بررسی فعالیت ضدباکتری عصاره‌های اتری و هگزانی ریزجلبک Chlorella vulgaris در شرایط آزمایشگاهی بر باکتری‌های بیماری‌زا

نوع مقاله: پژوهشی- فارسی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد بوم‌شناسی آبزیان، دانشگاه گیلان، ایران

2 دانشیار هیدروبیولوژی و اکولوژی ماهیان، دانشگاه گیلان، ایران

3 دانشیار اکولوژی و جلبک‌شناسی، گیلان، ایران

چکیده

مقدمه: با توجه به افزایش روزافزون سویه‌های مقاوم به دارو در میان انواع میکروارگانیسم‌ها، یافتن ترکیبات ضدمیکروبی از مواد طبیعی که آثار جانبی کمتری داشته باشند، از دیرباز مورد توجه پژوهشگران بوده است. ریزجلبک‌ها منابع غنی از متابولیت‌های فعال طبیعی هستند که می‌توانند در این زمینه در صنعت داروسازی استفاده شوند. ‏‏
مواد و روش‏‏ها: در این مطالعه تجربیسویۀ ریزجلبک Chlorella vulgaris از مجموعۀ ریزجلبک‌های انسیتو ماهیان خاویاری تهیه شد. فعالیت ضدباکتری عصاره‌های هگزانی و اتری علیه باکتری گرم‌مثبت Bacillus subtilis و باکتری گرم‌منفی Aeromonas hydrophila ارزیابی شد. جلبک موردبررسی به‌طور خالص کشت داده شد و پس از تأمین  حجم مناسب جلبک با استفاده از روش کانل و همکاران، عصاره هگزانی و اتری آن استخراج شد. ارزیابی خاصیت آنتی‌باکتریال با استفاده از روش چاهک انجام شد.
نتایج: نتایج نشان داد که عصاره‌های هگزانی و اتری جلبک C. vulgaris خاصیت مهارکنندگی علیه باکتری B. subtilis و A. hydrophila دارد. هالۀ عدمِ‌رشد مشاهده‌شدۀ عصارۀ هگزانی علیه باکتری‌های B. subtilis و A. hydrophila به‌ترتیب در دامنۀ 6/15-11، 11- 6/ 9 میلی‌متر و هالۀ عدمِ‌رشد مشاهده‌شدۀ عصارۀ اتری به‌ترتیب در دامنۀ 6/18-12، 16-6/7 میلی‌متر بود. ترکیبات عصاره‌های دی‌اتیل‌اتر و هگزان توسط کروماتوگرافی جرمی حجمی بررسی شد و مشاهده شدکه بخش اصلی این ترکیبات در عصارۀ اتری: کتون، استر، هیدروکربن، سیلوکسان، سایلیل، ترپن و هیدروسایلیل استر و در عصارۀ هگزانی: استر، هیدروکربن، سیلوکسان، سایلیل و هیدروسایلیل استر هستند.‏
بحث و نتیجه‏گیری: در این بررسی عصارۀ اتری اثر مهارکنندگی بیشتری در مقایسه با عصارۀ هگزانی نشان داد؛ بنابراین می‌تواند به‌عنوان حلال مناسب جهت استخراج ترکیبات ضدمیکروبی به شمار آید. ‏‏

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

In Vitro Assessment of Antimicrobial Activities of Ether and Hexane Extracts of microalgae Chlorella vulgaris against pathogenic bacteria

نویسندگان [English]

  • Zahra Shabanzad 1
  • Javid Imanpour 2
  • Zohreh Ramezanpour 3
1 M.Sc. of Aquatic ecology, University of Guilan, Iran
2 Associate Professor of Hydrobiology and Ecology Fish Ecology, University of Guilan, Iran
3 Assistant Professor of Ecology and Phycology, Guilan, Iran
چکیده [English]

