8
Majallah-i mīkrub/shināsī-i pizishkī-i Īrān. ایرانکروب شناسی پزشکی مجله میStudy of Antibacterial Effect of the Extracts of the Sea Cucumber (Holothuria leucospilota) of Persian Gulf on the Escherichia coli Behnam Farjami 1 , Mohammad Ali Nematollahi 1 , Yazdan Moradi 2 , Gholam Reza Irajian 3 , Melika Nazemi 2 1. Department of Fisheries, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran 2. Iranian Fisheries Research Organization, Tehran, Iran 3. Department of Medical Microbiology, Medical School , Iran University of medical sciences, Tehran, Iran Article Information Abstract Article history: Received:2014/03/11 Accepted:2014/06/20 Available online:2014/05/05 Article Subject: Antimicrobial Substances IJMM 1393; 8(1): P 27-33 Background and Aim: Sea cucumber has different properties through having different biological compounds. In this study, the antibacterial activity of the extracts of the sea cucumber Holothuria leucospilota was investigated on Escherichia coli. Materials and Methods: Sea cucumber fishery samples after washing were crushed and powdered. The methanol, chloroform and hexane extracts of body wall, gonads and intestine were prepared. The antibacterial effect of the extracts was studied on the E.coli at several concentrations. Also minimum inhibitory concentration and minimum bactericidal concentration of the extracts were studied against bacteria. Results: The results showed that methanol extracts had no effect, chloroform extracts showed antibacterial activity at concentrations of 5 and 10 mg per ml. Hexane extract of wall at concentrations of 5 and 10 and the intestine hexane extract at a concentration of 2.5, 5 and 10 mg per ml have antibacterial activity against bacteria. None of the concentrations of the gonadal hexane extract showed any antibacterial activity. Only the hexane extract of intestine killed the bacteria at a concentration of 10 mg /ml. Conclusions: According to the findings of this research, extracts of sea cucumber H.leucospilota can be used in preparation of natural antimicrobial drugs as a valuable source of compounds with potential of antibacterial. Key Words: Sea cucumber extract, antibacterial activity, biological compounds, Escherichia coli Copyright © 2014 Iranian journal of medical microbiology. All rights reserved. Corresponding author at: Dr. Mohammad Ali Nematollahi Department of Fisheries, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran Email: [email protected] How to cite this article: Farjami B, Nematollahi M, Noradi Y, Irajian G, Nazemi M. Study of antibacterial effect of the extracts of the sea cucumber (Holothuria leucospilota) of Persian Gulf on the Escherichia coli. Iran J Med Microbiol . 2014; 8 (1) : 27-33 Iranian Journal of Medical Microbiology Iran J Med Microbiol: Volume 8, Number 1 (06-2014( www.ijmm.ir Journal homepage: Original Article

Study of Antibacterial Effect of the Extracts of the …Farjami B, Nematollahi M, Noradi Y, Irajian G, Nazemi M. Study of antibacterial effect of the extracts of the sea cucumber (Holothuria

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Study of Antibacterial Effect of the Extracts of the …Farjami B, Nematollahi M, Noradi Y, Irajian G, Nazemi M. Study of antibacterial effect of the extracts of the sea cucumber (Holothuria

Majallah-i mīkrub/shināsī-i pizishkī-i Īrān. مجله میکروب شناسی پزشکی ایران

Study of Antibacterial Effect of the Extracts of the Sea Cucumber (Holothuria

leucospilota) of Persian Gulf on the Escherichia coli

Behnam Farjami1, Mohammad Ali Nematollahi1, Yazdan Moradi2, Gholam Reza Irajian3, Melika Nazemi2

1. Department of Fisheries, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran

2. Iranian Fisheries Research Organization, Tehran, Iran

3. Department of Medical Microbiology, Medical School , Iran University of medical sciences, Tehran, Iran

Article Information

Abstract

Article history: Received:2014/03/11 Accepted:2014/06/20

Available online:2014/05/05

Article Subject:

Antimicrobial Substances

IJMM 1393; 8(1): P 27-33

Background and Aim: Sea cucumber has different properties through having

different biological compounds. In this study, the antibacterial activity of the extracts

of the sea cucumber Holothuria leucospilota was investigated on Escherichia coli.

Materials and Methods: Sea cucumber fishery samples after washing were

crushed and powdered. The methanol, chloroform and hexane extracts of body wall,

gonads and intestine were prepared. The antibacterial effect of the extracts was studied

on the E.coli at several concentrations. Also minimum inhibitory concentration and

minimum bactericidal concentration of the extracts were studied against bacteria.

Results: The results showed that methanol extracts had no effect, chloroform

extracts showed antibacterial activity at concentrations of 5 and 10 mg per ml. Hexane

extract of wall at concentrations of 5 and 10 and the intestine hexane extract at a

concentration of 2.5, 5 and 10 mg per ml have antibacterial activity against bacteria.

None of the concentrations of the gonadal hexane extract showed any antibacterial

activity. Only the hexane extract of intestine killed the bacteria at a concentration of 10

mg /ml.

Conclusions: According to the findings of this research, extracts of sea cucumber

H.leucospilota can be used in preparation of natural antimicrobial drugs as a valuable

source of compounds with potential of antibacterial.

