بررسی خواص ضدقارچی پپتید تاناتین و عصاره‌ی زیتون تلخ بر عوامل قارچی مولد ورم پستان گاو در شرایط آزمایشگاهی

موسوی, سیده زهرا; تنهاییان, عباس; جوادمنش, علی

doi:10.22092/vj.2021.352477.1795

بررسی خواص ضدقارچی پپتید تاناتین و عصاره‌ی زیتون تلخ بر عوامل قارچی مولد ورم پستان گاو در شرایط آزمایشگاهی

نوع مقاله : مقاله کوتاه

نویسندگان

¹ گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

² گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

10.22092/vj.2021.352477.1795

چکیده

ورم پستان یکی از مهم‌ترین بیماری‌های گاو شیری است. استفاده از آنتی‌بیوتیک‌های شیمیایی برای درمان این بیماری منجر به افزایش مقاومت‌های دارویی باکتریایی و قارچی شده است. از این جهت، داروهای با منشا طبیعی و طیف گسترده از فعالیت‌های ضدمیکروبی از جمله عصاره‌های گیاهی و پپتیدهای ضدمیکروبی بعنوان جایگزین‌های آنتی‌بیوتیک‌های رایج مورد توجه قرار گرفتند. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر پپتید تاناتین و عصاره‌ی زیتون تلخ بر روی عوامل قارچی مولد ورم پستان گاو نظیر قارچ‌های کاندیدا پارازیلوزیز، کاندیدا آلبیکنز و گونه‌ی موکور در شرایط آزمایشگاهی می‌باشد. حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) و حداقل غلظت کشندگی قارچ (MFC) بر اساس روش میکروبراث به وسیله‌ی پلیت 96 خانه‌ای با چهار تکرار با استفاده از عصاره‌ی زیتون تلخ و پپتید تاناتین بر روی سه قارچ مولد ورم پستان صورت گرفت. نتایج آزمایش نشان داد که تاناتین بر روی هر سه قارچ مورد مطالعه اثرگذار بود. عصاره‌ی زیتون تلخ با میزان MIC برابر با µg/ml 6250 و MFC برابر با µg/ml 12500 بیشترین اثر را بر روی قارچ کاندیدا پارازیلوزیز داشت. غلظت‌های اعمال شده عصاره‌ی زیتون تلخ بر قارچ رشته‌ای موکور بی‌تاثیر بود در حالی‌که تاناتین بر روی این قارچ فعالیت مهاری داشت. این مطالعه ثابت کرد که عصاره‌ی زیتون تلخ و پپتید تاناتین می‌توانند فعالیت ضد‌قارچی مناسبی را علیه عوامل ورم پستان گاو مانند کاندیدا پارازیلوزیز، کاندیدا آلبیکنز و گونه‌ی موکور در شرایط آزمایشگاهی نشان دهند، هر چند که در آینده باید فعالیت ضد قارچی این پپتید در شرایط بالینی نیز مورد بررسی قرار داد.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.24235407.1401.35.1.25.4

عنوان مقاله [English]

Evaluation of in vitro antifungal properties of Thanatin peptide and Chinaberry extract on fungal pathogens of bovine mastitis

نویسندگان [English]

Z. Mousavi ¹
A. Tanhaeian ²
A. Javadmanesh ¹

¹ Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad

² Plant Biotechnology and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad

چکیده [English]

Mastitis is one of the most important diseases in dairy cattle. Administration of synthetic antibiotics for treatment of mastitis leads to drug-resistance bacteria or fungi. Hence, the use of natural alternatives such as antimicrobial peptides and plant extracts has been considered as alternatives to common antibiotics. The aim of this study was to evaluate the effect of Thanatin peptide and Chinaberry extract against fungal factors of bovine mastitis such as Candida parapsilosis, Candida albicans and Mucor spp in vitro. The minimum inhibitory concentration (MIC) and the minimum fungicidal concentration (MFC) were determined based on broth micro-dilution method by 96-well plate with four replications using Chinaberry (Melia azedarach) extract and thanatin peptide on three mastitis-causing fungi. The results showed that the thanatin was effective on growth inhibition of all three fungi. Thanatin was more effective against Candida albicans and parapsilosis. Chinaberry extract with MIC of 6250 µg / ml and MFC of 12500 µg / ml had the greatest effect on Candida parapsilosis. Applied Chinaberry extract had no effect on Mucor spp fungi while thanatin showed an antifungal activity against this species. This study proved that Chinaberry extract and Thanatin peptide could show suitable antifungal activity against factors for mastitis includes Candida parasilosis, Candida albicans and Mucor spp in vitro although the antifungal activity of this peptide should be investigated in clinical trials in the future.

کلیدواژه‌ها [English]