Introduction:Increasing trends of drug-resistant strains of microorganisms especially bacteria have urged scientists to seek for antimicrobial compounds in natural resources with minimal or negligible side effects. Microalgae are one of these natural resources which are rich in active metabolites with potential use in pharmaceutical industries.
Materials and methods: In this studyChlorella vulgaris was collected from microalgae collection of the International Sturgeon Institute- Rasht- Iran. Antibacterial activities of hexane and ether extracts of C. vulgaris against gram-positive bacterium Bacillus subtilis and Gram-negative bacterium Aeromonas hydrophila were evaluated. Algae was purely cultured to obtain the required volume and cell concentration for experiment and then the prepared biomass were extracted and Cannell et al. (1988) methods were used to examine antibacterial activities of hexane and ether extracts of the algae (1).
Results: The results of the study approvedinhibitory properties of hexane and ether extracts of C. vulgaris against A. hydrophila and B. subtilis bacteria. The diameter of inhibition zone of hexane extract against B. subtilis and A. hydrophila, were 11-15.6 and 9.6- 11 mm and for ether extract were 12-18.6 and 7.6-16 mm respectively. Gas chromatography mass spectrophotometry was used to identify different substances in diethyl ether and hexane extracts. The main substances in ether extract included ketone compounds, esters, hydrocarbons, siloxane, Saylyl, terpenes and Hydrvsaylyl polyesters and in hexane extract the main substances were hydrocarbons, siloxane, Saylyl and Hydrvsaylyl are polyester.
Discussion and conclusion: The inhibitory effect of ether extract was higher than the hexane extract therefore it could be used as a solvent to extract antimicrobial compounds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chlorella vulgaris
  • Inhibitory properties
  • Extract
  • Bacillus subtilis
  • Aeromonas hydrophila

مقدمه.

طیف وسیعی از انواع آتنی‌بیوتیک‌های سنتیک با ساختارهای شیمیایی گوناگون برای درمان بیماری‌های مختلف و عفونی در سراسر جهان استفاده می‌شوند. از طرفی آثار جانبی این آنتی‌بیوتیک‌ها باعث بروز مشکلات فراوانی می‌شود (2). ریزجلبک‌ها منابع غنی از پروتئین و سایر مواد مغذی شبیه به گیاهان آلی هستند و نقش مهمی را به‌عنوان تولیدکنندگان اولیه برای مصرف‌کنندگان مختلف در شبکۀ غذایی ایفا می‌کنند. همچنین منبع غنی از کربوهیدرات و اسیدهای چرب ضروری به حساب می‌آیند (3). متابولیت‌های اولیه یا ثانویه تولیدشده توسط این ارگانیسم‌ها از مواد فعال زیستی قابلِ‌استفاده در صنعت داروسازی هستند (4-6). اسیدهای چرب، ترکیبات آلیفاتیک هالوژنه، کربوهیدرات‌ها، فنول‌ها و ساپونین‌ها در جلبک‌ها فعالیت ضدمیکروبی دارند (7). فعالیت ضدباکتری عصاره‌های سلولی و ترکیبات فعال جلبک‌های مختلف در شرایط آزمایشگاهی بررسی شده‌اند (8- 10).Chlorella vulgarisیکی از مشهورترین ریزجلبک‌هاست. این جلبک میکروسکوپی با قطر 2 تا 10 میکرون ساکن آب‌های شیرین، مشابه سایر گیاهان از فعال‌ترین موجودات فتوسنتزکننده، دارای کلروفیل با تراکم بالا و پروتئین‌های با ارزش است. بخشی از خواص درمانی آن مربوط به غلظت بالای کلروفیل و ساختمان دیوارۀ سلولی، به‌ویژه مواد تشکیل‌دهندۀ دیوارۀ سلولی آنها است. از عصارۀ جلبک Chlorella در تهیۀ لوازم آرایشی، بهداشتی و با توجه به پلی-ساکاریدهای موجود در آن در داروسازی استفاده می‌شود (11). مطالعات زیادی بر فعالیت ضدباکتری ریزجلبک‌ها انجام شده است. پراکاش[1] و همکاران فعالیت ضدباکتری 8 گونه جلبک آب شیرین علیه 6 گونه از باکتری‌های بیماری‌زای انسانی را بررسی کردند (12). نیر[2] و کریشنیکا[3]، فعالیت ضدباکتری اعضای Chlorophycea مانندChlorella sp. Chlamydomonas sp. و Scenedesmus sp. را علیه باکتری‌های گرم‌مثبت و منفی بررسی کردند (13). چاکماک[4] و همکاران فعایت ضدباکتری جلبک Dunaliella salina را علیه باکتری‌های بیماری‌زای ماهی و انسان بررسی کردند (14). اولین بررسی فعالیت ضدباکتری از جلبک Sp. Chlorella را پرات[5] و همکاران انجام داده‌اند که فعالیت ضدباکتری را به کلرولین[6] نسبت دادند. این اسیدچرب فعالیت مهاری علیه باکتری‌های گرم‌منفی و گرم‌مثبت دارد (6). B. subtili باکتری گرم‌مثبت، میله‌ای‌شکل، هوازی و اسپوردار است (2). این باکتری کمتر باعث بیماری در انسان می‌شود ولی می‌تواند غذا را آلوده کند و در نقاط مختلف جهان به‌عنوان عامل مسمومیت غذایی گزارش شده است. مسمومیت غذایی ناشی از B. subtilis، ناگهانی اتفاق می‌افتد و از نشانه‌های آن حالت تهوع، اسهال و استفراغ است که 10 دقیقه تا 4 ساعت بعد از مواجه با باکتری بروز می‌کند (15). علت انتخاب B. subtilis فرصت‌طلب‌بودن و مقاومت بسیار بالای آن در محیط‌های مختلف است. Aeromonas hydrophila باکتری گرم‌منفی، متحرک هوازی و بی‌هوازی اختیاری است که در محیط‌های آبی و دستگاه گوارش ماهیان سالم یافت می‌شود. این باکتری در شرایط استرس‌زا عامل اصلی مرگ‌ومیر در ماهیان آب شیرین است و موجب سپتیسمی همراه با خونریزی‌های جلدی و احشایی، تورم روده و مرگ می‌شود (16). مطالعات مختلف تأثیر معنی‌دار عصاره‌های C. vulgarisبر اکثر باکتری‌های بیماری‌زا را نشان داده است (11). ازاین‌رو با توجه به کشت آسان و تولید انبوه این ریزجلبک در شرایط آزمایشگاهی و به‌عنوان یک منبع تجدیدپذیر در تولید مواد دارویی، مطالعۀ حاضر به‌منظور ارزیابی اثر ضدباکتری عصاره‌های اتری و هگزانی C. vulgaris بر دو سویه از باکتری‌های گرم‌مثبت و گرم‌منفی انجام شد.

