نقش ميكروبيوم گياه در افزايش خواص ضدميكروبي گياهان دارويي

Role of plant microbiome in promoting the antimicrobial properties of medicinal plants

نقش گياهان دارويي در كنترل عفونت ها از ديرباز براي بشر شناخته شده است. ظهور سويه هاي مقاوم به آنتي بيوتيك ها و نيز سويه هاي تشكيل دهنده بيوفيلم كه درمان را با مشكل مواجه مي كنند، لزوم توجه به گياهان دارويي به عنوان منابع طبيعي تركيبات ضد باكتريايي را برجسته تر كرده است. بازده پائين و متغير بودن تركيبات ضد ميكروبي گياهان دارويي موجب محدوديت استفاده آنها در سطح وسيع مي شود. ميكروبيوم همزيست گياهان دارويي نقش مهمي در كميت و كيفيت متابوليت هاي ثانويه گياه كه اثر ضد ميكروبي دارند به عهده دارند. اين ميكروارگانيسم ها از طريق تاثير بر بيان ژن، تعديل مسيرهاي متابوليسمي و القاء مقاومت در گياهان تحت تنش مي توانند موجب افزايش تركيب زيست فعال داراي خاصيت ضد ميكروبي در گياه گردند و از اينرو اثربخشي گياهان دارويي را در درمان عفونت ها افزايش مي دهند. از سويي ديگر اين ميكروارگانيسم هاي اندوفيت تركيبات ضد ميكروبي توليد مي كنند و به همين دليل حضور آنها در ميكروبيوم گياهي مي تواند به طور قابل ملاحظه ايي اثرات ضد ميكروبي آنها را تقويت كند. يكي از دلايل تفاوت اثربخشي يك گونه گياه دارويي در مطالعات مختلف، متفاوت بودن جمعيت ميكروارگانيسم هاي همزيست آن است. از اينرو شناسايي ميكروبيوم گياهان دارويي هم از جهت افزايش جمعيت آنها در گياه ميزبان و هم به عنوان منبعي براي توليد تركيبات ضدميكروبي طبيعي حائز اهميت است. محصولات توليد شده در اين رابطه همزيستي نويدبخش دستيابي به تركيبات ضدباكتريايي، ضدبيوفيلمي، مهار كننده حس حد نصاب و كنترل كننده سويه هاي مقاوم به چند داروست. تكنيك هاي مطالعه اكولوژي ميكروبي مي توانند تسريع كننده شناسايي اين ميكروارگانيسم هاي همزيست و استفاده از آنها در جهت افزايش اثربخشي گياهان دارويي و توليد تركيبات ضد ميكروبي جديد باشند.

Medicinal plants have been known from long time ago for infection control. The emergence of antibiotic resistant and biofilm producing pathogens that lead to treatment failure, attracted more attention to medicinal plants as natural resources for antibacterial compounds. Low yield and variability of antimicrobial compounds in medicinal plants caused limitations in their widespread application. Plant microbiome play significant role in quality and quantity of antimicrobial secondary metabolites. These microorganisms through control of gene expression, modulating metabolic pathways and induction of resistance in stressed plants, can increase bioactive antimicrobial metabolites and hence promote the effectiveness of medicinal plants in infection control. Furthermore, they also produce antimicrobial compounds and hence their presence as plant microbiome can significantly promote their antimicrobial effects. One reason for different effectiveness of a medicinal plant species in different researches is difference in their microbiome. Hence, identification of medicinal plant microbiome is of great importance in order to increase their population in host plant and as a natural source for production of antimicrobial agent production. The bioactive product in this symbiotic relationship is promising for achieving antibacterial, anti-biofilm, anti- quorum sensing and multidrug resistant control agents. Microbial ecology techniques can accelerate characterization of these symbiont microorganisms and using them in order to increase the effectiveness of medicinal plants and production new antimicrobial agents.