Key Words: Sea cucumber extract, antibacterial activity, biological compounds,

Escherichia coli

Copyright © 2014 Iranian journal of medical microbiology. All rights reserved.

Corresponding author at:

Dr. Mohammad Ali

Nematollahi

Department of Fisheries, Faculty of

Natural Resources, University of

Tehran, Karaj, Iran

Email:

[email protected]

How to cite this article:

Farjami B, Nematollahi M, Noradi Y, Irajian G, Nazemi M. Study of antibacterial effect of the

extracts of the sea cucumber (Holothuria leucospilota) of Persian Gulf on the Escherichia coli. Iran J

Med Microbiol . 2014; 8 (1) : 27-33

Iranian Journal of Medical Microbiology

Iran J Med Microbiol: Volume 8, Number 1 (06-2014(

www.ijmm.irJournal homepage:

Original

Article

Page 2: Study of Antibacterial Effect of the Extracts of the …Farjami B, Nematollahi M, Noradi Y, Irajian G, Nazemi M. Study of antibacterial effect of the extracts of the sea cucumber (Holothuria

72

های استخراج شده از خیار دریایی خلیج فارسبررسی اثر ضد باکتری عصاره

(Holothuria leucospilota) بر باکتری Escherichia coli

7، ملیکا ناظمی3، غالمرضا ایراجیان7، یزدان مرادی1اللهیمحمد علی نعمت، 1بهنام فرجامی

یرانج، ادانشگاه تهران، کر یعی،دانشکده منابع طب یالت،گروه ش .1

یرانتهران، ا یران،ا یالتش یقاتسازمان تحق .7

یرانتهران، ا یران،ا یدانشگاه علوم پزشک ی،دانشکده پزشک ،یکروب شناسیگروه م .3

اطالعات مقاله

چکیده

تاریخچه مقاله

02/21/1313:دریافت

12/23/1313پذیرش:

02/23/1313:یننالآانتشار

موضوع:

مواد ضد میکروبی

IJMM 1392; 8(1): 27-33

خیار دریایی بواسطه داشتن ترکیبات بیولوژیک مختلف دارای خواص گوناگونی :زمینه و اهداف

بر Holothuria leucospilotaباشد. در این پژوهش اثر ضدباکتریایی عصاره خیار دریایی گونه می

مورد بررسی قرار گرفت. اشریشیا کلیباکتری

های عصارهخیار دریایی پس از صید، شستشو، خرد و پودر شدند. های نمونهمواد و روش کار:

های دیواره، گناد و روده این موجود تهیه گردید. اثر ضدباکتری این متانولی، کلروفرمی و هگزانی از بخش

در چندین غلظت مورد بررسی قرار گرفت. حداقل غلظت بازدارندگی و اشریشیاکلیها بر باکتری عصاره

ها نیز بررسی شد.ها در برابر باکتریکشندگی عصاره

های کلروفرمی در ، عصارههای متانولی هیچ اثری نداشتندنشان داد که عصاره نتایج: هایافته

لیتر اثر ضدباکتری نشان داد. عصاره هگزانی استخراج شده از بخش گرم در میلیمیلی 01و 5های غلظت

لیتر از گرم در میلیمیلی 01و 5، 5/2های ر غلظتروده د و عصاره هگزانی 01و 5های دیواره در غلظت

های مورد بررسی اثر ضدباکتری کدام از غلظترشد باکتری جلوگیری کرد. عصاره هگزانی گناد در هیچ

و عصاره هگزانی گناد در غلظت 5و عصاره هگزانی دیواره در غلظت های کلروفرمینداد. همه عصارهنشان

ها فقط عصاره لیتر کمترین غلظت بازدارندگی از رشد را داشتند. در بین عصارهیلیگرم در ممیلی 5/2

لیتر باعث مرگ باکتری شد.گرم در میلیمیلی 01هگزانی روده در غلظت

Holothuria leucospilota گونه دریایی خیار عصاره پژوهش این هاییافته به توجه با: گیرییجهنت

داروهای تهیه در دار است باکتری معنیضد توان با ارزشبا ترکیباتی دارای هک منبعی عنوان به تواندمی

.گیرد قرار استفاده مورد طبیعی میکروبی ضد

Escherichia coli، عصاره خیاردریایی، فعالیت ضدباکتریایی، ترکیبات بیولوژیک :کلیدی کلمات پزشکی ایران محفوظ است. شناسییکروبمای مجله براین مقاله و استفاده علمی از نشر حق چاپ، :© رایتیکپ

:نویسنده مسئول یاللهنعمت یمحمد علدکتر

دانشکده منابع یالت،گروه ش

دانشگاه تهران، کرج، یعی،طب

یرانا

47170127120: نتلف پست الکترونیک:

[email protected]

