این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد ۴۱، شماره ۳، صفحات ۵۳۱-۵۴۷
عنوان فارسی بررسی تغییر بیان ژن‌های toxAو algD در باکتری Pseudomonas aeruginosa تحت تأثیر عصاره و نانو امولسیون نقره حاوی عصاره گونه انحصاری ایرانی پونه‌سای بینالودی (Nepeta binaludensis Jamzad.)
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: گونهNepeta binaludensis  گیاهی کمیاب، معطر و انحصاری است که به‌دلیل محتوای فنلی و فلاونوئیدی دارای فعالیت ضد باکتریایی است. با توجه به گسترش مقاومت آنتی‌بیوتیکی، بررسی روش‌های درمانی نوآورانه مانند استفاده از ترکیب‌های مشتق شده از گیاهان همراه نانوذرات لازم به نظر می‌رسد؛ زیرا این روش‌ها اغلب ضمن افزایش خواص ضد باکتریایی گیاهان دارویی، مقدار مصرف این گیاهان ارزشمند را کاهش داده و در حفظ آنها مؤثر هستند. در این پژوهش، خواص ضد میکروبی نانوامولسیون نقره حاوی عصاره گیاه پونه‌سای بینالودی و تأثیر آن بر بیان ژن‌ toxA که در ترشح توکسین A و ژن algD که در تشکیل لایه نازک زیستی در باکتری سودوموناس آئروژینوزا نقش دارند، مطالعه شد.      مواد و روش‌ها: سرشاخه‌های گلدار پونه‌سای بینالودی از ارتفاع 2517 متری کوه بینالود واقع در شمال‌شرق استان خراسان رضوی جمع‌آوری شد. عصاره اتانولی این گیاه با روش خیس کردن، از 40 گرم پودر گیاه خشک شده بدست آمد. مقادیر ترکیب‌های فلاونوئیدی و فنلی عصاره به کمک دستگاه HPLC مورد سنجش قرار گرفت. در این مطالعه، نانوامولسیون نقره حاوی عصاره که پیش از این با روش انرژی بالا ساخته شده بود مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از روش‌های FTIR، SEM، DLS، ظرفیت زتا و XRD صحت سنتز نانوامولسیون مورد ارزیابی قرار گرفت. خواص آنتی‌باکتریال غلظت‌های مختلف نانو ذره نقره، عصاره تام و نانوامولسیون نقره حاوی عصاره بر روی سویه استاندارد باکتری سودوموناس آئروژینوزا با آزمون انتشار دیسک کربی- بائر و با روش رقت سریالی میکرودایلوشن ضمن تعیین MIC و  MBC مورد بررسی قرار گرفت. استخراج RNA‌ها از باکتری‌های تحت تیمار با غلظت‌های MIC و  subMICاز نانوذره نقره، عصاره تام و نانوامولسیون نقره عصاره به‌طور جداگانه انجام شد. پس از سنتز cDNA تغییرات بیان ژن‌های toxA و algD با استفاده از Real-Time PCR مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از آزمایشReal-Time PCR  به وسیله نرم‌افزار REST مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج با آزمون تجزیه واریانس یک‌طرفه با استفاده از نرم‌افزارهای Microsoft Excel 2016 و GraphPad Prism 9.5.1 در سطح معناداری (P value < 0.05) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج: سنجش مقدار برخی ترکیب‌های عصاره با HPLC نشان داد که عصاره این گیاه فاقد گالیک اسید، کاتکین، روتین و کوئرستین است. در بین ترکیب‌های فنلی مانند کلروژنیک اسید، کافئیک اسید، سالیسیلیک اسید و رزمارینیک اسید بیشترین مقدار مربوط به رزمارینیک اسید به میزان 20.82 میلی‌گرم بر گرم بود. ارزیابی‌های نانوامولسیون سنتز شده تأیید کرد که ذرات این نانوامولسیون کروی و به قطر حدود 270 نانومتر بوده و بار سطحی آن منفی و غیر کریستالی است. حضور آب و پیوندهای استری نیز مشخص گردید. یافته‌های بدست آمده از آزمون انتشار دیسک کربی- بائر نشان داد که کمترین قطر به مقدار 12 میلی‌متر مربوط به تیمار با نانو ذره نقره بود. بیشترین قطر هاله عدم رشد با مقدار 21 میلی‌متر مربوط به تیمار با نانوامولسیون عصاره بود که تقریباً مشابه میزان هاله عدم رشد القا شده توسط آنتی بیوتیک سفتازیدیم (CAZ 30µg) بود. کمترین مقدار MBC، MIC و  subMICبه ترتیب به میزان 80، 40 و  µg.ml-120 مربوط به تیمارهای نانوامولسیون عصاره بود. میزان بیان ژن algD، فقط تحت تیمار با غلظت MIC‌ نانوامولسیون حاوی عصاره گیاه (µg.ml-140)،0.87 برابر کاهش نسبت به کنترل نشان داد (P < 0.01). تحت تیمار با نانوامولسیون نقره حاوی عصاره گیاه، بیان ژن  toxAبه میزان 0.78 برابر کنترل، کاهش معنی‌دار در سطح 5 درصد نشان داد. به‌طوری‌که تغییر بیان این ژن تحت تأثیر مقادیر MIC عصاره تام گیاه و نانوذره نقره در مقایسه با کنترل تفاوت معنی‌داری نداشت. نتیجه‌گیری: نانوامولسیون عصاره گیاه قدرت ممانعت از رشد و باکتری‌کشی بیشتری دارد. با توجه به اینکه ژن algD در تشکیل بیوفیلم مؤثر است و ژن toxA مسئول ترشح پروتئین سمی اندوتوکسینA می‌باشد، این احتمال وجود دارد نانوامولسیون نقره عصاره گیاه از طریق تأثیر بر بیان این ژن‌ها در باکتری سودوموناس آئروژینوزا بتواند موجب مهار رشد در این باکتری گردد. کاهش اندازه قطرات عصاره درون نانوامولسیون، غلظت ترکیبات فعال زیستی و ظرفیت ضد باکتریایی را در مقایسه با عصاره خالص افزایش داد؛ بنابراین می‌توان از آن در صنایع داروسازی و غذایی استفاده کرد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله سودوموناس آئروژینوزا،ضد میکروبی،نانو امولسیون نقره،Nepeta binaludensis،toxA،algD،
عنوان انگلیسی Investigation of changes in algD and toxA gene expression in Pseudomonas aeruginosa under the influence of extract and silver nanoemulsion containing the endemic Iranian species Nepeta binaludensis Jamzad