Fungi
Thanatin peptide
Mastitis
Chinaberry extract

مراجع

1- Adam, K., A. Sivropoulou, S. Kokkini, T. Lanaras and M. Arsenakis. 1998. Antifungal activities of Origanum vulgare subsp. hirtum, Mentha spicata, Lavandula angustifolia, and Salvia fruticosa essential oils against human pathogenic fungi. Journal of Agricultural and Food Chemistry 46: 1739-1745.
2- Barkema, H. W., M. Green, A. J. Bradley and R. Zadoks. 2009. Invited review: The role of contagious disease in udder health. Journal of dairy science 92: 4717-4729.
3-Bolourchi, M., Mokhber Dezfouli, M. R., Kasravi, R., Moghimi Esfandabadi, A., & Hovarashti, P. (2008). An estimation of national average of milk somatic cell count and production losses due to subclinical mastitis in commercial dairy herds in Iran. Journal of Veterinary Research, 63(3), 263-266.
4- Carpinella, M. a. C., G. G. Herrero, R. A. Alonso and S. M. Palacios. 1999. Antifungal activity of Melia azedarach fruit extract. Fitoterapia 70: 296-298.
5- Daneshmand, A., H. Kermanshahi, M. H. Sekhavati, A. Javadmanesh and M. Ahmadian. 2019. Antimicrobial peptide, cLF36, affects performance and intestinal morphology, microflora, junctional proteins, and immune cells in broilers challenged with E. coli. Scientific reports 9: 1-9.
6- Daneshmand, A., H. Kermanshahi, M. H. Sekhavati, A. Javadmanesh, M. Ahmadian, M. Alizadeh and A. Aldawoodi. 2020. Effects of cLFchimera peptide on intestinal morphology, integrity, microbiota, and immune cells in broiler chickens challenged with necrotic enteritis. Scientific Reports 10: 1-11.
7- Datta, A., A. Ghosh, C. Airoldi, P. Sperandeo, K. H. Mroue, J. Jiménez-Barbero, P. Kundu, A. Ramamoorthy and A. Bhunia. 2015. Antimicrobial peptides: insights into membrane permeabilization, lipopolysaccharide fragmentation and application in plant disease control. Scientific reports 5: 11951.
8- Dworecka-Kaszak, B., A. Krutkiewicz, D. Szopa, M. Kleczkowski and M. Biegańska. 2012. High prevalence of Candida yeast in milk samples from cows suffering from mastitis in poland. The Scientific World Journal 2012, 5.
9- Gomes, M. Z., R. E. Lewis and D. P. Kontoyiannis. 2011. Mucormycosis caused by unusual mucormycetes, non-Rhizopus,-Mucor, and-Lichtheimia species. Clinical Microbiology Reviews 24: 411-445.
10- Hahn, M. 2014. The rising threat of fungicide resistance in plant pathogenic fungi: Botrytis as a case study. Journal of chemical biology 7: 133-141.
11- Imamura, T., K.-T. Sekine, T. Yamashita, H. Kusano and H. Shimada. 2016. Production of recombinant thanatin in watery rice seeds that lack an accumulation of storage starch and proteins. Journal of Biotechnology 219: 28-33.
12- Javadmanesh, A., Z. Mousavi, A. Tanhaeian, M. Azghandi. 2019. Comparison of antimicrobial activity of thanatin peptide with two cinnamon and oregano essential oils on farm animal’s pathogenic bacterial isolates. Veterinary Researches & Biological Products, 33(1): 47-53. (In Farsi).
13- Javadmanesh, A., A. Tanhaeian, S. Z. Mousavi and M. Azghandi. 2018. Investigation of recombinant thanatin effects on the growth inhibition of E. coli mastitis in dairy cows. The 2nd International Congress on Biomedicine.
14- Koch, A., W. Khalifa, G. Langen, A. Vilcinskas, K. H. Kogel and J. Imani. 2012. The antimicrobial peptide thanatin reduces fungal infections in Arabidopsis. Journal of Phytopathology 160: 606-610.
15- Koul, O., J. S. Multani, S. Goomber, W. M. Daniewski and S. Berlozecki. 2004. Activity of some nonazadirachtin limonoids from Azadirachta indica against lepidopteran larvae. Australian Journal of Entomology 43: 189-195.
16- Mamarabadi, M., A. Tanhaeian and Y. Ramezany. 2018. Antifungal activity of recombinant thanatin in comparison with two plant extracts and a chemical mixture to control fungal plant pathogens. AMB Express 8: 180.
17- Mousavi, Z., F. Mohammadi, A. Tanhaeian. 2020. Antibacterial effect of essential oil and peptide on some bovine mastitis bacteria in vitro. Veterinary Researches & Biological Products, Accepted. (In Farsi).
18- Roshanak, S., F. Tabatabaei Yazdi, A. Javadmanesh and J. Movaffagh. 2020. Evaluation of Antimicrobial Activity of Buforin I and Nisin and Synergistic Effect of the Combination of them as a Novel Antimicrobial PreservativeEvaluation Synergistic Effect of Buforin I and Nisin. Journal of Food Protection. 83 (11): 2018–2025.
19- Sales, M. D. C., H. B. Costa, P. M. B. Fernandes, J. A. Ventura and D. D. Meira. 2016. Antifungal activity of plant extracts with potential to control plant pathogens in pineapple. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine 6: 26-31.
20- Sen, A. and A. Batra. 2012. In vivo and in vitro comparative study of total phenol content and antioxidant activity of Melia azedarach. Journal of Pharmaceutical Research 5: 47-50.
21- Tanhaeian, A., M. Azghandi, Z. Mousavi and A. Javadmanesh. 2020. Expression of Thanatin in HEK293 Cells and Investigation of its Antibacterial Effects on Some Human Pathogens. Protein and Peptide Letters 27: 41-47.
22- Wu, G., X. Li, X. Fan, H. Wu, S. Wang, Z. Shen and T. Xi. 2011. The activity of antimicrobial peptide S-thanatin is independent on multidrug-resistant spectrum of bacteria. Peptides 32: 1139-1145.
23- Wu, T., D. Tang, W. Chen, H. Huang, R. Wang and Y. Chen. 2013. Expression of antimicrobial peptides thanatin (S) in transgenic Arabidopsis enhanced resistance to phytopathogenic fungi and bacteria. Gene 527: 235-242.