‏‏مواد و روش‏ها.

کشت و نگهداری نمونه‌ها: در این مطالعه تجربیسویه ریزجلبکChlorella vulgarisاز مجموعه ریزجلبک‌ها از انسیتو ماهیان خاویاری تهیه شد. ابتدا برای اطمینان از خالص‌بودن نمونه‌ها، خالص‌سازی به‌روش پلیت آگار بر محیط کشت جامد Zehnder انجام شد (17). این کار برای به‌دست‌آوردن کلونی‌های خالص چندین بار تکرار شد.کلنی‌های موجود در پتری‌دیش و لوله‌های آزمایش کشت داده شد. بدین منظور 5 میلی‌لیتر از محیط کشت مایع Zehnder به هر لوله آزمایش تزریق شد. سلول‌های جلبک با استفاده از آنس استریل‌شده روی شعله به لوله‌های آزمایش منتقل شدند. نمونه‌ها زیر لامپ فلورسنت (با شدت نوری 2500 لوکس) به‌مدت 10 روز در دمای 5/0± 24 درجه سانتیگراد پرورش یافتند. مراحل بعدی کشت به‌ترتیب در ارلن_مایرهای 250 و 1000 میلی‌لیتر انجام شد. سرانجام کشت در داخل ارلن‌مایرهای 4000 میلی‌لیتر با اعمال هوادهی صورت گرفت. سلول‌های جلبک پس از رسیدن به حجم و تراکم سلولی مناسب (104×50 سلول در میلی‌لیتر) از کشت برداشت شدند.

 عصاره‌گیری: برای گرفتن عصارۀ ریزجلبک از روش کانل و همکاران استفاده شد (1). تغلیظ جلبک به‌مدت 10 دقیقه با سرعت 100 دور در دقیقه با سانتریفیوژ انجام شد. برای خشک‌کردن بیومس، نمونه‌ها به‌مدت 8 ساعت در دستگاه فریزدرای قرار داده شدند. سپس در هاون ساییده شدند. مقدار 2/0 گرم از بیومس خشک‌شده جلبک با 5 میلی‌لیتر از حلال‌های هگزان و اتر به‌صورت جداگانه به‌مدت 2 ساعت در دمای 40 درجه سانتیگراد بر روی دستگاه هیتراستیرر قرار داده شد. مایع رویی با سانتریفیوژ جدا و برای خارج‌شدن حلال در دمای محیط قرار داده شد. تمام عصاره‌های خشک‌شده در میکروتیوپ‌های استریل جمع‌آوری و تا زمان انجام آزمایش‌های بعدی در دمای منفی 16درجه سانتیگراد نگهداری شدند.

