نوع مقاله : مقاله پژوهشی
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله English
نویسندگان English
The use of medicinal plant is one of the most common treatments in traditional and modern medicine due to their various potential properties. In this study, phytochemical compounds, antibacterial and anticancer activity of aqueous extract of Allium canadense were evaluated for the first time in the word. Total phenolic and flavonoid contents and functional groups of compounds were assessed using Folin-Sicalto, aluminum chloride colorimetric and FTIR spectroscopy, respectively. Cytotoxicity effect of the different concentration of extract 50, 100, 150 and 200 μg/ml at 24, 48 and 72 hours against MCF-7 breast cancer cell line was determined based on MTT assay. Also, the antibacterial properties of the plant extract were evaluated by disk diffusion method, minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) were carried out by broth microdilution method. Phenolic and flavonoid contents of aqueous extract of the plant were118/06±0/02mg/g of dried extract and 90/16±0/03 mg/g quercetin per gram of dry extract, respectively. FTIR spectral analysis also showed the existence of biomolecules containing hydroxyl group and aromatic ring. Treatment of breast cancer cells with different concentrations of Sirmouk extract showed anti-proliferation effects, which had the highest effect at 72 hours with 200μg/ml and at 48 hours with 200 and 150μg/ml. The aqueous extract had more bactericidal effect on gram-negative which inhibited the growth of Pseudomonas aeruginosa more than others. The positive effect of aqueous extract of Sirmouk against cancer cell and bacteria may be due to the presence of different compounds like as phenol and flavonoid in the extract.
کلیدواژهها English
بررسی فعالیت آنتی باکتریایی، ضد تکثیری و محتوای فنلی و فلاونوئیدی عصاره آبی گیاه سیرموک (Allium canadense)
مینو اسدی، فرانک هادی*، سید حسامالدین حجازی و فریده آذر بانی
ایران، خرمآباد، دانشگاه لرستان، دانشکده علوم پایه، گروه زیستشناسی
تاریخ دریافت: 17/01/1400 تاریخ پذیرش: 10/01/1401
چکیده
یکی از روشهای درمانی متداول در طب سنتی و مدرن استفاده از گیاهان دارویی است. در این پژوهش ترکیبات فیتوشیمیایی، محتوای فنلی و فلاونوئیدی، فعالیت آنتی باکتریایی و سمیت سلولی عصاره آبی گیاه سیرموک برای اولین بار در دنیا مورد ارزیابی قرارگرفت. میزان محتویات فنلی و فلاونوئیدی تام و شناسایی گروههای عاملی ترکیبات موجود در عصاره ی آبی گیاه با استفاده از روش فولین-سیکالتو، رنگ سنجی کلرید آلومینیوم و آنالیز طیف سنجی FTIR انجام شد. سمیت سلولی غلظتهای مختلف عصاره 150،100،50 و 200 میکروگرم بر میلیلیتر در زمانهای 24، 48 و 72 ساعت بر رده سلولی سرطان پستان MCF-7 با روش MTT سنجیده شد. خاصیت ضد باکتریایی عصاره گیاه با روش انتشار دیسک و حداقل غلظت بازدارندگی و کشندگی با روش براث میکرودایلوشن صورت گرفت. محتوای فنلی و فلاونوئیدی عصاره آبی گیاه به ترتیب برابر 02/0±06/118 میلیگرم گالیک اسید در گرم عصارهی خشک و 03/0±16/90 میلیگرم کوئرستین در گرم عصارهی خشک محاسبه شد. طیف FTIR نیز وجود مولکولهای زیستی حاوی گروه هیدروکسیل و حلقهی آروماتیک را نشان داد. در تیمار سلولهای سرطانی با عصاره گیاه آبی سیرموک اثرات ضد تکثیری ملاحظه شد؛ بیشترین تاثیر در 72 ساعت با 200 میکروگرم بر میلیلیتر و 48 ساعت با 150 و 200 میکروگرم بر میلیلیتر بود. عصاره آبی روی باکتریهای گرم منفی تاثیر کشندگی بیشتری نشان داد و رشد سودوموناس آئروژینوزا را بیشتر مهار نمود. تأثیر مثبت عصارهی آبی سیرموک علیه سلولهای سرطانی و باکتریها ممکن است مربوط به ترکیبات مختلف نظیر فنل و فلاونوئیدی باشد.
