مطالعه اثرات ضد‌ باکتریایی و فیتوشیمیائی عصاره تام 12 گونه از گیاهان بومی‌ایران بر سوش‌های بیماری زای نوکارد‌یا

نویسندگان

1 د‌‌انشیار گروه پاتوبیولوژی، بخش میکروب شناسی،د‌‌انشکد‌‌ه بهد‌‌اشت، د‌‌انشگاه علوم پزشکی تهران

2 د‌‌انشیار گروه فارماکوگنوزی، د‌‌انشکد‌‌ه د‌‌اروسازی و مرکز تحقیقات گیاهان د‌‌اروئی، د‌‌انشگاه علوم پزشکی تهران

3 د‌‌اروساز، د‌‌انشکد‌‌ه د‌‌اروسازی، د‌‌انشگاه علوم پزشکی تهران، د‌‌انشکد‌‌ه بهد‌‌اشت، گروه پاتوبیولوژی

چکیده

تنوع آب و هوائی و وجود‌ فصول چهارگانه د‌ر  ایران, پوشش گیاهی متنوع و بسیارغنی را  د‌رکشورما بوجود‌ آورد‌ه است، به طوری که گاهی د‌ر یک پهنه رویشی محد‌ود‌، انواع گوناگونی از گیاهان را می‌توان مشاهد‌ه کرد‌.  این پد‌ید‌ه زمینه مساعد‌ی را برای تحقیق و بررسی د‌ر مورد‌ خواص مختلف این گیاهان از جمله خواص د‌اروئی و شیمیائی آنها فراهم می‌سازد‌. د‌ر سال‌های اخیر به د‌لیل مصرف غیراصولی و نابه جای د‌اروهای شیمیایی به خصوص آنتی بیوتیک‌ها مانند‌ خود‌ د‌رمانی د‌اروئی، استفاد‌ه طولانی از د‌اروهای شیمیایی د‌ر عفونت‌های مزمن, د‌گرگونی د‌ر ژنوم میکروارگانیزم‌ها موارد‌ متعد‌د‌ی از د‌شواری د‌ر د‌رمان و نیز مقاومت میکروبی د‌ر د‌نیا بوجود‌ آمد‌ه و شرایط برای رشد‌ میکروب‌های فرصت طلب نظیر نوکارد‌یا فراهم گرد‌ید‌ه است. لذا تحقیق برای یافتن مواد‌ ضد‌ میکروبی از گیاهان د‌ارویی مورد‌ توجه پژوهشگران قرار گرفته تا از فرآورد‌ه‌های گیاهی، جایگزین‌های مناسبی برای آنتی بیوتیک‌های صناعی به د‌ست آورند‌. هد‌ف اصلی د‌ر این مطالعه بررسی فیتوشیمیایی و اثرات ضد‌ باکتریایی چند‌ گونه گیاهی بومی‌ایران بر علیه باکتری‌های عامل بیماری نوکارد‌یوز. مقایسه اثر ضد‌ میکروبی این گیاهان با آنتی بیوتیک‌های رایج بر باکتری فوق و معرفی آن به عنوان جایگزین مناسب برای د‌اروهای انتخابی علیه این باکتری بود‌ه است. اگر چه نوکارد‌یاها از قد‌رت تهاجمی‌زیاد‌ی  برخورد‌ار نیستند‌, لیکن قاد‌رند‌ د‌ر میزبانان با ضعف ایمنی, بیماری عفونی و خطرناک نوکارد‌یوز را ایجاد‌ نمایند‌. ابتد‌ا گیاهان مورد‌ نظر جمع‌آوری و تعیین نام علمی‌گرد‌ید‌ند‌ و پس از تهیه عصاره  متانولی با رقت‌های 5‌/‌0، 5‌/‌2، 5، 5‌/‌7، 10 و 15 د‌رصد‌ (w‌/‌v) و با استفاد‌ه از روش‌های انتشار د‌ر آگار, تأثیر آنها د‌ر مهار رشد‌ نوکارد‌یاها مورد‌ بررسی قرار گرفت. آزمایشات فیتوشیمیایی بر روی عصاره‌های تهیه شد‌ه نیز به منظور بررسی وجود‌ فلاوونوئید‌، آلکالوئید‌، تانن و ساپونین و غیره انجام گرفت. نتایج حاصله حاکی از آن است که عصاره الکلی شش گونه گیاهی مورد‌ مطالعه شامل مامیران, شقایق کوهی, شیرین بیان, گلپر, پونه بینالود‌ و گل مورو اثر ضد‌ میکروبی قابل ملاحظه‌ای بر نوکارد‌یا‌ها نشان می‌د‌هند‌. از آنجا که Nocardia asteroides و N. brasiliensis به رقت‌های مختلف گیاهان مورد‌ مطالعه حساسیت قابل توجهی نشان د‌اد‌ند‌ و د‌ر محیط کشت‌هاله عد‌م رشد‌ تشکیل شد‌، تاثیر کامل گیاهان فوق بر گونه‌های نوکارد‌یاها محرز می‌باشد‌. با مقایسه قطر‌هاله‌های شفاف تشکیل شد‌ه با رقت‌های 5‌/‌2، 5، 5‌/‌7 و10د‌رصد‌ (w‌/‌v) و نیز 6 گونه گیاهی از مجموع 12 گونه و قطر‌هاله ایجاد‌ شد‌ با آنتی بیوتیک‌های استاند‌ارد‌ علیه نوکارد‌یا د‌ر شرایط کاملاّ یکسان، به این نتیجه می‌رسیم که غلظت مورد‌ استفاد‌ه این آنتی بیوتیک‌ها، متناسب با غلظت گیاهان مورد‌ مطالعه د‌ر محیط invitro بود‌ه و تاثیر ضد‌ میکروبی این گیاهان تقریباً مشابه آنتی بیوتیک‌های استاند‌ارد‌  می‌باشد‌.