مهمقد

مهره دریایی و از راسته خارپوستان و رده خیار دریایی یک بی

Holothuroidea باشد که در سراسر جهان در کف دریا یافت می

ها ای از زیستگاه(. این موجودات در طیف گسترده1) شودمی

(. خیارهای دریایی یکی از جانوران دریایی مهم 0) ساکن هستند

هستند که به عنوان منبع غذایی انسان، بویژه در برخی از

(. با رشد تقاضای 3) گیرندهای آسیا مورد استفاده قرار میبخش

های بسیاری از گونهجهانی بواسطه کاربردهای غذایی و دارویی،

-4) اندبرداری قرار گرفتهخیار دریاییِ قابل برداشت، مورد بهره

(. این موجودات دارای درصد باالیی از پروتئین و البته فاقد 7

گیردکلسترول است و در زمره مواد غذایی نیروبخش قرار می

های مختلف خیار (. ترکیبات زیست فعال بسیاری، از گونه8)

رش شده است. تعدادی از این ترکیبات دارای فعالیت گزا دریایی

پزشکی ایران یشناسکروبیممجله

1313 بهار – 1شماره – 8سال

www.ijmm.irJournal homepage:

مقاله

پژوهشی

Page 3: Study of Antibacterial Effect of the Extracts of the …Farjami B, Nematollahi M, Noradi Y, Irajian G, Nazemi M. Study of antibacterial effect of the extracts of the sea cucumber (Holothuria

1373بهار ▐ 1 شماره 8 سال▐مجله میکروب شناسی پزشکی ایران

78

ها و (. در تحقیقاتی که اخیرا روی عصاره12، 1بیولوژیکی هستند )

ترکیبات بدست آمده از خیار دریایی صورت گرفته است، خواص

(، ضد باکتری، 13( و آنتی اکسیدانی )10، 11) سیتوتوکسیسیتی

( 11 ،14سرطانی )ضد التهابی، ضد ویروسی، ضد توموری و ضد

(. عصاره خیار دریایی در 18-11آن به اثبات رسیده است )

مطالعات مختلف بعنوان عوامل ضدمیکروبی بالقوه ثابت شده

های الکلی بر های ضد باکتری و ضدقارچیِ عصارهاست. فعالیت

، Actinopyga echinites ،Actinopyga miliarisهای گونه

Holothuria atra وHolothuria scabra توسطJawahar و

(. محققان دریافتند که به 11همکاران مورد بررسی قرار گرفت )

، Escherichia coliها مانند ، سایر گونه.Bacillus spاستثنای

Aeromonas hydrophila ،Enterococcus sp. ،

Pseudomonas aeruginosa ،Klebsiella pneumoniae ،

Staphylococcus aureus ،Salmonella typhi ،Vibrio harveyi

های جداسازی شده از ماهی نسبت به عصاره آسپرژیلوس وگونه

باشند. ی خیار دریایی حساس میآزمایش شده

خلیج فارس یک محیط منحصر بفرد با تنوع زیستی غنی

باشد که این محیط بعنوان یک میزبان بسیار مناسب جهت می

12گردد. یایی محسوب میهای زیستی درپژوهش بر روی فعالیت

های اطراف ایران شناسایی شده گونه از رده خارپوستان در آب

(. با وجود مطالعاتی که در سراسر جهان در مورد 02) است

های خیاردریایی به عنوان منابع ضد اثربخشیِ برخی از گونه

میکروبی، ضد قارچی و سیتوتوکسیک انجام شده است، اطالعات

های خیار خلیج فارس فعالیت زیستی گونه کمی در ارتباط با

های (. از جمله تحقیقاتی که بر روی گونه01)باشد موجود می

توان به این موارد خیار دریایی خلیج فارس انجام شده است می

( فعالیت سیتوتوکسیک، 7411و همکاران ) Mokhlesiاشاره کرد،

شمالی ضد باکتری و ضد قارچی یکی از خیارهای دریایی سواحل

را مورد بررسی قرار (Bohadschia marmorata)خلیج فارس

دادند و به این نتیجه رسیدند که عصاره استخراج شده از این

(.01)گونه دارای اثر ضدقارچی و فاقد اثر ضدباکتری بوده است

Jamali ( نیز اثر ضد باکتری عصاره7414و همکاران ) های

را بر سه سویه از .Holoturiaطبیعی خیار دریایی خلیج فارس

بررسی نمودند، نتایج پژوهش آنها نشان داد اشریشیا کلیباکتری

گرم در میلی 144که عصاره متانولی و کلروفرمی در غلظت

TG1و K12های باکتری لیتر به ترتیب باعث مرگ سویهمیلی

(. 00شدند )