 میکروارگانیسم‌های موردبررسی: باکتری بیماری‌زای آبزیانAeromonas hydrophila و باکتری بیماری‌زای انسانی Bacillus subtilis از سازمان پژوهان و انستیتو بین‌المللی ماهیان خاویاری تهیه شدند. محیط نوترینت آگار[7] و تریپتون سوی آگار[8] برای رشد باکتری استفاده شد. محیط کشت باکتری‌ها به‌مدت 24 ساعت در دمای 37 درجه سانتیگراد در درون دستگاه انکوباتور قرار داده شد. فعالیت ضدمیکروبی با استفاده از روش چاهک‌گذاری تعیین شد. پس از طی مدت‌زمان لازم برای رشد باکتری‌ها در محیط نوترینت‌آگار و تریپتون-سوی‌آگار 40 میکرولیتر از هر باکتری بر محیط کشت نوترینت‌آگار و تریپتون‌سوی‌آگار اضافه و با استفاده از سوآپ پنبه‌ای به‌صورت سفره‌ای کشت داده و در هر پلیت به‌وسیلۀ انتهای پیپت پاستور سه چاهک در وسط محیط کشت ایجاد شد و از غلظت‌های( 100،50 و 200 میکروگرم بر میلی‌لیتر) عصاره در چاهک‌ها ریخته و پلیت‌ها در دمای 37 درجه سانتیگراد در درون دستگاه انکوباتور قرار داده شدند. پس از 24 ساعت هالۀ عدمِ‌رشد باکتری‌ها بررسی و قطر آنها با خط‌کش شفاف در حد میلی‌متر اندازه‌گیری شد. تمام مراحل در کنار شعله و شرایط استریل انجام پذیرفت (12، 18 و 19).

کروماتوگرافی جرمی- حجمی: شناسایی و تخمین ترکیبات موجود در عصاره‌ها با استفاده از کروماتوگرافی جرمی-حجمی[9] با دستگاه 5975c Agilent انجام شد. ستون HP-5MS استفاده شد. برای آشکارسازی از سیستم یونیزاسیون الکترون با انرژی یونیزاسیون 70 الکترون‌ولت استفاده شد. گاز هلیوم به‌عنوان گاز حامل و سرعت جریان آن 3 میلی‌لیتر در دقیقهتنظیم شد و تزریق نیز در دمای محفظۀ تزریق 300 درجه سانتیگراد انجام شد. تغییرات دمایی آون به‌صورت دمای ابتدایی 50 درجه سانتیگراد، سپس 120 درجه سانتیگراد به‌مدت 10 دقیقه و 270 درجه سانتیگراد به‌مدت 5 دقیقه بود. ولتاژ مطلق 1118 ولت بود. تخمین کمی ترکیبات شناخته‌شده براساس سطح پیک نسبی انجام شد. تعیین ترکیبات براساس مقایسۀ زمان بازداری نسبی و طیف جرمی با کتابخانه موجود در دستگاه (WILLY, NIST)  انجام شد.

 

نتایج.