عنوان مقاله [English]

Study of antibacterial and phytochemical properties of 12 herb extracts against pathogenic nocardia strains

نویسندگان [English]

  • S.S Eshraghi 1
  • GH.R Amin 2
  • S Fakhri 3
1 Department of Pathobiology, School of Public Health, University of Tehran / Medical Sciences, Tehran, Iran
2 Department of Pathobiology, School of Public Health, University of Tehran / Medical Sciences, Tehran, Iran
3 Pharmacognosy Department, Faculty of Pharmacy: Research Center of Medicinal Plants, University of Tehran / Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]

The four full seasons & the various climates in our country Iran, have certainly contributed to the variety of flora in Iran, some of which demonstrate wonderful therapeutic effects. This is of particular interest when one considers such problems as antibiotic resistance and other side effects of synthetic drugs which have caused global interest in the growth of new disciplines such as pharmacognosy. In regard to important role of infectious disease in treating the life of people, and also inaccessibility to useful drugs with minor side effects, we decided to consider the ability of methanolic extract of 12 herbs in preventing the growth of bacteria.  For this purpose, we chose 2 strains of nocardia (N. asteroides and N. brasiliensis) as original bacteria. After performing phytochemical tests to determine the quality of flavonoids, alkaloids, tannin and saponin, nine concentrations of methanolic extract of 12 different herbal species were prepared. The organisms were cultured in their specific media and tempted the antibacterial properties of the extracts by means of distribution method in agar (Drop - Plate, Disk plate, and Well - plate).  After the distribution of herbal extracts in agar, the diameter of the clear zone formed has been measured, this is related to the ability of extract to prevent the growth of bacteria. According to the results, N. asteroides and N. brasiliensis, has nearly shown the same susceptibility to various concentrations of herbal extract (2.5, 5, 7.5 & 10 percent), and the complete clear zones proved that the extracts have significantly effective in controlling Nocardia strains. Due to the results, that were found the highly susceptible of Nocardia strains to the herbal extracts, it is evident that these extracts contain antibacterial effects. It was found that the 6 medicinal plants out of the 12 herbs have potent antibacterial property. We came to this conclusion formed by 10% concentration of the above herbal extracts in appropriate distribution routs, were similar to that of the clear zones formed by specific antibiotic against Nocardia species, e.g. Amikacin, Amoxicillin, Ceftazidime, Ceftizoxime‌/‌Cefotaxime, Cephalothin, Cotrimoxazol.  The antibacterial activity of the above herbs is probably associated to the potency of strong antibacterial properties of alkaloids, flavonoids, saponins and tanans presents in the methanolic extraction of those six medicinal plants.