واژه های کلیدی: آنتی باکتریایی، سمیت سلولی، Allium canadanse، محتوای فنلی، محتوای فلاونوئید
* نویسنده مسئول، پست الکترونیکی: hadi.f@lu.ac.ir
مقدمه
گیاه سیرموک بانام علمی Allium canadanse گیاهی است چندساله از خانواده لیلیاسه که از طریق بذر و پیاز تکثیر مییابد. ریشهها تار مانند و رشتهای، ساقههای بلند، ایستاده، نرم و دارای بویی شبیه پیاز و برگها بهصورت کشیده، باریک و نرم هست (8). جنس آلیوم به دلیل دارا بودن خواص آنتیاکسیدانی قوی و محافظتکنندگی قوی بافتی مورد توجه صنعتگران غذا و محققین دارو قرارگرفته است (9). در بررسیهای مختلف، مشاهده شده است که عصاره گیاهان جنس آلیوم مسکن، تب بر و تقویت کننده سیستم ایمنی هستند و همچنین برای درمان التهاب، زخم معده، عفونت ویروسی، سرطان، اگزما، دیابت و قانقاریا استفاده میشوند؛ این خواص درمانی این گیاهان می تواند به دلیل حضور ترکیباتی نظیر ویتامینها، فلاونوئیدها، ترپنوئیدها، کاروتنوئیدها، فیتواستروژنها، مواد معدنی و استرولهای گیاهی باشد (10). از میان گونههای جنس آلیوم، گیاه سیر (Allium sativum) دارای اثر ضد سرطانی بیشتری است؛ لذا، مصرف آن در رژیم غذایی محافظت شدیدی در برابر خطر ابتلا به سرطان ایجاد مینماید (11). هنگامیکه اینگونه ها بهطور منظم به رژیم غذایی اضافه شوند بهعنوان یک تقویتکننده برای دستگاه گوارش و نیز سیستم گردش خون عمل میکنند (13). همچنین، در بررسیهای بالینی و آزمایشگاهی نقش پیشگیری احتمالی گونههای آلیوم در ایجاد سرطان در انسان گزارششده است (33). گیاه سیر در سراسر دنیا بهعنوان غذا و داروی سنتی برای درمان بیماریهای مختلف استفاده میشود. اینگونه غنی از چندین ماده سازنده گیاهی حاوی گوگرد مانند آلیین، آلسین و فلاونوئیدها است که باعث فعالیت ضد باکتری، ضد قارچی، ضدویروسی و ضد سرطانی این گیاه شده است (31). در بررسیهای دیگر ترکیبات مؤثره سیر در درمان فشارخون بالا کنترل نشده همانند داروهای استاندارد مشابه عمل میکنند. عصاره سیر حاوی ترکیب اس-آلیل سیستئین است که بهعنوان ترکیب گوگرد فعال عمل میکند و با داروهای کاهنده درد اثر سینرژیک دارد (2). تری سولفید دیالیل (DATS)، یک ترکیب ارگانوسولفید فعال زیستی موجود در سیر و سایر گونههای آلیوم است که بر ترشحات آلفا ازجمله ADAM10,17 در سلولهای سرطانی پستان مستقل از استروژن MDA-MB-231 و وابسته به استروژن اثر مهاری دارد و همچنین DATS باعث کاهش توانایی تشکیل کلنی سلولهای MCF-7 میشود (2)؛ لذا مطالعه و ارزیابی گیاهان دارویی مختلف بومی مربوط به جنس آلیوم برای یافتن داروهای مؤثرتر با عوارض جانبی کم حائز اهمیت فراوانی است. در این پژوهش برای اولین بار در دنیا خاصیت آنتی باکتریایی، ضد سرطانی و فیتوشیمی عصاره آبی گیاه سیرموک مورد بررسی قرارگرفته است.
مواد و روشها
تهیه نمونه و عصاره گیری: گیاه سیرموک در اردیبهشت ماه سال 1399 از ارتفاعات زاگرس در شهرستان بروجن، استان چهارمحال بختیاری جمعآوری و پس از شناسایی با کد هرباریومی LUKH11031399 در گروه زیست شناسی دانشکده ی علوم پایه، دانشگاه لرستان ثبت گردید. مقدار 5 گرم از پودر خشک و آسیاب شده گیاه با مقدار 10 میلیلیتر آب مقطر یونیزه مخلوط و به مدت 10 دقیقه تا دمای 70 درجه سانتی گراد حرارت داده شد. پس از صاف کردن محلول به مدت 10 دقیقه با دور rpm9000 سانتریفیوژ گردید و مجدد محلول بهدستآمده از صافی عبور داده شد.