ای گرم منفی از خانواده یک باکتری میله اشریشیا کلی

در دستگاه گوارش اشریشیا کلی اکثرا باکتریاسه است.وانتر

شاخص قابل اطمینان برای شود. این باکتریپستانداران یافت می

برسی آلودگی مدفوعی آب، مواد غذایی، شیر و سایر محصوالت

(.03)باشد لبنی می

های هدف از این پژوهش بررسی اثر ضد باکتریِ عصاره

های دیواره، استخراج شده از بخشمتانولی، کلروفرمی و هگزانی

بر باکتری Holothuria leucospilotaخیار دریایی روده و گناد

(ATCC 25922) Escherichia coli باشد.می

:هاروشمواد و

بردارینمونه

سانتیمتر در دی 11های خیار دریایی با اندازه متوسط نمونه

متری 71-34اطراف جزیره الرک و در عمق در 71ماه

و سپس به آزمایشگاه فرآوری آبزیان دانشکده منابع آوری جمع

در ها تا زمان استفادهطبیعی دانشگاه تهران منتقل شد. نمونه

برای مشخص نمودن درجه سلسیوس منجمد گردید. -74دمای

های ظاهریِ بندی خیاردریایی در حد جنس و گونه، ویژگیرده

مطابقت FAOید شناسایی خیارهای صید شده بررسی و با کل

نمونه مورد نظر مشخص و تایید شد. و گونه داده شد تا جنس

گیریعصاره

خیارهای دریایی پس از خروج از فریزر و انجماد زدایی

پاکسازی شدند به این ترتیب که از مخرج به سمت دهان برش

داده شد و تخلیه حفره شکمی صورت گرفت. در این قسمت

روده و گناد بصورت جداگانه به قطعات کوچک های دیواره، بخش

درجه سلسیوس به 01ها در حرارت پس از آن، نمونهخرد شد.

هایروز باقی ماند تا کامالً خشک گردد. در ادامه نمونه 7مدت

خرد شده و (Worldstar) 3-7-1خشک شده با دستگاه خرد کن

شده با سپس به وسیله هاون بطور کامل پودرگردید. پودر آماده

سه حالل هگزان، کلروفرم و متانول

(Merk, Darmstadt, Germany) ساعت سوکسله شد، 1به مدت

ها در هر مرحله تحت شرایط خال، تبخیر شد. نمونه سپس حالل

حاصل از حالل متانول بعد از تبخیر در خال، بصورت هم حجم با

وط مخل (Merk, Darmstadt, Germany)بوتانول -آب مقطر و ان

و سپس جهت جداسازی فاز مورد نظر، محلول مورد نظر دکانته

گردید. در نهایت فازهای حاصل از دکانته جهت حذف حالل

Page 4: Study of Antibacterial Effect of the Extracts of the …Farjami B, Nematollahi M, Noradi Y, Irajian G, Nazemi M. Study of antibacterial effect of the extracts of the sea cucumber (Holothuria

اثر ضد باکتری عصاره خیار دریایی |و همکاران بهنام فرجامی

77

های های حاصل از بخش(. عصاره04تحت خال قرار گرفت )

باکتری به مختلف بدن خیار دریایی برای انجام تست ضد

م دانشکده پزشکی دانشگاه علو آزمایشگاه میکروب شناسی

پزشکی ایران منتقل شد.

تعیین اثر ضدباکتری

گرم در میلی 04هایی با غلظت عصاره موجود، استوک 7از

لیتر تهیه گردید )جهت ساختن محلول عصاره از دی متیل میلی

( و آب مقطر استفاده گردید(. محیط کشت DMSOسولفوکساید )

ر د (Merk, Darmstadt, Germany) (MHB) مولر هینتون براث

آب مقطر حل شد و بر روی شعله تا زمانی که رنگ محیط شفاف

ها از عصاره دامنه غلظت هر کدام ازشود تکان و حرارت داده شد.

گرم در میلی 111/4 شروع شده و بهلیتر گرم در میلیمیلی 14

40/4 های ذکر شده ابتداختم شد. برای ساختن غلظتلیتر میلی

بافر اولیه لیترمیلی1در ها عصارهوزن خشک هر کدام از از گرم

تا محلول گردیدحل )آب مقطر یا دی متیل سولفوکساید(

بدست آید. برای لیتر گرم در میلیمیلی 04استوک با غلظت

برای هر عصاره ابتدا به وسیله محیط های کمتر رسیدن به غلظت

، 7.1، 1، 14، 74رقت MHB 2)کشت مولر هینتون براث )

رقت سازی لیتر به روش گرم بر میلیمیلی 317/4 ،171/4، 71/1

استاندارد باکتری تهیه گردید. سویه (Serial dilution) متوالی

از (ATCC 25922) اشریشیاکلیمورد بررسی در این تحقیق )

بانک میکروبی دانشگاه علوم پزشکی دانشگاه ایران تهیه شد،

در دمای ساعت 70بعد از کشت خطی به مدت باکتریسپس

های نیکوباتور قرار داده شدند تا از کلدرجه سلسیوس در ان 32

(.01) تک ایجاد شده برای انجام آزمایش استفاده شود

تعیین حداقل غلظت بازدارندگی (Minimum Inhibitory Concentration)

روش از (MIC)برای تعیین حداقل غلظت بازدارندگی

( استفاده Broth micro dilution) تکش طیمح یسازقیزرقیر

خانه 71های شد، بدین شرح که برای انجام کار از میکروپلیت

14حجم هاعصارههای هر کدام از غلظتاز استریل استفاده شد.

د. سپس از نمونه شهای میکروپلیت افزوده به چاهکمیکرولیتر

به دامنه میکرولیتر 14به میزان نیز باکتری با کدورت مناسب

1، 14گردید )غلظت نهایی عصاره ها به اضافه هاارهعصغلظت

مبدل لیتر گرم در میلیمیلی 111/4و 317/4، 171/4، 71/1، 7.1

درجه 32در انکوباتور با دمای هادر نهایت میکروپلیتگردید(.