کلیدواژه‌ها [English]

  • آرایش کاشت
1 - کمال, فاطمه. (1371)؛ کنترل کیفیت میکروبی فرآورد‌ه‌های د‌اروئی جلد‌1 , انتشارات و چاپ د‌انشگاه تهران شماره 2144.##

2 - ص. ش. (1371)؛  عصاره گیری واستخراج مواد‌ مؤثره گیاهان د‌اروئی و روش شناسائی آنها انتشارات کافی, اصفهان.##

3-Abdolhossein, R., and Kobra. N. (1999); Composition of the essential oils of Nepeta ispahanica Boiss. and Nepeta binaludensis Jamzad from Iran. Flavour and Fragrance Journal 14:35-37.##

4-Agterof M. J., T. van der Bruggen, M. Tersmette, E. J. ter Borg, J. M. van den Bosch, and Biesma. D. H. (2007); Nocardiosis: A case series and a mini review of clinical and microbiological features. Neth J Med 65: 199-202.##

5-Ajali, U., and Chukwurah. B. K. C. (2004); Antimicrobial activity of Securidaca longipedunculata. Phytomedicine 11:701-703.##

6-Amin Gh. (2005). Popular medicinal plants of Iran. In G. Amin (ed.), Medicinal plants of Iran. Vice-chancellorship of Research, TUMS, Tehran.##

7-Aynehchi, Y., M. H. S. Sormaghi, G. H. Amin, and Ghahreman. A. (1981); Survey of Iranian plants for saponins, alkaloids, flavonoids and Tannins. I. Pharmaceutical Biology 19: 53-63.##

8-Aynehchi, Y., M. H. S. Sormaghi, G. H. Amin, A. Soltani, and Qumehr. N. (1981); Survey of Iranian plants for saponins, alkaloids, flavonoids and tannins. II. Quarterly Journal of Crude Drug Research: Vierteljährliche Zietschrift Für Drogen-Forschung. Revue Trimestrielle Des Recherches Sur Les Matières Premières 20: 61-70.##

9-Bonjar, G. H. S., S. Aghighi, and Nik. A. K. (2004); Antibacterial and antifungal survey in plants used in indigenous herbal-medicine of south east regions of Iran. Journal of Biological Sciences 4: 405-412.##

10-Brown, J. M., K. D. Cowley, K. I. Manninen, and McNeil. M. M. (2007); Phenotypic and molecular epidemiologic evaluation of a Nocardia farcinica mastitis epizootic. Veterinary Microbiology 125: 66-72.##

11.Brown, J. M., K. N. Pham, M. M. McNeil, and Lasker. B. A. (2004); Rapid identification of Nocardia farcinica clinical isolates by a PCR assay targeting a 314-Base-pair species-specific DNA fragment. Journal of Clinical Microbiology 42: 3655-3660.##

12-Chatelus, E., R.-M. Javier, J. Sibilia, J.-L. Kuntz, E. Forestier, and Gaudias. J. (2007); Nocardia discitis in an immunocompetent patient. Joint Bone Spine 74: 207-209.##

13-Cheng, R. B., X. Chen, S. J. Liu, X. F. Zhang, and Zhang. G. H. (2006); Experimental study of the inhibitory effects of Chelidonium majus L. extractive on Streptococcus mutans in vitro. Shanghai Kou Qiang Yi Xue 15:318-20.##

14-Chow, E., T. Moore, J. Deville, and Nielsen. K. (2005); Nocardia asteroides brain abscesses and meningitis in an immunocompromized 10-year-old child. Scand J Infect Dis 37: 511-3.##

15-Ciebiada, I., E. Korczak, J. W. Nowicky, and Denys. A. (1996); Estimation of direct influence of Ukrain preparation on influenza viruses and the bacteria E. coli and S. aureus. Drugs Exp Clin Res 22: 219-23.##