تعیین میزان محتویات فنلی: مقدارفنل تام عصاره گیاه با استفاده از معرف فولین- سیکالتو (FCR) مطابق با روش منتشر شده تعیین شد( 14). اساس کار در این روش احیاء معرف فولین توسط ترکیبات فنلی در محیط قلیایی و ایجاد کمپلکس آبی رنگ است که حداکثر جذب را در طول موج 765 نانومتر نشان میدهد (3). بطور خلاصه، ابتدا حدود 5/0 میلیلیتر از عصاره با غلظت mg/ml1 را با 5/2 میلیلیتر محلول رقیق شده FCR (با نسبت 1 به 10) مخلوط و به دنبال آن 2 میلیلیتر از محلول 5/7 درصد کربنات سدیم (Na2CO3) به آن اضافه شد؛ سپس جذب نمونه بعد از 90 دقیقه نگهداری در تاریکی و دمای آزمایشگاه در طول موج 765 نانومتر با نانودراپ ریدر خوانده شد. مقدار ترکیبات فنلی موجود در عصاره با استفاده از منحنی استاندارد بر حسب میلیگرم گالیک اسید در گرم از نمونه خشک بیان گردید (شکل 1) (27).
شکل 1- نمودار استاندارد اسید گالیک
تعیین میزان محتویات فلاونوئیدی: میزان کل فلاونوئید های عصاره گیاه به روش رنگ سنجی کلرید آلومینیوم (AlCl3) اندازهگیری شد. در این روش به 5/0 میلیلیتر از عصاره گیاه با غلظت mg/ml1 به ترتیب 2 میلیلیتر آب مقطر و 15/0 میلیلیتر از محلول 15 درصد نیتریت سدیم (NaNO2) اضافه شد. بعد از گذشت 6 دقیقه، 15/0 میلیلیتر از محلول 10 درصد AlCl3 به نمونه اضافه گردید. بعد از 6 دقیقه انکوبه شدن در دمای آزمایشگاه، 2 میلیلیتر از سود 4 درصد به مخلوط اضافه و در آخر با آب مقطر حجم نمونهها به 5 میلیلیتر رسید. جذب نمونهها بعد از گذشت 15 دقیقه در مقابل شاهد (بلانک) تازه تهیه شده در طولموج 510 نانومتر خوانده شد. از ترکیب فلاونوئیدی کوئرستین برای رسم منحنی استاندارد استفاده شد و نتایج بهصورت معادل میلیگرم کوئرستین در گرم خشک بیان گردید (شکل 2) (27).
شکل 2- منحنی استاندارد کوئرستین
طیفسنجی تبدیل فوریه مادونقرمز (Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)): طیفسنجی تبدیل فوریه مادونقرمز (FTIR) برای شناسایی ترکیبات آلی و گروههای عاملی موجود در عصاره گیاه انجام شد. بدین منظور عصاره آبی گیاه سیرموک و دانههای برمید پتاسیم (KBr) را با نسبت 1 به 100 باهم ترکیب کرده و پس از سابیدن آنها مقداری از مخلوط را در قالب فلزی مخصوص ریخته و با دستگاه پرس هیدرولیک تحت فشار قراردادِ تا بهصورت قرصی شفاف درآمد. قرص حاصله بهوسیلهی دستگاه اسپکتروفتومتر FTIR در محدودهی عدد موجی cm-1400 تا cm-14000 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت (16، 22).