ساعت در کنار یک پنبه خیس )برای 18به مدت سلسیوس

داده شد. قرار ها( جلوگیری از تبخیر محیط براث درون چاهک

یزا ریدر در طول های میکروپلیت توسط دستگاه الکدورت چاهک

(. 71نانومتر خوانده شد ) 134موج

تعیین حداقل غلظت کشندگی (Minimum Bactericidal Concentration)

رشد نداشته اند روی MIC از نمونه هایی که در محیط

ر تلقیح اولیه ا %7/77محیط مولر هینتون آگار کشت و پلیتی که

یا اگر رشدی می باشد و MBC باکتری کم شده باشد به عنوان

د.تلقیح اولیه باش %1/4مشاهده می گردد به اندازه

های آماریآزمون

ها و رسم نمودارها از در این پژوهش برای تحلیل آماری داده

استفاده گردید. برای Excelو 12نسخه SPSSنرم افزارهای

اسمیرنوف و -ها از آزمون کولموگرافبودن دادهتعیین نرمال

دار بودن اختالف از تجزیه واریانس یک طرفه برای تعیین معنی

(ANOVA) 1ها با آزمون دانکن در سطح استفاده شد. میانگین%

مقایسه شدند.

نتایج

اثر ضدباکتری

های مختلف نتایج حاصل از بررسی اثر ضدباکتریاییِ عصاره

کدام از نشان داد که هیچ اشریشیاکلیر باکتری خیاردریایی ب

های بکار برده شده اثر یک از غلظتهای متانولی در هیچعصاره

ساعت بطور 70عصاره پس از ODضد باکتری ندارند و

افزایش .(P< 41/4(داری نسبت به زمان صفر افزایش یافت معنی

OD (. 1کل باشد )شها میحاکی از رشد و افزایش تعداد باکتری

Page 5: Study of Antibacterial Effect of the Extracts of the …Farjami B, Nematollahi M, Noradi Y, Irajian G, Nazemi M. Study of antibacterial effect of the extracts of the sea cucumber (Holothuria

1373بهار ▐ 1 شماره 8 سال▐مجله میکروب شناسی پزشکی ایران

34

یکل ایشیاشر بر ییایاردریخ( چپ) دیواره و( وسط) گناد ،(راست) روده یمتانول یهاعصاره اثر: 1شکل

یکل ایشیاشر بر ییایاردریخ( چپ) روده و( وسط) گناد ،(راست) دیواره فرمیروکل یهاعصاره اثر :7شکل

یکل ایشیاشر بر ییایاردریخ( چپ) روده و( وسط) گناد ،(راست) دیوارههگزانی یهاعصاره اثر :3شکل

های های کلروفرمی استخراج شده از بخشبررسی عصاره

نشان داد که هر سه اشریشیاکلیمختلف خیاردریایی بر باکتری

14و 1های ه و روده( در غلظتنوع عصاره )کلروفرمی گناد، دیوار

لیتر در برابر باکتری اثر ضدباکتری داشتند گرم در میلیمیلی

های هگزانی بر (. نتایج حاصل از بررسی اثر عصاره7)شکل

نشان داد که عصاره هگزانی دیواره در اشریشیاکلیهای باکتری

و 1، 1/7های و عصاره هگزانی روده در غلظت 14و 1های غلظت

(. 3لیتر اثر ضدباکتری داشت )شکل میلیگرم در میلی 14

تعیین حداقل غلظت بازدارندگی و کشندگی

های مورد کدام از غلظتهای متانولی در هیچدر مورد عصاره

های عصارهاستفاده در این پژوهش اثر بازدارندگی مشاهده نشد.

ری کلروفرمی گناد، دیواره و روده خیاردریایی در برابر باکت

گرم در میلی 1دوز کمترین غلظت بازدارندگی را در اشریشیاکلی

لیتر نشان دادند. عصاره هگزانی دیواره و روده کمترین میلی

گرم در میلی 1/7و 1غلظت بازدارندگی را به ترتیب در دوزهای

لیتر در برابر باکتری داشتند. حداقل غلظت بازدارندگیِ میلی

یک از در هیچ اشریشیاکلیبر باکتری عصاره هگزانی گناد در برا

Page 6: Study of Antibacterial Effect of the Extracts of the …Farjami B, Nematollahi M, Noradi Y, Irajian G, Nazemi M. Study of antibacterial effect of the extracts of the sea cucumber (Holothuria

اثر ضد باکتری عصاره خیار دریایی |و همکاران بهنام فرجامی

31

مشخص نگردید )جدول های مورد استفاده در این پژوهش غلظت

1 .)

های مختلف حداقل غلظت بازدارندگی و کشندگیِ عصاره :1جدول

کلی شیایاشر خیاردریایی برباکتری

بحث

های زیستی های اخیر، توجه زیادی به بررسی فعالیتدر سال

شده است محصوالت طبیعی و استفاده دارویی بالقوه از آنها

سال 24خطر و موثر در . توسعه داروهای ضدمیکروبیِ بی(01)