آثار ضدباکتریایی عصارۀ C. vulgaris بر گونه‌های باکتریایی B. subtilis و A. hydrophyla به‌وسیلۀ ارزیابی قطر هالۀ عدمِ‌رشد سنجش شد (شکل 1، 2، ۳ و4). نتایج حاصل از فعالیت ضدباکتری عصارۀ هگزانی و اتری ریزجلبک C. vulgarisدر جدول 1 ارائه شده است. نتایج نشان داد که عصارۀ هگزانی و اتری ریزجلبک C. vulgarisفعالیت ضدباکتری علیه باکتری‌های B. subtilis و A. hydrophila دارند و اثرگذاری عصارۀ اتری بر هردو گونۀ باکتری بیشتر از عصارۀ هگزانی بود. چنان‌که در جدول 1 مشاهده می‌شود فعالیت ضدباکتری با افزایش غلظت عصاره افزایش یافت. این ویژگی یک فعالیت وابسته به دوز تا غلظت 200 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر است. در تجزیه و تحلیل نتایج حاصل از گازکروماتوگرافی، عصارۀ اتری C. vulgaris درصد بالایی از ترکیبات دی‌اتیل‌فتالات[10] (98درصد)، سیکلو پنتاتیک اسید[11](98درصد)، 7-استیل – 6- اتیل 1 و 1و 4و4 – تترا متیل تترالین[12] (96درصد)، لیمونن[13] (96درصد)،ایکوسان[14] (93درصد)، 1- هیدرو ایزوایندول 1 و 3- ( 2 هیدرو) دی تی یون و دو اتیل[15](90درصد) را نشان داد (جدول2- شکل5). درحالی‌که در عصارۀ هگزانی لیمونن (98درصد)، دی هیدرو متیل جاسمونات[16] (96درصد) ترکیبات غالب بودند (جدول3- شکل6).

 

جدول 1- نتایج حاصل از فعالیت ضدباکتری عصارۀ هگزانی و اتری ریزجلبک C. vulgaris (میلی‌متر)

عصارۀ اتری (mg/ml)

عصارۀ هگزانی (mg/ml)

 

200

100

50

200

100

50

غلظت

6/18

6/12

12

6/15

3/11

11

B. subtilis

16

3/11

6/7

11

10

6/9

  1. hydrophila

 

 

18 میلی متر

 

6/15میلی متر

شکل 1- هالۀ عدمِ‌رشد عصارۀ اتریC. vulgaris علیه باکتری B. subtilis

شکل2- هالۀ عدم‌ِرشد عصارۀ هگزانی جلبک C. vulgaris علیه باکتری B. subtilis

16میلی متر

 

 

11میلی متر

شکل 3- هالۀ عدمِ‌رشد عصارۀ اتری جلبک C. vulgaris علیه باکتری A. hydrophila

شکل 4- هالۀ عدمِ‌رشد عصارۀ هگزانی جلبک C. vulgaris علیه باکتری A. hydrophila

 

 

شکل 5- کروماتوگرافی گازی-جرمی عصارۀ اتری ریزجلبک C. vulgaris

 

شکل 6- کروماتوگرافی گازی-جرمی عصارۀ هگزانی ریزجلبک C. vulgaris

 

جدول 2- ترکیبات حاصل از کروماتوگرافی گازی– جرمی عصارۀ اتری ریزجلبک C.vulgaris

دستۀ ترکیبات شیمیایی

ساختار

فرمول بسته

%

اسم ترکیب

هیدروکربن

 

C10H16

96

Limonene

هتروسیکل

 

C10H9NS2

90

1H-Isoindole-1,3(2H)-dithione, 2-ethyl

هیدروکربن

 

C20H42

93

Eicosane

استر

 

C12H14O4

98

Diethyl Phthalate

استر

 

C13H22O3

98

Cyclopentaneacetic acid

هتروسیکل

 

C18H26O

95

Galaxolide

کتون

 

C18H26O

96

7-acetyl-6-ethyl-1,1,4,4-tetramethyltetralin

 

جدول 3- ترکیبات حاصل از کروماتوگرافی گازی-جرمی عصارۀ هگزانی ریزجلبک C. vulgaris

دستۀ ترکیبات شیمیایی

ساختار شیمیایی

فرمول بسته

درصد

اسم ترکیب

هیدروکربن

 

C10H16

98

Limonene

استر

 

C13H22O3

96

Dihydro methyl jasmonate

 

 

 


بحث و نتیجه‏‏گیری.

با توجه به مقاومت روزافزون ریزجلبک‌ها به آنتی‌بیوتیک‌ها و گرایش عمومی به به‌کارگیری ترکیبات طبیعی در مناطق مختلف دنیا، شناسایی میکروارگانیسم‌ها و بررسی آثار ضدمیکروبی آنها اهمیت خاصی پیدا کرده است. بسیاری از ریزجلبک‌های آب شیرین به‌عنوان منبع بالقوه از مواد ضدباکتری شناخته شده‌اند (20). در بررسی حاضر مشاهده شد که عصارۀ اتری و هگزانی حاصل از ریزجلبک C. vulgarisفعالیت مهارکننده بر باکتری B. subtilisو A. hydrophila دارد. در مقایسۀ اثر ضدباکتریایی دو نوع عصاره بر دو سویه از باکتری، تمامی غلظت‌های عصاره‌های C. vulgaris علیه باکتری‌هایB. subtilisو A. hydrophila خاصیت مهارکنندگی نشان دادند. عصارۀ هگزانی تنها در غلظت 200 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر بر باکتری B. subtilis (میانگین 15.6میلی متر) فعالیت مهارکنندگی بالایی نشان داد. درحالی‌که تأثیر این عصاره در همۀ غلظت‌های دیگر علیه باکتری A. hydrophila دارای خاصیت مهارکنندگی متوسط بود. عصارۀ اتری در غلظت 200 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر علیه باکتری B. subtilis (میانگین 18.66میلی‌متر) و A. hydrophila (میانگین 16 میلی متر)فعالیت مهارکنندگی بالایی نشان داد. خاصیت مهارکنندگی این عصاره علیه باکتریA. hydrophilaدر غلظت 50 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر ضعیف بود. در مقایسه بین دو عصاره، بزرگ‌ترین قطر هالۀ عدمِ‌رشد در باکتری‌های گرم‌مثبت (میانگین 18.6میلی‌متر) و گرم‌منفی(16میلی‌متر) مربوط به عصارۀ اتری بود. فعالیت ضدباکتریایی عصاره‌های اتری این ریزجلبک بر باکتری B. subtilis با مطالعۀ صفری[xvii] مقایسه شد. در مطالعۀ وی عصارۀ استونی فعالیت بیشتری را علیه باکتری B. subtilis نشان داده بود که تقریباً مشابه فعالیت دی‌اتیل‌اتر بر باکتری B. subtilis در این مطالعه است (2). با توجه به استفاده از حلال‌های مختلف برای فعالیت‌های ضدباکتریایی، هنوز بهترین نوع حلال برای استخراج عصاره نامشخص است (21). تأثیر نوع حلال در عصاره‌گیری جلبک روی میزان خواص ضدباکتریایی در پژوهش رانیا[xviii] و همکاران به‌خوبی مشهود است. آنها سه گونۀ سیانوباکتری Anabaena oryzae، Arthrospira platensis، Tolypothrx ceitonica و دو ریزجلبک Chlorella sp. و Scenedesmus quadricaudaرا با چهار حلال متانول، اتانول، دی‌اتیل‌اتر و استون عصاره‌گیری کردند که این عصاره‌ها خواص ضدباکتری علیه باکتری B. subtilis نشان دادندو به‌ترتیب هالۀ عدم‌ِرشدی معادل 15، ۲۰ و 25 میلی‌متر تشکیل دادند. بالاترین فعایت ضدباکتری علیه B. subtilis در عصاره‌های استونی و اتری مشاهده شد (22). نتایج حاصل از مطالعۀ کوکوئو[xix] و همکاران نشان داد عصارۀ اتری بیشترین تأثیر را علیه باکتری‌های گرم‌منفی دارد درحالی‌که نتایج آل واتنانی[xx] و همکاران نشان داد که تأثیر عصارۀ اتری بر باکترهای گرم‌منفی از سایر عصاره‌ها بیشتر است که با نتایج حاصل از این مطالعه همسو است (۲۳ و۲۴). شاید علت آن طبیعت قطبی‌ترکیبات ضدمیکروبی جلبک و خاصیت قطبی‌تر دی‌اتیل‌اتر باشد. B. subtilis باکتری گرم‌مثبت محسوب می‌شود که برخلاف باکتری‌های گرم‌منفی دیوارۀ سلولی چندلایه ندارد که این خود می‌تواند سبب شود که ترکیبات فعال به‌آسانی در آن نفوذ کند (25). پریا[xxi] آثار