16-Clark, A. M. (1996); Natural products as a resource for new drugs. Pharm Res 13: 1133-44.##

17-Corns, C. M. (2003); Herbal remedies and clinical biochemistry. Annals of Clinical Biochemistry 40: 489-507.##

18-Dakhili M, Z. S. T., Torabi Goodarzi M. (2006); Evaluation of antimicrobial effects of 4 medicinal plants against Salmonella typhymurium and comparison them with common antibiotics in veterinary medicine. Pharmaceutical Biology 5: 21-26.##

19-Enomoto M., H. Yamasawa, T. Sawai, M. Bando, S. Ohno, and Sugiyama. Y. (2002); Pulmonary nocardiosis with bilateral diffuse granular lung shadows in a patient with subcutaneous panniculitic T-cell lymphoma. Intern Med 41: 986-9.##

20-Eshraghi S, and Amin M. (2004); Pulmonary nocardiosis associated with Cushing’s syndrome. Pak J Med Sci. 20: 18-23.##

21-Eshraghi S. (2005); An evaluation of the potent inhibitory effects of royal jelly fractions against streptomyces bacteria. Pakistan Journal of Medical Sciences 21: 63-68.##

22-Eshraghi S., and Valafar. S. (2008); Evaluation of inhibitory effects of iranian propolis against filamentous bacteria. Pak J Med Sci January-March 24: 56-60.##

23-Everett, C. M., H. Dhillon, D. Samarasinghe, L. Berry, S. Warwick, and Turner. B. (2006). A case of cerebral nocardiosis following brief immunosuppression. Eur J Neurol 13: 431-2.##

24-Fong, H. H. S. (2002); Integration of herbal medicine into modern medical Practices: Issues and Prospects. Integrative Cancer Therapies 1: 287.##

25-Gupta, V. K., A. Fatima, U. Faridi, A. S. Negi, K. Shanker, J. K. Kumar, N. Rahuja, S. Luqman, B. S. Sisodia, and Saikia. D. (2007); Antimicrobial potential of Glycyrrhiza glabra roots. Journal of Ethnopharmacology.##

26.Haghighati F, J. S., Momen Beitollahi. J. (2003); Comparison of antimicrobial effects of ten herbal extracts with chlorhexidine on three different oral pathogens: An in vitro study, Hakim Research Journal 3: 71-76.##

27-Hindler J.F., and J. J.H. (2007); Antimicrobial susceptibility testing. , p. 319-363. In C. R. Mahon, D. C. Lehman, and G. Manuselis (ed.), Textbook of diagnostic microbiology, Third Edition ed. Saunders.##

28-Huang, H.-C., W.-L. Yu, C.-C. Shieh, K.-C. Cheng, and H. Cheng. -H. (2007); Unusual mixed infection of thoracic empyema caused by Mycobacteria tuberculosis, Nontuberculosis mycobacteria and Nocardia asteroides in a woman with systemic lupus erythematosus. Journal of Infection 54: e25-e28.##

29.Jinno, S., T. Jirakulaporn, M. J. Bankowski, W. Kim, and Wong. R. (2007); Rare case of Nocardia asteroides pericarditis in a human immunodeficiency virus-infected patient. J Clin Microbiol 45: 2330-3.##

30.Jodlowski, T. Z., I. Melnychuk, and Conry. J. (2007); Linezolid for the treatment of Nocardia spp. Infections. The Annals of Pharmacotherapy n 41: 1694-1699.##

31.Kilincer, C., M. K. Hamamcioglu, O. Simsek, T. Hicdonmez, B. Aydoslu, O. Tansel, M. Tiryaki, M. Soy, M. Tatman-Otkun, and Cobanoglu. S. (2006); Nocardial brain abscess: Review of clinical management. Journal of Clinical Neuroscience 13: 481-485.##

32.Kokoska, L., Z. Polesny, V. Rada, A. Nepovim, and Vanek. T. (2002); Screening of some Siberian medicinal plants for antimicrobial activity. J Ethnopharmacol 82: 51-3.##