(. با این حال استفاده گسترده 07) گذشته متحول گردیده است

های مقاوم به پادزیست را افزایش داده ، ظهور پاتوژناز پادزیست

های انسانی در برابر (. توسعه مقاومت دارویی در پاتوژن08) است

شود، جستجو برای هایی که بطور معمول استفاده میپادزیست

مواد ضدمیکروبی از سایر منابع از جمله منابع طبیعی اعم از

در مطالعه حاضر (. 01و دریایی را الزم کرده است ) خشکیمنابع

های متانولی، کلروفرمی و هگزانی استخراج اثر ضدباکتری عصاره

یواره، گناد و روده خیاردریایی بر باکتری های دشاز بخشده

مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اشریشیاکلی

های گونه اثر ضدباکتری نداشتند، عصارههای متانولی هیچعصاره

، عصاره هگزانی دیواره در 14و 1های کلروفرمی در غلظت

و 1، 1/7 هایو عصاره هگزانی روده در غلظت 1و 14های غلظت

مطالعات لیتر اثر ضدباکتری داشتند. گرم در میلیمیلی 14

داروشناسی و شیمیایی متعددی بر روی چندین گونه خیاردریایی

مهرگان شامل انجام شده است که مشخص کرده این بی

ترپنی با خواص ضدقارچی، ضدباکتری و گلیکوزیدهای تری

و Kuznetsovaدر تحقیقی که توسط باشند. سیتوتوکسیک می

های مختلف خیاردریایی ( انجام شد، اثر عصاره1787همکاران )

2در برابر Holothuria scabraو Holothuria atraهای گونه

گونه باکتری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی مشخص

های متانولی و چربی هیچ اثر بازدارندگی نداشتند کرد که عصاره

ها اثر نمکی فسفات، بر رشد باکتریولی عصاره یک بافر

-. در مطالعه دیگر عصاره متانولی(32ضدباکتری نشان داد )

پاراستیکوپوس استونی بدست آمده از دیواره بدن خیاردریایی جزیره سانتا (Parastichopus parvimensis) پارویمنسیس

باسیلوس و اشریشیاکلیهای کاتالینای کالیفرنیا بر باکتریاثر ،به روش انتشار دیسک اثر داده شد. در پایان بتیلیسوس

های مورد مطالعه تایید شدیضدباکتری این عصاره بر باکتر

های کلروفرمی و (. در مطالعه حاضر اثر ضدباکتری عصاره31)

ها، دهد که این حاللهگزانی بیش از متانولی بود، این نشان می

تی موجود در سیستم حالل خوبی برای حاللیت مواد فعال زیس

یکی از عوامل مهم که باعث ایجاد باشند.خیار دریایی می

های استخراج شده از خیاردریایی خاصیت ضدباکتری در عصاره

گلیکوزیدهای های ثانویه مانند شده است، وجود متابولیت

(. این ترکیبات باعث افزایش تولید 30باشد )می ترپنیتری

ها و تحریک مقاومت واکسن ها، افزایش اثر حفاظتیبادیآنتی

های گرم منفی متعلق ها در برابر میکروارگانیسمضدباکتری موش

پتانسیل ضد (. 33) شدسالمونال و پروتئوس، اشریشیا به جنس

تواند به حضور عوامل ها به احتمال زیاد میمیکروبیِ این عصاره

های استروئیدی نسبت داده شودضد میکروبی مانند ساپونین

نیز مانند اسیدهای چرب چندغیر های دیگری متابولیت (.34)

(، 37)ها آمین(، پلی31(، گلیکولیپیدها )31اشباعی )

( ممکن است در خارتنان 31) ها( یا استرول38کاروتنوئیدها )

بعنوان ترکیبات فعال عمل کنند. ممکن است که اثر ضدباکتری

یب های خیار دریایی بدلیل تجمعی از چندین ترکعصاره

به احتمال فراوان بر هاعصاره اثر سمیمکان فعال باشد.زیست

فیباشد که با تضعیو غشا م وارهید یها بر روعصاره ریاساس تاث

موجب نفوذ مذکور یباکتر وارهید غشا و یعمل ممانعت کنندگ

. در این شودیشدن سلول م یسلول و متالش عصاره به داخل

های مختلف شده از بخشهای متانولی جدا مطالعه، عصاره

اثر اشریشیاکلی خیاردریایی در هیچ غلظتی در برابر باکتری

ضدباکتری نداشت، این امر ممکن است به این خاطر باشد که

یک باکتری گرم منفی است و وجود الیه اشریشیا کلیباکتری

تواند باعث کاهش نفوذ اضافی غشای خارجی در این باکتری می

اندام

عصاره

MIC

mg/ml

E. coli

MBC

mg/ml

E. coli

دیواره

- - متانولی

- 1 کلروفرمی

- 1 هگزانی

گناد

- - متانولی

- 1 کلروفرمی

- - هگزانی

روده

- - متانولی

- 1 کلروفرمی

14 1/7 هگزانی

Page 7: Study of Antibacterial Effect of the Extracts of the …Farjami B, Nematollahi M, Noradi Y, Irajian G, Nazemi M. Study of antibacterial effect of the extracts of the sea cucumber (Holothuria

1373بهار ▐ 1 شماره 8 سال▐مجله میکروب شناسی پزشکی ایران

37

به داخل سلول شود، و از طرفی به این (تیکبیوآنتیپادزیست )

معنا که حالل متانول بر خالف هگزان و کلروفرم، توانایی جدا

کردن ترکیبات بیولوژیکی موثر موجود در نمونه مورد بررسی این

تحقیق را ندارد تا آن ترکیبات بتوانند با عبور یا تخریب این الیه

سیب برسانند و بدین غشای اضافی به اندام های حساس باکتری آ

وسیله موجب عدم رشد و در نهایت مرگ باکتری شوند.