سنجش فعالیت ضد باکتری به روش انتشار دیسک: فعالیت ضد باکتریایی نمونه در برابر استافیلوکوکوس اورئوس (Staphyllococcus aureus ATCC2913)، سودوموناس آئروژینوزا (Pseudomonas aeruginosa ATCC1181)، اشریشیا کلای (Escherichia coli ATCC 2592) و کلبسیلا پنومونیه (Klebsiella pneumonia ATCC3521) به روش انتشار دیسک ارزیابی شد (27). در شرایط استریل یک لوپ از کشت 24 ساعته از هر باکتری در محلول نرمال سالین ریخته تا کدورتی مشابه استاندارد نیم مک فارلند ( CFU/ml108× 5/1) تهیه شود. سپس بهوسیله سواپ استریل بر سطح پلیت حاوی محیط کشت مولر هیلتون آگار کشت یکنواختی تهیه گردید. مقدار 35 میکرولیتر نمونه عصاره با غلظتهای 100، 500 و 1000 میکروگرم بر میلیلیتر بر روی دیسک بلانک قرار داده شد. سپس دیسکهای بلانک روی سطح پلیت ثابت گردید. نرمال سالین بهعنوان کنترل منفی و آمیکاسین بهعنوان کنترل مثبت استفاده شد. بعد از 24 ساعت نگهداری در انکوباتور 37 درجه سانتیگراد قطر هاله اندازهگیری گردید (15).
حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC): آزمایش مهارکنندگی در میکروپلیت های 96 خانهای استریل با روش براث میکرودایلوشن انجام گرفت؛ بدینصورت که ابتدا از محیط کشت مولر هینتون براٍث 100 میکرولیتر داخل هرکدام از چاهکها ریخته میشود، سپس به اولین چاهک هر ردیف مقدار 80 میکرولیتر از عصاره موردنظر ریخته و بعد از مخلوط شدن با محیط کشت از خانه اول به مقدار 100 میکرولیتر از محلول برداشته و به خانه دوم و سوم اضافه به همین ترتیب تا چاهک 12 رقتهای یکدوم تهیه شد. در آخر به همه چاهکها 100 میکرولیتر سوسپانسیون میکروبی، معادل نیم مک فارلند به محتویات قبلی چاهکها اضافه گردید. بعد از 24 ساعت انکوباسیون در دمای 37 درجه سانتیگراد، با دستگاه الیزا وجود یا عدم وجود کدورت که نشاندهنده رشد یا مهار رشد باکتری است مشاهده و ثبت شد. طبق تعریف غلظتی که هیچ کدورتی در آن ایجاد نشد و رشد باکتری در آن مهارشده بود، بهعنوان MIC یا غلظت مهارکننده رشد عصاره تعیین شد (15).
حداقل غلظت کشندگی (MBC): MBC به حداقل غلظت از ماده ضد میکروبی گفته که بتواند مانع رشد 9/99 درصد از رشد باکتریها شود. برای تعیین MBC از چاهکهای فاقد کدروت در محیط مولر هینتون آگار کشت داده شد. محیطها به مدت 24 ساعت در دمای 37 درجه سانتیگراد انکوبه گردیدند و کمترین غلظتی از ماده که باعث کشته شدن حداقل 9/99 درصد باکتریها ش بهعنوان MBC گزارش گردید (15).
آزمون (Methyl thiazolyl diphenyl-tetrazolium bromide (MTT)): رده سلولی MCF-7 سرطان پستان از انستیتو پاستور ایران خریداری شد. برای کشت رده سلولی MCF-7 از محیط DMEM حاوی FBS10%, PENSTREP)) استفاده شد. سمیت سلولی ترکیب عصاره آبی گیاه سیرموک بر روی رده سلولی MCF-7 با آزمون MTT انجام گرفت (22). در این آزمون برای آماده کردن معرف 1 میلیلیتر PBS به ویال پودر MTT اضافه چند بار پیپتاژ کرده، در هر چاهک 96 خانهای به تعداد 104 سلول ریخته شد و پلیت داخل انکوباتور به مدت 24 ساعت قرار گرفت. پس از گذشت این زمان از انکوباتور خارج و ماده رویی بهآرامی جدا و سپس دوباره به هر چاهک مقدار 100 میکرولیتر عصاره با محیط کشت در غلظتهای 50، 100، 150 و 200 میلیگرم بر میلیلیتر اضافه کرده و یک ردیف بهعنوان شاهد بدون عصاره قرار میدهیم. میکروپلیت داخل انکوباتور برای مدتزمانهای 24، 48 و 72 ساعت قرار داده شد. پس از گذشت زمان مورد نظر پلیت خارج و به آن مقدار 10 میکرولیتر MTT اضافه و به مدت 5 ساعت داخل انکوباتور قرار گرفت، سپس مایع رویی دور ریخته، به هر چاهک مقدار 100 میکرولیتر DMSO اضافه نموده و پس از گذشت 10 دقیقه توسط دستگاه الایزا جذب در طول موج 570 نانومتر خوانده شد. در انتها درصد تکثیر سلولی بهصورت نسبت OD نمونه به OD کنترل × 100 محاسبه گردید (19).