33-Liff, D. A., C. Kraft, K. Pohlel, J. Wade, C. Franco-Paredes, E. P. Chen, S. Clements, Jr., and Sperling. L. (2007); Nocardia nova aortitis after coronary artery bypass surgery. J Am Soc Echocardiogr 20: 537 e7-8.##

34-Majd A., M. S., Khanafari A. (1996); Antimicrobial effect of four species of glaucium on mouth microflora Journal of Dentistry Tehran University of Medical Sciences 4: 57-66.##

35-Nadjafi, F., A. Koocheki, P. R. Moghaddam, B. Honermeier, and Asili. J. (2007); Autecology, ethnomedicinal and phytochemical studies of Nepeta binaludensis Jamzad, a highly endangered medicinal plant of Iran. Planta Med: 73.##

36-Nassiri Asl, M., Hosseinzadeh H. (2007); Review of Antiviral Effects of Glycyrrhiza glabra L. and its active component, Glycyrrhizin. J. Medicinal Plants 6: 1-12.##

37-Nazemi A, H. M., Khataminejad MR, Pourshamsian K (2005); Antimicrobial activity of aqueous and methanol extracts of Heracoleum persicum. Medical Science Journal of Islamic Azad University,Tehran Medical Unite 2: 91-94.##

38-Neef, H., P. Declercq, and Laekeman. G. (1995); Hypoglycaemic activity of selected European plants. Phytother Res 9:45-48.##

39-Nouri Zadeh E, M. P. T., Ghasemi K, Razavi SM, Latifi Daneshvar. S. (2004); Survey of anti-bacterial effects of spearmint, liquorice, perennial weed, mayweed and thyme on Helicobacter pylori Scientific-Research Journal of Shahed University 52: 71-67.##

40-Okwu, D. E., and Josiah. C. (2006); Evaluation of the chemical composition of two Nigerian medicinal plants. African Journal of Biotechnology 5: 357-361.##

41-Ozaki, Y., and Ono. K. (2002); Antiinflammatory effect of glycyrrhizin topically applied to the cotton pellet by granuloma porch method in Rats. Natural Medicines 56: 261-263.##

42-Ozturk, S., F. Tufan, S. Alisir, S. Gorcin, D. Guven, A. Cagatay, and Turkmen. A. (2006); A case of isolated Nocardia asteroides brain abscess in a kidney transplant recipient. Transplant Proc 38: 3121-4.##

43-Parvu, M., A. E. Parvu, C. Craciun, L. Barbu-Tudoran, and Tamas. M. (2008); Antifungal Activities of Chelidonium majus extract on Botrytis cinerea in vitro and ultrastructural changes in its conidia. Journal of Phytopathology.##

44-Password, F. (2007); Pulmonary nocardiosis: Risk factors and outcomes. Respirology 12: 394-400.##

45.Petrikova, M. (2007); Mechanism of anti-inflammatory action of liquorice extract and glycyrrhizin. Natural Product Research 21: 1234-1241.#

46- Reginatto, F. H., G. Gosmann, J. Schripsema, and Schenkel. E. P. (2004); Assay of quadranguloside, the major saponin of leaves of Passiflora alata, by HPLC-UV. Phytochemical Analysis 15: 195-197.##

47-Revol, A., M. Espinoza-Ruiz, I. Medina-Villanueva, and Salinas-Carmona. M. C. (2006); Expression of Nocardia brasiliensis superoxide dismutase during the early infection of murine peritoneal macrophages. Can J Microbiol 52: 1255-60.##

48-Rossum, T. G. V., A. G. Vulto, W. C. Hop, J. T. Brouwer, H. G. Niesters, and Schalm. S. W. (1999); Intravenous glycyrrhizin for the treatment of chronic hepatitis C: A double-blind, randomized, placebo-controlled phase I‌/‌II trial. Journal of Gastroenterology and Hepatology 14: 1093-1099.##

49-Rustaiyan, A., and Nadji. K. (1999); Composition of the essential oils of Nepeta ispahanica Boiss. and Nepeta binaludensis Jamzad from Iran.##

50-Sabahi, M., M. Ramezanian, G. Jaffari, G. Heravi, F. Bahaeddini, and Aynehchi. Y. (1985); Survey of Iranian plants for saponins, alkaloids, flavonoids, and tannins. IV. The Plants of Kerman Province. Pharmaceutical Biology 23: 165-175.##

51-Salinas-Carmona, M. C., and Perez-Rivera. I. (2004); Humoral immunity through immunoglobulin M protects mice from an experimental actinomycetoma infection by Nocardia brasiliensis. Infect Immun 72: 5597-604.##

52-Sayyah, M., S. Moaied, and Kamalinejad. M. (2005); Anticonvulsant activity of Heracleum persicum seed. Journal of Ethnopharmacology 98: 209-211.##

53-Semnani KM, S. M. (2001); Alkaloids of the aerial parts of Glaucium grandiflorum Boiss & huet population Sorkhe Hesar. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences 30: 31-37.##

54-Semnani KM, S. M., Hamidian M, Vafamehr H, Dehpour AR (2002); Anti inflammatory and analgesic activity of Glaucium grandiflorum extract. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences 36: 15-17.##

55-Shahrani M, N. Z. F., Shir Zadeh H, Yousefi H, Moradi MT, Moghaddasi J. (2006); Effect of Heracleum persicum extract on acid and pepsin secretion level in both basic and stimulated conditions with Pentagastrin in rat. Shahrekord University of Medical Sciences Journal 4: 41-35.##

56-Sharma, M., B. C. Gilbert, R. L. Benz, and Santoro. J. (2007); Disseminated Nocardia otitidiscaviarum infection in a woman with sickle cell anemia and end-stage renal disease. Am J Med Sci 333: 372-5.##

57-Shawar, R. (2007); Aerobes gram-positive bacilli. , p. 425-437. In C. R. Mahon, D. C. Lehman, and G. Manuselis (ed.), Textbook of diagnostic microbiology, Third Edition ed. Saunders.##

58-Shirazi MH, F. M., Sultan Dallal MM, Eshraghi S, Jamalifar H, Alamulhoda E. (2003); A comparative study on the antimicrobial effect of some medicinal herbal extracts and selective antibiotics against the clinical isolates of Helicobacter pylori. Journal of Medicinal Plants 7: 60-53.##

59-Sonboli, A., P. Salehi, and  Yousefzadi. M. (2004); Antimicrobial activity and chemical composition of the essential oil of Nepeta crispa Wild. from Iran. Zeitschrift fur Naturforschung. Section C, Biosciences 59: 653-656.##

60-Sorrell TC, Mitchell DH, and Iredell JR. (2005). Nocardiosis p. P. 2916-2924. In Mandell GL, Bennett JE, and Dolin R (ed.), Principles and practice of infectious diseases.  6th ed, Uol. 2. Churchill Livingstone, New York.##

61-Stickel, F., G. Pöschl, H. K. Seitz, R. Waldherr, E. G. Hahn, and Schuppan. D. (2003). Acute hepatitis induced by greater celandine (Chelidonium majus). Scandinavian Journal of Gastroenterology 38: 565-568.##

62-Tyler, V. E., L. R. Brady, and Robbers. J. E. (1988); Pharmacognosy. , p. 68-69, Pharmacognosy. Lea & Febiger. 9th ed., Philadelphia.##

63-Zargary A. (1992); Medicinal plants. 5th Edition, 1801‌/‌2, 5th Edition ed, vol. 2. Tehran University Publications.##

64-Zargary A. (1993); Medicinal plants. 5th Edition, 1801‌/‌4, 5th Edition ed, vol. 4. Tehran University Publications.##

65-Zargary A. (1991); Medicinal plants. 6th Edition, 1801‌/‌1, 6th Edition ed, vol. 1. Tehran University Publications.##

66-Zhao, Y., D. Zhai, X. Chen, H. He, Q. Lu, and Yu. Q. (2007); Protective effect of glycyrrhizin and matrine on acute vanishing bile duct syndrome induced by alpha-naphthylisothiocyanate in rats. Hepatology Research 37: 143-151.##