تشکر و قدردانی

)دانشکده پزشکی نویسندگان مقاله از خانم دکتر عظیمی

دانشکده داروسازی دانشگاه )و آقای دکتر احمدی دانشگاه ایران(

ها همکاری نمودند، تشکر که در انجام آزمایش( شهید بهشتی

نمایند.می

عارض منافع ت

بین نویسندگان هیچ گونه تعارض منافعی وجود ندارد.

References

1. Althunibat O, Hashim RB, Taher M, Daud J, Iked

MA, Zali BI. In Vitro Antioxidant and

Antiproliferative Activities of Three Malaysian Sea

Cucumber Species. Eur J Sci Res. 2009; 37:.376-

387.

2. Graham J, Battaglene S. Periodic movement and

sheltering behaviour of Actinopyga mauritiana

(Holothuroidae: Aspidochirotidae) in Solomon

Island. SPC Beche­de­ mer Inf. Bull. 2004; 19: 23-

31.

3. Taiyeb-Ali TB, Zainuddin SLA, Swaminathan D,

Yaacob H. Efficacy of “Gamadent” toothpaste on

the healing of gingival tissues: A preliminary report.

J Oral Sci. 2003; 45: 153–159.

4. Conand C. Ecology and reproductive biology of

Stichopus variegatus, an Indo-Pacific coral reef sea

cucumber (Echinodermata: Holothuroidea). Bull

Mar Sci. 1993; 52: 970-81.

5. Bruckner A, Gohnson K, Field J. Conservation

strategies for sea cucumbers: Can a CITES

Appendix II listing promote sustainable

international trade. SPC Beche-de-mer Inf. Bull.

2003; 18: 24- 33.

6. Lawrence AJ, Afifi R, Ahmed M, Khalifa S, Paget

T. Bioactivity as an options value of sea cucumbers

in the Egyptian Red Sea. Con Bio. 2009; 24: 217–

225.

7. Mehmet A, Hüseyin S, Bekir T, Yilmaz E, Sevim K.

Proximate composition and fatty acid profile of

three different fresh and dried commercial sea

cucumbers from Turkey. Int J Food Sci Tech. 2011;

46: 500–508.

8. Carballo JL, Hernández­Inda ZL, Pérez P,

García­Grávalos MD. A comparison between two

brine shrimp assays to detect in vitro cytotoxicity in

marine natural products. BMC Biotech. 2002; 2:17.

9. Bryan PJ, McClintock JB, Marion K, Watts SA,

Hopkins TS. Feeding deterrence and chemical

defense in echinoderm body wall tissues from the

northern Gulf of Mexico. Amer Zool. 1992; 32: 5,

100A.

10. Villasin J, Pomory CM. Antibacterial activity of

extracts from the body wall of Parastichopus

parvimensis (Echinodermata: Holothuroidea). Fish

& Shell Immun. 2000; 10: 465-467.

11. Hawa I, Zulaikah M, Jamaludin M, Zainal Abidin

AA, Kaswandi MA, Ridzwan BH. The potential of

the coelomic fluid in sea cucumber as an

antioxidant. Mal J Nutr. 1999; 5: 55­9.

12. Sugawara T, Zaima N, Yamamoto A, Sakai S,

Noguchi R, Hirata T. IIsolation of sphingoid bases

of sea cucumber cerebrosides and their cytotoxicity

against human colon cancer cells. Biosci, Biotech

Biochem. 2006; 70(12): 2906­12.

13. Ding XZ, Witt R, Tong WG, Li XQ, Betts H, Collin

P, Adrian TE. Anti­Pancreatic Cancer Effects of

Myristoleic Acid. J Pancre. 2003; 3: 209–69.

14. Chen J. Overview of sea cucumber farming and sea

ranching practices in China. SPC Beche­de­ mer Inf.

Bull. 2003; 18: 18­23.

15. Farouk AEA, Abd F, Ghouse H, Ridzwan BH. New

Bacterial Species Isolated from Malaysian Sea

Cucumbers with Optimized Secreted Antibacterial

Activity. Amer J Biochem Biotech. 2007; 3(2):

60­5.

16. Munro MHG, Blunt JW, Barns G, Battershill CH,

Lake RJ, Perry NB. Biological activity in New

Zealand marine organisms. Pure and Appl Chem.

1989; 61(3): 529­34.

17. Kariya Y, Mulloy B, Imai K, Tominaga A, Kaneko

T, Asari A, Suzuki K, Masuda H, Kyogashima M,

Ishii T. Isolation and partial characterization of

fucan sulfates from the body wall of sea cucumber

Stichopus japonicus and their ability to inhibit

osteoclastogenesis. Carb Res. 2004; 339(7):

1339­46.

18. Kelman D, Kashman Y, Rosenberg E, Kushmaro A,

Loya Y. Antimicrobial activity of Red Sea corals.

Mar Biol. 2006; 149: 357­63.

19. Jawahar AT, Nagarajan J, Shanmugam SA.

Antimicrobial substances of potential biomedical

importance from holothurian species. Indian J Geo-

Mar Sci. 2002; 31: 161–164.