آنالیز آماری
نتایج به صورت میانگین±انحراف معیار گزارش شد. دادهها پس از جمعآوری در نرمافزار اکسل 2016 تجزیه و تحلیل شدند. برای مقایسه میانگینها از آزمون واریانس یک طرفه ANOVA و آزمون تکمیلی Duncan استفاده شد. اختلاف بین گروهها در سطح P<0/05 معنیدار در نظر گرفته شد.
نتایج
مقدار ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی عصاره گیاه سیرموک به ترتیب 02/0± 06/1184 میلیگرم گالیک اسید در گرم عصاره خشک و 03/0± 16/90 میلیگرم کوئرستین در گرم نمونه خشک محاسبه گردید.
طیف حاصل از آنالیز طیفسنجی نشاندهنده نوسانات (ارتعاشات) مولکولی است. این روش برای شناسایی مولکولهای زیستی و گروه های عاملی ترکیبات موجود در عصاره گیاه استفاده گردید. پیکهای اصلی عصاره آبی گیاه Allim canadense در محدوده 3552، 2995، 1631 و 1409 بود (شکل 3)؛ که با ارتعاش کششی O-H الکل و فنل ها یا N-H آمینها، ارتعاش کششی C-H در CH3، ارتعاش کششی C=O در کربوسیل یا گروه آمید، ارتعاش کششی قوی C-C ترکیبات آروماتیک مطابقت دارند. با توجه به پیکهای مشاهدهشده، میتوان نتیجه گرفت که عصاره آبی گیاه سیرموک حاوی ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی بوده و درنتیجه فعالیت آنتیاکسیدانی عصاره این گیاه ممکن است وابسته به این ترکیبات است.
شکل 3- طیفسنجی FTIR عصاره آبی گیاه سیرموک
نتایج مطالعه آنتی باکتریایی نشان داد که عصاره آبی گیاه سیرموک دارای فعالیت ضدباکتریایی علیه باکتری های مورد مطالعه است. با افزایش غلظت عصاره، قطر هاله عدم رشد باکتری به صورت معنی دار(P<0/05) افزایش یافت و بیانگر آن است که اثر ضد باکتری عصاره وابسته به غلظت است؛ گرچه تاثیر ضد باکتری عصاره آبی این گیاه روی باکتری های گرم منفی (اشریشیا کلی و کلبسیلا پنومونیه) تا حدود کمی بیشتر از باکتری های گرم مثبت (استافیلوکوکوس اورئوس و سودوموناس آئروژینوزا) است اما تفاوت چشمگیر نیست. عصاره آبی گیاه سیرموک با ایجاد هاله عدم رشد 2/±25/14 میلیمتری بیشترین تاثیر را روی باکتری سودموناس آئروژینوزا نشان داد (جدول 1).
جدول 1- میانگین قطر هاله عدم رشد عصاره آبی گیاه سیرموک (mm)
|
غلظت(g/mlµ) باکتری |
1000 |
500 |
100 |
کنترل (آمیکاسین) |
|
استافیلوکوکوس اورئوس |
8/0±10 |
1/0±8 |
5/0±6/6 |
4±4/15 |
|
اشریشیا کلای |
9/0±22/12 |
8/0±66/10 |
2/0±7 |
4/0±5/16 |
|
سودوموناس آئروژینوزا |
2/0±25/14 |
7/0±33/12 |
2/0±22/10 |
1/2±7/16 |
|
کلبسیلا پنومونیه |
4/0±22/11 |
3/0±33/10 |
3/0±6 |
6/0±3/14 |
مطالعه اثر بازدارندگی MIC و کشندگیMBC عصاره روی باکتری های مورد آزمون نشان داد که اثر بازدارندگی آن روی باکتری گرم منفی نسبت به گرم مثبت بیشتر است ولی اثر کشندگی روی باکتری های گرم مثبت و منفی یکسان است (جدول 2).
جدول 2- حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) و حداقل غلظت کشندگی (MBC) عصاره آبی گیاه سیرموک
|
باکتری |
حداقل غلظت مهارکنندگی (g/mlµ) |
حداقل غلظت کشندگی (g/mlµ) |
|
سودوموناس آئروژینوزا |
5/32 |
125 |
|
اشریشیا کلای |
5/62 |
250 |
|
استافیلوکوکوس اورئوس |
125 |
125 |
|
کلبسیلا پنومونیه |
250 |
250 |
نتایج بررسی سمیت سلولی در این مطالعه نشان داد که در زمان 24 ساعت، غلظت 200 میکروگرم بر میلیلیتر بیشترین درصد مهار را دارد و تفاوت آن نسبت به گروه کنترل معنادار بود. همه غلظتها در زمان 48 ساعت، رشد سلول را نسبت به کنترل بهطور معناداری کاهش میدهد و در زمان 72 ساعت در غلظت 200 میکروگرم بر میلیلیتر رشد سلول سرطانی کاهش یافت؛ همچنین، با افزایش غلظت عصاره گیاه سیرموک و زمان تیمار درصد مهار رشد رده سلولی MCF-7 بیشتر میشود (نمودار 4).
نمودار 4- اثر عصاره آبی گیاه سیرموک بر درصد زیستایی رده سلولی MCF-7. نتایج بر اساس میانگین± انحراف معیار دادهها در غلظتهای (200،150،100،50 میکروگرم بر میلی لیتر) و در سه زمان های 24، 48 و 72 ساعت نشان دادهشده است. **تفاوت معنادار با 05/0P< مقایسه در زمانهای مختلف با گروه کنترل و *** تفاوت معنادار 05/0P< در غلظتهای مختلف با گروه کنترل
بحث
استفاده از گیاهان برای کنترل پیشرفت بیماریها، همواره مورد توجه دانشمندان بوده است. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که عصاره آبی سیرموک، خواص آنتی باکتریایی علیه باکتریهای مختلف بهویژه باکتریهای گرم منفی و اثر ضد سرطانی بر روی سلولهای سرطان پستان MCF-7 دارد. هر دو فعالیت ضد باکتریایی و ضد سرطانی عصاره با غلظت رابطه مستقیم داشت. بر اساس نتایج بیشترین قطر هاله عدم رشد باکتریایی مربوط به باکتری گرم منفی سودموناس آئرژینوزا و (2/0±25/14 میلیمتر) بود؛ همچنین کمترین میزان حداقل غلظت بازدارندگی عصاره نیز برای همین باکتری ثبت گردید. دو گونه سودموناس آئروژینوزا و استافیلوکوکوس اورئوس کمترین حداقل غلظت کشندگی (125 میکروگرم بر میلیلیتر) را داشتند.
عصارههای گیاهی به دلایل مختلف نظیر اثرات ضد میکروبی روی طیف گستردهای از ارگانیسمها، قابلیت مصرف غذایی و کمتر بودن اثرات جانبی نسبت به مواد شیمیایی رایج میتوانند بهعنوان کاندید مناسبی برای جایگزینی آنتیبیوتیکها معرفی شوند (6). فعالیت آنتی باکتریایی گیاه سیرموک در دنیا تاکنون بررسی نشده؛ اما اثرات سایر گیاهان جنس آلیوم روی باکتریهای گرم مثبت و منفی مطالعه شده است. در یک مطالعه عصاره سیر غنی از آلیسین و آئین، فعالیت خوبی علیه مایکوباکتریوم توبرکلوزیس، در مقایسه با داروهای استاندارد نشان داده است. همینطور روغن سیر فعالیت ضد باکتریایی قابلتوجهی علیه استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین داشته است (30). در مطالعه Durairag و همکاران اثرات آنتی باکتریایی عصاره سیر در غلظتهای مختلف علیه باکتریهای گرم منفی اشریشیا کلای و استافیلوکوکوس اورئوس تائید شد که با نتایج تحقیق ما هم خوانی دارد (13).