چکیده انگلیسی مقاله     Background and objectives: Nepeta binaludensis Jamzad is a rare, aromatic, and endemic species known for its antibacterial activity, attributed to its phenolic and flavonoid content. Given the rising issue of antibiotic resistance, exploring innovative therapeutic approaches, such as utilizing plant-derived components in conjunction with nanoparticles, is essential. These methods enhance plants' antibacterial properties while reducing the quantity of these valuable resources needed, thereby contributing to their conservation. The current study investigated the antimicrobial properties of a silver nanoemulsion derived from Nepeta binaludensis extract. It also investigated its effect on the expression of the toxA gene, which is involved in Toxin A secretion, and the algD gene, which plays a role in biofilm formation, in Pseudomonas aeruginosa. Methodology: The Nepeta binaludensis flowering aerial parts were collected from Binaloud Mts in the northeast of Razavi Khorasan Province at an altitude of 2517 m. The ethanolic extract of the species was obtained from 40 g of the plant-dried powder using the maceration method. The extract's flavonoid and phenolic content were measured using an HPLC apparatus. This study used a silver nanoemulsion-loaded plant extract that was previously prepared by the high-energy method. The synthesis accuracy of the nanoemulsion was evaluated using FTIR, SEM, DLS, Zeta potential, and XRD techniques. The antibacterial effects of varying concentrations of silver nanoparticles, crude extract, and silver nanoemulsion were assessed against the standard bacterial strain Pseudomonas aeruginosa using the Kirby-Bauer disk diffusion test and the microdilution plate technique. RNA extraction from the bacteria was performed utilizing treatments that included the minimum inhibitory concentration (MIC) and sub-minimum inhibitory concentration (subMIC) of silver nanoparticles, the crude extract, and the silver nanoemulsion containing the extract. Following cDNA synthesis, the expression changes of the toxA and algD genes were analyzed using Real-time PCR. The outcomes of the Real-time PCR were assessed with REST software. The results were analyzed using one-way ANOVA with Microsoft Excel 2016 and GraphPad Prism 9.5.1, with a P value of less than 0.05. Results: The HPLC analysis of the extract composition indicated that the plant extract did not contain gallic acid, catechin, rutin, or quercetin. Among the phenolic constituents, including chlorogenic acid, caffeic acid, salicylic acid, and rosmarinic acid, rosmarinic acid exhibited the highest abundance, measuring 20.82 mg/g. The evaluation of the synthesized nanoemulsion confirmed that the particles are spherical with a diameter of 270 nm. The surface charge is negative, and the particles are non-crystalline, and the presence of water and ester bonds has been detected. The Kirby-Bauer disk diffusion test results indicated that the smallest inhibition zone (12 mm) was associated with silver nanoparticle treatment. Conversely, the largest inhibition zone (21 mm) was observed with the treatment involving silver nanoemulsion of the extract, which was approximately equivalent to the inhibition zone induced by the antibiotic ceftazidime (CAZ, 30µg). The minimum values for MBC, MIC, and Sub MIC were 80, 40, and 20 µg/ml, respectively, corresponding to the silver nanoemulsion containing the extract. The algD gene expression level decreased by a factor of 0.87 when treated with silver nanoemulsion of the extract (40µg/ml), compared to the control group (P < 0.01). The toxA gene expression level was reduced by a factor of 0.78 following treatment with the silver nanoemulsion of the extract (P < 0.05). The changes in gene expression induced by varying concentrations of plant crude extract and silver nanoparticles did not show a significant difference when compared to the control group. Conclusion: The nanoemulsion of the plant extract exhibits a greater growth inhibitory effect and enhanced bactericidal activity. Given that the algD gene plays a crucial role in biofilm formation and the toxA gene is responsible for the secretion of the endotoxin A, it appears that the silver nanoemulsion may effectively inhibit growth by influencing the expression of genes in Pseudomonas aeruginosa. The reduction in droplet size within the nanoemulsion enhances the concentration of bioactive compounds and antibacterial properties compared to the crude extract. Consequently, this makes it suitable for applications in the pharmaceutical and food industries.  
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله سودوموناس آئروژینوزا,ضد میکروبی,نانو امولسیون نقره,Nepeta binaludensis,toxA,algD
نویسندگان مقاله بنیامین علیمردانی پور |
گروه علوم و فنون زیستی، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهرری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

گلاله مصطفوی |
گروه علوم و فنون زیستی، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهرری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

سیده مهدخت مداح |
گروه علوم و فنون زیستی، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهرری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

نشانی اینترنتی https://ijmapr.areeo.ac.ir/article_134425_7f72380b6e2c7cdca0ba63c2f50ded61.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات