نشریه دامپزشکی ایران

نشریه دامپزشکی ایران

ارزیابی برون‌تنی هم‌افزایی فعالیت‌های ضدباکتریایی و ضدبیوفیلمی عصاره پاریتاریا مورالیس (گلسنگ) و نانوذرات کیتوزان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری تخصصی باکتری‌شناسی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
2 استاد گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
3 دانشیار گروه میکروب‌شناسی و ایمنی‌شناسی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کاشان، کاشان، ایران
4 دانشیار گروه بهداشت و کنترل کیفی مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
چکیده
داروهای گیاهی ترکیب شده با مواد نانو نگاه‌های قابل توجهی را در حوزه پزشکی زیستی به خود جلب کرده‌اند؛ با این حال، توان ضد‌باکتریایی ترکیب کیتوزان با عصاره گلسنگ پروتوپارملیوپسیس مورالیس (Protoparmeliopsis muralis) تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است. هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی اثر هم‌افزای عصاره پروتوپارملیوپسیس مورالیس و نانوذرات کیتوزان (CS/NPs) بر روی باکتری‌های بیماری‌زای منتخب بود. فعالیت ضد‌باکتریایی با استفاده از آزمون حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) مورد ارزیابی قرار گرفت و اثرات ضدبیوفیلمی آن نیز با آزمون کریستال ویوله سنجیده شد. مخلوطی حاوی 10 درصد عصاره پروتوپارملیوپسیس مورالیس و ۰5/0 درصد نانوذرات کیتوزان تهیه گردید و تعامل هم‌افزا از طریق روش چکر‌بورد مورد بررسی بیش­تر قرار گرفت. CS/NPs فعالیت ضد‌باکتریایی قوی‌تری نسبت به عصاره پروتوپارملیوپسیس مورالیس از خود نشان داد. علاوه بر این، آزمون چکر‌بورد تأیید کرد که میان پروتوپارملیوپسیس مورالیس و CS/NPs اثر هم‌افزایی وجود دارد. ترکیب آن‌ها فعالیت ضدبیوفیلمی را نیز به طور قابل توجهی افزایش داد که پتانسیل آن را به عنوان رویکردی نویدبخش برای کنترل رشد باکتری‌ها و عفونت‌های مرتبط با بیوفیلم برجسته می‌سازد. در مجموع، یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که ترکیب عصاره گل‌سنگ و نانوذرات کیتوزان می‌تواند به عنوان یک گزینه امیدوارکننده برای مطالعات آتی با هدف شناسایی و توسعه ترکیبات جدید ضدمیکروبی و ضدبیوفیلم مطرح شود. با این حال، انجام پژوهش‌های بیش­تر، از جمله بررسی‌های مکانیسم اثر و ارزیابی‌های درون‌تنی، برای درک بهتر و تأیید اثرات مشاهده‌شده ضروری است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

Sydnor, E. R., & Perl, T. M. (2011). Hospital epidemiology and infection control in acute-care settings. Clinical Microbiology Reviews, 24(1), 141–173.
Kolář, M. (2022). Bacterial infections, antimicrobial resistance and antibiotic therapy (p. 468). MDPI.
Schroeder, M., Brooks, B. D., & Brooks, A. E. (2017). The complex relationship between virulence and antibiotic resistance. Genes, 8(1), 39.
Abebe, G. M. (2020). The role of bacterial biofilm in antibiotic resistance and food contamination. International Journal of Microbiology, Article ID 1705814.
Singh, A., Amod, A., Pandey, P., Bose, P., Pingali, M. S., Shivalkar, S., et al. (2022). Bacterial biofilm infections, their resistance to antibiotics therapy and current treatment strategies. Biomedical Materials, 17(2), 022003.
Bhatti, M. Z., Ismail, H., & Kayani, W. K. (2022). Plant secondary metabolites: Therapeutic potential and pharmacological properties. In Secondary metabolites – trends and reviews. London: IntechOpen.
Shrestha, G., & St. Clair, L. L. (2013). Lichens: A promising source of antibiotic and anticancer drugs. Phytochemistry Reviews, 12, 229–244.
Rashki, S., Alshamsi, H. A., Amiri, O., Safardoust-Hojaghan, H., Salavati-Niasari, M., Nazari-Alam, A., et al. (2021). Eco-friendly green synthesis of ZnO/GQD nanocomposites using Protoparmeliopsis muralis extract for their antibacterial and antibiofilm activity. Journal of Molecular Liquids, 335, 116195.
Rashki, S., & Valadbeigi, T. (2017). In vivo screening antifungal activity of methanolic extract of Protoparmeliopsis muralis against Aspergillus flavus. Journal of Advanced Biomedical Sciences, 7(1), 53–59.
Gao, Y., & Wu, Y. (2022). Recent advances of chitosan-based nanoparticles for biomedical and biotechnological applications. International Journal of Biological Macromolecules, 203, 379–388.
Varma, R., & Vasudevan, S. (2020). Extraction, characterization, and antimicrobial activity of chitosan from shrimp shell waste. Environmental Science and Pollution Research, 27(15), 17369–17380.
Algharib, S. A., Elzoghby, A. O., El-Badawy, H., & Elkasabgy, N. A. (2022). Preparation of chitosan nanoparticles by ionotropic gelation: Characterization and applications. Journal of Molecular Structure, 1252, 132123.
Huang, M., Yin, Y., Li, D., Wang, D., & Zhang, X. (2016). Preparation and characterization of chitosan nanoparticles by ionic gelation. International Journal of Biological Macromolecules, 88, 111–117.
Aydın, M., Kocabaş, F., Yıldız, S., & Öztürk, S. (2013). Antimicrobial activity of methanolic extracts of lichens from Turkey. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 3(10), 65–70.
Hoang, V. T., Ngo, H. T., Nguyen, T. T., & Tran, H. T. (2022). Characterization techniques for chitosan nanoparticles: A review. International Journal of Biological Macromolecules, 216, 703–717.
O’Toole, G. A. (2011). Microtiter dish biofilm formation assay. Journal of Visualized Experiments, 47, 2437.
Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). (2018). Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically; approved standard (11th ed., CLSI document M07). Wayne, PA: CLSI.
Meletiadis, J., Pournaras, S., Roilides, E., & Walsh, T. J. (2009). Defining fractional inhibitory concentration index cutoffs for additive, synergistic, and antagonistic interactions: A systematic review and meta-analysis of in vitro studies. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 53(8), 3435–3443.
Jayakumar, R., Prabaharan, M., Sudheesh Kumar, P. T., Nair, S. V., & Tamura, H. (2011). Biomaterials based on chitin and chitosan in wound dressing applications. Biotechnology Advances, 29(3), 322–337.
Cushnie, T. P., Cushnie, B., & Lamb, A. J. (2014). Alkaloids: An overview of their antibacterial, antibiotic-enhancing and antivirulence activities. International Journal of Antimicrobial Agents, 44(5), 377–386.
Xie, Y., Yang, W., Tang, F., Chen, X., & Ren, L. (2015). Antibacterial activities of flavonoids: Structure–activity relationship and mechanism. Current Medicinal Chemistry, 22(1), 132–149.
Okoth, D. A., Chenia, H. Y., & Koorbanally, N. A. (2013). Antibacterial and antioxidant activities of flavonoids from Lannea alata. South African Journal of Botany, 86, 131–136.
Valadbeigi, T., Mahmoudvand, H., Sharififar, F., Ezatpour, B., & Kheirandish, F. (2020). Antibacterial activities of selected Iranian medicinal plants against multidrug-resistant Gram-negative bacteria. Iranian Journal of Basic Medical Sciences, 23(9), 1163–1170.
Almola, N. A., Alghamdi, A. A., Alharbi, W. A., Alshahrani, M. Y., Alhakamy, N. A., & Al Sadoun, H. (2021). Phytochemical analysis and antibacterial activity of Parietaria judaica and Parietaria muralis. Saudi Journal of Biological Sciences, 28(9), 5130–5136.
Valian, A., Ramezanpour, S. S., Pourmahdi, M., Yazdian, F., & Navaee, M. (2020). Antibacterial activity of chitosan nanoparticles against Streptococcus mutans. Nanomedicine Journal, 7(3), 189–196.
Divya, K., Vijayan, S., George, T. K., & Jisha, M. S. (2017). Antimicrobial properties of chitosan nanoparticles: Mode of action and factors affecting activity. International Journal of Biological Macromolecules, 104(Pt B), 1372–1382.
Vimal, S., Abdul Majeed, S., Taju, G., Nambi, K. S., Raj, N. S., Madan, N., et al. (2013). Chitosan tripolyphosphate nanoparticles: Preparation, characterization and application for gene delivery in fish. Acta Tropica, 128(3), 486–493.
Godoy-Gallardo, M., Eckhard, U., Delgado, L. M., de Roo Puente, Y. J., Hoyos-Nogués, M., Gil, F. J., et al. (2017). Antibacterial properties of chitosan nanoparticles incorporated in dental resins. Dental Materials, 33(4), 465–474.
Kong, M., Chen, X. G., Xing, K., & Park, H. J. (2010). Antimicrobial properties of chitosan and mode of action: A state of the art review. International Journal of Food Microbiology, 144(1), 51–64.
Etemadi, F., Abdi-Ali, A., Rezaee, M. A., & Tahmasebi, R. (2019). Synergistic effect of chitosan and turmeric aqueous extract on methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Iranian Journal of Microbiology, 11(2), 119–126.
Aldayel, T. S., Alqahtani, F. Y., Alshehri, S., Alzahrani, A. R., & Alshahrani, M. Y. (2020). Synergistic antibacterial activity of chitosan with Capsicum annuum extract. Journal of Applied Microbiology, 128(4), 1065–1073.
Tantala, K., Chanthong, S., Boonsong, W., Intaraksa, P., Pongtharangkul, T., Tadtong, S., et al. (2019). Antimicrobial activity of chitosan films containing fingerroot and holy basil essential oils against Listeria monocytogenes. International Journal of Biological Macromolecules, 125, 1289–1295.