در مطالعه Jalalvand و همکاران که به بررسی اثر آنتیاکسیدانی و ضد میکروبی عصاره اتانولی
Allium saralicum پرداختند و ملاحظه نمودند که عصاره اتانولی نسبت به آنتیبیوتیکهای جنتامایسین، امیکاسین، آمپی سیلین و ... خاصیت ضد باکتریایی قویتری دارد؛ همچنین اثر ضد باکتریایی بر باکتری گرم منفی نسبت به گرم مثبت بیشتر است که با نتایج ما برابری دارد (20). بکانیان و همکاران اثر ضد میکروبی عصاره اتانولی سیر Allium sativum را علیه 17 نمونه از باکتری استافبلوکوکوس ائورس جداشده از نواحی حلق و بینی بیماران بیمارستان های زابل و افراد غیر بیمارستانی بررسی نمودند؛ نتایج حاصل نشان داد که استافیلوکوکوس های جدا شده مقاوم به آنتی بیوتیک های پنی سلین، اریترومایسین، تری متوپیرم و آمیکاسین بودند؛ همچنین عصاره گیاهی سیر در غلظت 1/25 میلی گرم بر میلی لیتر دارای بیشترین اثر مهاری بر روی رشد استافیلوکوکوس اورئوس را داشت. در این میان غلظت های بکار رفته 5 و 10 میلی گرم بر میلی لیتر دارای بیشترین اثر کشندگی را نشان داد که با نتایج ما همخوانی داشت (4). الماسی و همکاران فعالیت آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی عصاره متانولی سه گونه از جنس Centaurea بر چهار گونه باکتری گرم مثبت و منفی را ارزیابی نمودند و هیچ کدام از عصاره ها بر گونه های گرم منفی سراشیا مارسنس و انتروباکترآئروژنز موثر نبود ولی تمام عصاره ها علیه استافیلوکوکس اورئوس خاصیت ضد میکروبی خوبی نشان دادند (1).
عصاره اتانولی نسبت وجود یکلایه پپتیدوگلیکان قوی بهجای یکلایه چربی در باکتریهای گرم مثبت ممکن است مانع نفوذ ترکیبات عصاره به باکتریهای گرم مثبت شود. صفحه پپتیدوگلیکان بهطور قابلتوجهی در باکتریهای گرم منفی نسبت به گرم مثبت نازکتر است و باکتری گرم منفی یکلایه چربی اضافی دارد که در باکتریهای گرم مثبت وجود ندارد و نفوذ ذرات لیپوفیل موجود در عصاره، آسانتراست (7 و28). فعالیت آنتی اکسیدانی فلاونوئیدها مربوط به گروههای هیدروکسیل فنلی متصل به ساختارهای حلقه ای این گروه از ترکیبات است؛ بنابراین، این مواد به عنوان احیا کننده، دهنده های هیدروژن، خنثی کننده های اکسیژن منفرد، جاروب کننده های رادیکال سوپرکسید و حتی به عنوان کلاته کننده های فلزی عمل میکنند (26،23). در گونه Allium vineale، ترکیبات فلاونوئیدی کرایزواریول (Chrysoeriol) و ایزورهامنتین-3-بتا- دی- گلوکوزید (Isorhamnetin-3-β-d-glucoside) دارای اثر آنتی اکسیدانی بالا هستند (32). بطور کلی ترکیبات زیستی اصلی در آلیوم شامل ارگانوسولفورها، پلی فنولها، فیبرها و ساپونینها هستند که پلی فنول نسبت به ارگانوسولفورها پایداری بالاتر و عملکرد آنتی اکسیدانی بیشتری دارند (25). ترکیبات پلی فنل نظیر اسیدفنولیک، فلاونوئید و لیگنن در گونههای آلیوم میتواند در پیشگیری از بیماریهای مزمن در انسان از طریق کاهش استرس اکسیداتیو و التهاب مزمن نقش موثری داشته باشد (12)
مهار رشد سلول سرطانی MCF-7 در غلظت 200 میکروگرم بر میلیلیتر در زمان 72 ساعت تا 70 درصد دیده شد؛ نکته قابلتوجه این است که درصد مهار رشد سلول سرطانی در زمان 48 ساعت نیز حتی در غلظتهای پایینتر چشمگیر بود و بیانگر آن است که باگذشت زمان اثر مهاری عصاره بیشتر میشود و حتی غلظتهای پایین نیز رشد سلولهای سرطانی را در زمانهای بالاتر بهتر مهار مینمایند. بسیاری از شواهد حاکی از آن است که گونههای Allium دارای اثرات ضد سرطانی است که این امر به دلیل قابلیت سرکوب کردن تومور در داخل بدن است. عصاره آبی گیاه سیرموک حاوی ترکیبات آنتیاکسیدانی، فلانوییدی و ترکیبات ضد سرطانی بنابراین به طور قابلتوجهی می تواند رشد سلولهای سرطانی را مهار کند (17).
