تاثير كرم حاوي سورفكتانت ميكروبي رامنوليپيدي گرفته شده از سودوموناس آئروژينوزا MR01 بر مهار رشد استافيلوكوكوس اورئوس

Effects of Cream Containing Rhamnolipid Microbial Surfactants from Pseudomonas aeruginosa MR01 on Growth Inhibition of Staphylococcus aureus

سابقه و هدف: افزايش روزافزون مقاومت آنتي بيوتيكي در باكتري‌ها، توسعه تركيبات جديد با ويژگي‌هاي ضدباكتريايي را ضروري مي‌نمايد. در اين راستا، استفاده از فناوري‌هاي زيستي به منظور توليد اين تركيبات استراتژي مناسبي مي‌باشد. در مطالعه حاضر، تاثير استفاده از سورفكتانت‌هاي ميكروبي رامنوليپيدي در فرمولاسيون كرم، بر مهار رشد استافيلوكوكوس اورئوس در شرايط آزمايشگاهي و در مدل حيواني مورد بررسي قرار مي‌گيرد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه، اثر مهاركنندگي رامنوليپيدهاي حاصل از باكتري‌هاي سودوموناس آئروژينوزا MR01، بر رشد استافيلوكوكوس اورئوس با استفاده از روش انتشار ديسك بررسي شد. سپس، تاثير تركيبات دي‌رامنوليپيدي بر زنده‌ماني و مورفولوژي باكتري‌ها با استفاده از روش شمارش واحدهاي كلني (CFUs) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مطالعه شد. در ادامه، كرم حاوي تركيبات دي‌رامنوليپيدي تهيه و تاثير آن بر مهار رشد باكتري‌ها در شرايط آزمايشگاهي و نيز در مدل حيواني سنجش شد. يافته‌ها: نتايج انتشار ديسك، بيانگر حداقل مقدار مهار كنندگي mg/disk30 براي محلول‌هاي آبي مونو و دي‌رامنوليپيدها و mg/disk20 و mg/disk10براي محلول‌هاي مونو و دي رامنوليپيدي در حلال DMSO بود. همچنين، محلول آبي دي‌رامنوليپيدها از غلظت mg/ml20 موجب عدم زنده‌ماني باكتري‌هاي استافيلوكوكوس اورئوس شد. تصاوير SEM، تغيير شكل كروي باكتري‌هاي استافيلوكوكوس اورئوس را در طول تيمار رامنوليپيدي نشان داد. كرم‌هاي حاوي دي‌رامنوليپيدها منجر به مهار رشد باكتري‌ها در شرايط آزمايشگاهي روي محيط آگاردار شد. همچنين، نتايج بيانگر مهار رشد باكتري‌ها در محل زخم رت‌هاي تيمار شده با كرم‌هاي دي‌رامنوليپيدي در روز بيستم تزريق بود. استنتاج: تركيبات دي‌رامنوليپيدي داراي قدرت مهار رشد باكتري‌هاي استافيلوكوكوس اورئوس مي‌باشند. استفاده از اين تركيبات در فرمولاسيون كرم مي‌تواند موجب تاثيرات ضد باكتريايي در كرم شود.

Background and purpose: Dramatic increase in antibiotic-resistant bacteria highlights the need for new compounds with more effective antibacterial properties and biotechnology could be useful in producing these metabolites. The present study aimed at investigating the effects of rhamnolipid microbial surfactants in a cream-based formulation on growth inhibition of Staphylococcus aureus using in vitro and animal models. Materials and methods: The inhibitory effects of rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa MR01 on the growth of S. aureus were investigated by disk diffusion method. Then, the effects of dirhamnolipid compounds on the survival and morphology of bacteria were studied using estimation of colony forming units (CFUs) and scanning electron microscopy (SEM). The dirhamnolipid- containing cream was prepared and its effects on inhibition of the bacterial growth was evaluated in in vitro and animal subjects. Results: Disk diffusion tests showed a minimum inhibitory value of 30mg/disk for aqueous solutions of mono- and di-rhamnolipids, and 20mg/disk and 10mg/disk for mono- and di-rhamnolipid solutions in Dimethyl sulfoxide (DMSO), respectively. The aqueous solution of di-rhamnolipids at 20mg/ml resulted in lack of viable cells of S. aureus. SEM images showed changes in spherical shape of S. aureus during rhamnolipid treatments. Di-rhamnolipid-containing cream led to inhibition of bacterial growth in vitro on agar medium. Moreover, findings in rats indicated inhibition of bacterial growth in wound areas after 20 days of treatment with the cream. Conclusion: In current study, Di-rhamnolipids demonstrated inhibitory effects on the growth of S. aureus. These compounds in cream formulation could also have antibacterial effects.