بررسي اثربخشي عصاره‌هاي الكلي گياه Centaurea cyanus بر فرم منفرد و بيوفيلمي شش باكتري پاتوژن

Investigating the Effectiveness of Centaureacyanus Extracts on Planktonic Growth and Biofilm Structures of Six Pathogenic Bacteria

مقدمه: امروزه گسترش سويه‌هاي ميكروبي مقاوم به دارو موجب شده تا مقابله با بيماري‌هاي عفوني دشوارتر گردد. از دلايل مهم بروز مقاومت‌هاي دارويي، جايگيري ميكروارگانيسم‌ها در ساختاري به نام بيوفيلم است. بيوفيلم‌ها از تجمع ميكروارگانيسم‌ها بر سطوح مختلف ايجاد مي‌شوند. از اين جهت دستيابي به تركيبات ضدميكروبي نوين در مقابله با اين ساختار ها ضروري است. در اين مطالعه تحقيقاتي خواص ضدميكروبي گياه Centaurea cyanus بر فرم منفرد و بيوفيلمي شش باكتري پاتوژن (استافيلوكوكوس اريوس، باسيلوس سريوس، استرپتوكوكوس پنومونيه، پسودوموناس آيروژينوزا، اشرشياكلي و كلبسيلا پنومونيه) بررسي گرديد. روش بررسي: اثربخشي عصاره‌هاي اتانولي و متانولي C.cyanus بر فرم منفرد با آزمون انتشار ديسك تعيين و مقادير MIC و MBC به روش ماكروبراث دايلوشن به دست آمد. اثرات ضدبيوفيلمي عصاره‌هاي C.cyanus نيز با روش ميكروتيتر پليت بررسي گرديد. نتايج: در اين بررسي قابليت عصاره‌هاي گياه گل‌گندم در مهار فرم منفرد و بيوفيلمي باكتري‌هاي انتخابي تاييد و مشخص گرديد كه نوع اتانولي عصاره در مهار فرم منفرد كارآمدتر است. اثر مهاري عصاره‌ها بر ساختارهاي بيوفيلمي هر باكتري به نوع حلال و غلظت عصاره وابسته بوده و بيشترين اثر مهاري بر پديده تشكيل بيوفيلم باكتري‌هاي اشرشياكلي (26/84%) و استرپتوكوكوس پنومونيه (14/83%) مشاهده گرديد. در تيمار با عصاره‌هاي C.cyanus، استرپتوكوكوس پنومونيه (66/75%) بيشترين تخريب ساختارهاي بيوفيلمي را نشان داده و بيشترين كاهش در فعاليت متابوليكي بيوفيلم‌ها در در استافيلوكوكوس اريوس (85/71%) مشاهده شد. نتيجه‌گيري: بر اساس يافته‌هاي حاصل قابليت بالاي عصاره‌هاي C. cyanus در مقابله با ميكروارگانيسم‌هاي انتخابي تاييد و اين عصاره‌ها به عنوان گزينه مناسبي در مقابله با سويه‌هاي مذكور پيشنهاد گرديدند.

Introduction: Nowadays, the treatments of infectious disease are regarded difficult due to increasing antibiotic resistance among pathogenic bacteria, which the reason may be placing of microorganisms in a structure named biofilm. Biofilms are complex structures consisting of surface-attached bacteria. Therefore, it is essential to find new compounds in order to remove and inhibit biofilms. This study aimed to examine the antibacterial activities of alcoholic extracts of Centaurea cyanus on the biofilm structures and planktonic form of six pathogen bacteria(Staphylococcusaureus, Bacilluscereus, Streptococcuspneumoniae, Pseudomonasaeruginosa, Escherichiacoli and Klebsiellapneumonia). Methods: Antimicrobial activities of the alcoholic plant extracts against the planktonic form of bacteria were assessed via using the disc diffusion method. MIC and MBC values were determined by a macrobroth dilution technique and anti-biofilm effects were scrutinized by microtiter plate method. Results: The results of this study confirmed high ability of C.cyanus extracts against the biofilm of the tested bacteria as well as their free-living forms. To inhibit bacterial growth, ethanolic extracts proved to be more effective than methanolic extracts. Anti-biofilm effects of plant extracts were associated with the solvent type and extract concentration. C.cyanus extracts were reported to be most efficient to inhibit biofilm formation of E. coli (84/26%) and S. pneumoniae(83/14%). The greatest eradication of biofilm structures were observed on S. pneumonia biofilm (75.66%), and the highest decrease in metabolic activity was reported in S.aureus biofilms (71/85%). Conclusion: In this study the high capacity of C. cyanus extracts to encounter with whit biofilm was emphasized. Moreover, it was demonstrated that these extracts possess an appropriate potential to become active principles of new drugs.