در تحقیقی Motlagh و همکاران نشان دادند که عصاره گونه Allium ascalonicum اثرات ضد تکثیری و ضد رشدی بر سلولهای تومور دارد؛ عصاره اینگونه از آلیوم همچنین اثر سمیت کمی بر سلولهای نرمال داشت (24). نتایج تأثیر عصاره آبی سیر روی رده سلولی سرطان MCF7 نشان داد که بیشترین میزان مرگ سلولی در زمان 72 ساعت پس از تیمار با عصاره آبی سیر حاصل میشود که با نتایج ما همسانی دارد؛ یعنی هرچه زمان تیمار و غلظت افزایش یابد درصد مهار رشد سلولی بیشتر میشود (29). چندین مکانیسم برای تفسیر اثرات ضد سرطانی سبزیجات تیره Allium و ترکیبات ارگانوسولفوره موجود در آنها شناختهشده است. این مکانیسمها شامل مهار جهش از طریق مهار متابولیسم، مهار تشکیل تجمعات DNA، حذف رادیکالهای آزاد، کاهش تکثیر سلولی و رشد تومور است. اگرچه شواهد زیادی برای تائید انجام این مکانیسمها توسط ترکیبات ارگانوسولفوره سیر وجود دارد، با این وجود تحقیقات بیشتری برای یافتن ارتباط بین این مکانیسمها با خاصیت ضد سرطانی این ترکیبات در حیوانات آزمایشگاهی لازم است (18). Karasaki و همکاران گزارش نمودند که بعد از تیمار سلولهای لنفومای هیستوکیستیک(U937) با دوزهای مختلف لکتین سیر به مدت 72 ساعت، نزدیک به 30% سلولها دچار آپوپتوز میشوند. حدس آنها این بود که لکتین بااتصال به غشاء سلولهای سرطانی اثرات سمی خود را اعمال میکند (21). در تحقیق حاجیزاده و همکاران، اثر مهاری عصاره آبی سیر بر رشد سلولهای سرطان حنجره نوع SCC(HEP-2) و سلولهای غیر سرطانی L929 مورد بررسی قرار گرفت. غلظتهای مختلفی از عصاره آبی سیر در زمانهای 24، 48 و 72 ساعت روی سلولها اثر داده شد؛ نتایج نشان داد که غلظتهای بالاتر عصاره پس از 24 ساعت موجب تغییرات مورفولوژی در هر دو رده سلولی میشود و این تغییرات پس از 48 و 72 ساعت تشدید میگردد؛ که با نتایج ما برابری میکند. همزمان نتایج آزمون MTT نشان داد که همه غلظتهای عصاره باگذشت زمان موجب کاهش معنیدار تعداد سلولهای زنده Hep-2 و L929 میگردد (5). در مطالعه Isbilen بررسی فعالیت ضد تکثیری و سیتوتوکسیک Allium autumnale P.H روی رده سلولی سرطان پستان MCF-7 وMAD.MB.231 نشان داد که در زمان 24، 48 و 72 ساعت اثرات ضدتکثیری قابلتوجهی بر هر دو رده داشت و همچنین در غلظتهای بالاتر درصد مهار بیشتر میشود که با نتایج ما برابری میکند (18). در مطالعه Bhandari فعالیت ضد سرطانی گیاه Allium wallichii روی سه رده سلولی سرطان پروستات، سرطان پستان MCF-7 و سرطان دهانه رحمHela ارزیابی شد و IC50 آن در ردههای سلولی بالا به ترتیب 69/69، 55/29 و 51/46 محاسبه گردید؛ لذا، میتواند یک کاندید مناسب برای استفاده بهعنوان یک ضد سرطان باشد(10).
نتیجه گیری
در این پژوهش مشاهده شد که عصاره آبی گیاه سیرموک دارای خواص آنتی باکتریایی بر گونههای گرم منفی و ضد تکثیری بر رده سلولی سرطان پستان MCF-7 دارد که این فعالیت ها میتواند به دلیل ترکیباتی شیمیایی مختلف موجود در آن نظیر فنل ها و فلانوئیدها است.
سپاسگزاری
مقاله حاضر برگرفته از پایاننامه مینو اسدی دانشجوی کارشناسی ارشد بیوشیمی دانشگاه لرستان است. بدین وسیله از دانشگاه لرستان که امکان انجام این تحقیق را فراهم نمودند صمیمانه تشکر و قدردانی مینماییم.
مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)