حجم انبوه امکان پذیر نیست. از طرفی دیگر، با شیوع مقاومت آنتی­بیوتیکی در بین باکتری­ها نیاز به کشف و شناسایی ترکیبات جدید با خواص دارویی احساس می­گردد. از اینرو بررسی­های بیشتر جهت بهینه نمودن فرآیند­ها و تکنیک­ها توسط محققین توصیه می­گردد.

به کوشش

هما حمایلی 1، 2، 3، مهدی حسن شاهیان 4، مجید عسکری حصنی 5

1 کاندیدای دکتری میکروبیولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا (س) تهران، تهران، ایران

2 عضو انجمن میکروب شناسی ایران

3 کارشناس ارشد میکروبیولوژی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

4 استاد گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

5 دانشیار گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

لینک مقاله:‌

https://link.springer.com/article/10.1007/s40071-019-0221-1

لینکدین نگارنده:

Linkedin

 

منابع:

1. Bhatnagar I, Kim S-K. Immense essence of excellence: marine microbial bioactive compounds. Marine drugs. 2010;8(10):2673-701.

2. Zahner H. Novel approaches to metabolite screening. Bioactive Microbial Products: Search and Discovery. 1982:51-70.

3. Hamayeli H, Hasanshahian M, Namaki Shoshtari A, Askari Hesni M. Study the antimicrobial effect of three marine sponges (Dysidea sp.) collected at Persian Gulf on some pathogenic bacteria in planktonic and biofilm forms. Iranian Journal of Medical Microbiology. 2017; 11(4):45-56.

4. Hamayeli H, Hassanshahian M, Mohammadi M. The anti-biofilm effects of sponge (Callyspongia sp.) and two sea anemones (Zoanthus sansibaricus and Cerianthus lloydii) collected from the Persian Gulf. Journal of Kerman University of Medical Sciences. 2018;25(6):493-504.

5. Hamayeli H, Hassanshahian M, Hesni MA. The antibacterial and antibiofilm activity of sea anemone (Stichodactyla haddoni) against antibiotic-resistant bacteria and characterization of bioactive metabolites. International Aquatic Research. 2019;11(1):85-97.

6. Hamayeli H, Hassanshahian M, Askari Hesni M. Identification of Bioactive Compounds and Evaluation of the Antimicrobial and Anti-biofilm Effect of Psammocinia sp. and Hyattella sp. Sponges from the Persian Gulf. Thalassas: An International Journal of Marine Sciences. 2020;36(2).



error: Content is protected !!
X