20. Heding SG. Echinoderms of the Iranian Gulf

Holothuroidea. Danish Scientific Investigations

Iran. 1940; 2: 113–137.

21. Mokhlesi A, Saeidnia S, Gohari AR, Shahverdi AR,

Mollazadeh-Moghaddam K, Eshaghi N.

Page 8: Study of Antibacterial Effect of the Extracts of the …Farjami B, Nematollahi M, Noradi Y, Irajian G, Nazemi M. Study of antibacterial effect of the extracts of the sea cucumber (Holothuria

اثر ضد باکتری عصاره خیار دریایی |و همکاران بهنام فرجامی

33

Antibacteria, antifungal and cytotoxic activity of

Bohadshia marmorata, a sea cucumber from north

coastal of Persian Gulf. Pharmacyonline. 2011; 3:

1029-1038.

22. Jamali S, Emtiyazjoo M, Teymoori Toolabi L,

Zeinali S, Keypoor S, Sardari S et al. [Anti-bacterial

Natural extracts Persian Gulf sea cucumber

Holothuria sp. on three strains of Escherichia coli].

Modares J of Med Sci: Pathol of Life. 2010; 2: 37-

49. (Persian)

23. Diliello LR. Methods in Food and Dairy

Microbiology.AVI Publishing Co. Inc. Westport

Connt. USA. 1982; 39.

24. Estrada A, Katselis G, Laarveld B, Barl B. Isolation

and evaluation of immunological adjuvant activities

of saponins from Polygala senega L. Com Immun,

Microb & Infect Dis. 2000; 23: 27-43.

25. McDermott PF, Barry AL, Jones RN, Stein GE,

Thornsberry C, Wu CC et al. Standardization of

broth micro dilution and disk diffusion susceptibility

tests for Actinobacillus pleuropneumoniae and

Haemophilus somnus: quality control standards for

ceftiofur, enrofloxacin, florfenicol, gentamicin,

penicillin, tetracycline, tilmicosin, and

trimethoprimsulfamethoxazole. J Clin Microbiol.

2001; 39(12): 4283–7.

26. Kumaravel K, Ravichandran S, Balasubramanian T,

Siva Subramanian K, Bilal AB. Antimicrobial effect

of five seahorse species from the Indian coast.

British J Pharm and Toxicol. 2010; 1: 62–66.

27. Franklin TJ, Snow GA. Biochemistry and molecular

biology of antimicrobial drug action.6th edition.

New York: Springer. 2005; 135.

28. Normark BH, Normark S. Evolution and spread of

antibiotic resistance. J Int Med Res. 2002; 252: 91–

106.

29. Blunt JW, Copp BR, Munro MHG, Northcote PT,

Prinsep MR. Marine natural products. Nat Pro

Report. 2009; 21: 1–49.

30. Kuznetsova TA, Anisimov MM, Popov AM,

Baranova SI, Afiyatullov SS. IIKe. A comparative

study in vitro of physiological activity of triterpene

glycosides of marine invertebrates of echinoderm

type. Comp. Biochem. Physiol. 1982; 73: 41-43.

31. Yasoda HN, Chi Z, Zhu K. Probiotics and sea

cucumber farming.SPC Beche demer Inf Bull. 2006;

24: 458.

32. Mulyndin VA, Kovalev VV. Effects of the

Extraction of Internal Organs of the Holothurian

Cucumaria japonica on the Indices of Nonspecific

Resistance. Russ J Mar Biol. 2001; 27(6): 406­8.

33. Sedov AM, Apollonin AV, Sevastyanova EK.

Stimulation of Non-Specific Antibacterial

Resistance of Mice Against Conditional Pathogenic

Gram-Negative Microorganisms by Triterpene

Glycosides. Anti kiiK. 1990; 1: 23–26.

34. Bordbar S, Anwar F, Saari N. High- value

components and bioactives from sea cucumber for

functional foods. Mar Drugs. 2011; 9: 1761-1895.

35. Svetashev VI, Levin VS, Lam C, Nga DT. Lipid and

Fatty Acid Composition of Holothurians From

Tropical and Temperate Waters. Comp. Biochem.

Physiol. 1991; 98: 489–494.

36. Vaskovsky, VE, Kostetsky EY, Svetashev VI.

Glycolipids of Marine Invertebrates. Comp.

Biochem. Physiol. 1970; 34: 163–177.

37. Hamana K, Niitsu M, Samejima K, Matsuzaki S.

Novel Tetra mines, Pentamines and Hexamines in

Sea Urchin, Sea Cucumber, Sea Squirt and

Bivalves. Comp. Biochem. Physiol. 1991; 100: 59–

62.

38. Bullock E, Dawson CJ, Carotenoid Pigments of the

Holothurian Psolus fabricii Dubenet Koren (the

Scarlet psolus). Comp. Biochem. Physio. 1970; 34.

799–804.

39. Makarieva TN, Stonik VA, Kapustina II.

Biosynthetic Studies of Marine Lipids. 42.

Biosynthesis of Steroid and Triterpenoid

Metabolites in the Sea Cucumber Eupentacta

fraudatrix. Steroids. 1993; 58: 508–517.