ضدمیکروبی عصارۀ اتری C. vulgaris علیه گونه‌های باکتریایی Bacillus subtilis، Staphylococcus aureus، Micrococcus luteus و Klebsiella pnemoniae به‌وسیلۀ ارزیابی هالۀ عدمِ‌رشد، قطر هاله و ارزش MIC سنجش کرد. همۀ عصاره‌های اتری C. vulgaris در برابر همۀ باکتری‌ها تست شد، میزان خاصیت ضدباکتری بستگی به میزان مصرفی عصاره‌ها دارد (3). در بررسی‌هایی که یوما[xxii] و همکاران بر جلبک سبز Chlorococcum humicola, Chlorella vulgaris, Desmococcus Olivaceousبا استفاده از عصاره‌های اتری، متانولی، اتانولی و دی‌متیل‌سولفواکسید [xxiii]علیه 5 باکتری گرم‌منفی و یک باکتری گرم‌مثبت انجام دادند، حداکثر فعالیت ضدباکتری توسط عصارۀ اتری ریزجلبک C. vulgaris بر باکتری‌های گرم‌مثبت مشاهده شد (26). ترکیبات ضدمیکروبی مشتق‌شده از جلبک‌های آب شیرین شامل گروه‌های مختلفی از مواد شیمیایی مانند ترکیبات آلیفاتیک هالوژنه، ماکرولیدها، پپتید حلقوی، پروتئین‌ها، پلی‌کتیدها، ترپن‌ها، ساپونین‌ها، کربوهیدرات‌ها، فنول‌هاو اسیدهای چرب هستند (‌7 و 27) که آثار ضدباکتری آنها در شرایط آزمایشگاهی بر باکتری‌های گرم‌مثبت و منفی اثبات شده است (‌8، ۱۰ و ۲۸) و این فعالیت‌ها وابسته به عوامل بسیاری ازجمله گونۀ جلبک، اندامک مورداستفادۀ جلبک، حلال‌های مورداستفاده، میکروارگانیسم‌ها، فصل و شرایط رشد و نگهداری جلبک‌ها هستند (‌12، 29، 30 و 31). در بررسی کروماتوگرافی جرمی-حجمی عصاره‌های اتری و هگزانی ترکیب لیمونن با درصد بالا در هر دو عصاره مشترک است. کاماردا[xxiv] و همکاران و شائو[xxv] و همکاران بیان کردند لیمونن موجود در عصاره، یکی از ترکیبات اصلی در فعالیت‌های ضدمیکروبی است. لیمونن به‌عنوان رایحه و طعم‌دهنده در داروها، مواد غذایی و شوینده‌ها و به‌عنوان حلال در آزمایشگاه‌های بافت‌شناسی استفاده می‌شود، این ترکیب باعث افزایش عملکرد در تحریک گیاهان می‌شود و فعالیت ضدباکتری قوی در مقایسه با ترکیبات تجاری مصنوعی دارد که می‌توان از آن به‌عنوان یک ترکیب طبیعی حاوی مواد ضدمیکروبی استفاده کرد. شاید بتوان خاصیت ضدمیکروبی عصاره‌های این ریزجلبک را به ترکیب لیمونن نسبت داد (۳۲، ۳۳ و۳۴). احتمالاً وجود اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع اثبات‌کننده اثر ضدمیکروبی این ریزجلبک باشد. دزبویز[xxvi] و همکاران، حضور اسید چرب غیراشباع در عصارۀ متانولی از ریزجلبک C. vulgarisرا گزارش دادند که یک اسیدچرب اشباع نشده در برابر باکتری‌های گرم‌مثبت و گرم‌منفی بوده و بسیار فعال است. اثر ضدمیکروبی می‌تواند مربوط به ترکیبات فرار در نمونه مانند ترپنوئید و اسیدهای‌چرب فرار باشد (35). چو[xxvii] و همکاران نشان دادند که ترکیبات فنولی و ترپنوئیدها دارای فعالیت ضدباکتریایی هستند و قادرند از طریق تخریب غشاء از رشد میکروارگانیسم جلوگیری کنند (36). یوما و همکاران و باگاواتی[xxviii] و همکاران فعالیت ضدباکتری از C. vulgaris را به اسیدهای‌چرب، ترپن‌ها، فنول‌ها و کربوهیدرات‌ها نسبت دادند (21، 27). بررسی حاضر نشان داد که می‌توان از عصاره‌های C. vulgaris برای کنترل عوامل بیماری‌زا و غیربیماری‌زا در صنعت داروسازی و آبزی‌پروری استفاده کرد. ازلحاظ اکولوژیکی این احتمال وجود دارد که متابولیت‌های ثانویۀ تولیدشده توسط جلبک‌های مختلف، می‌توانند در حفاظت از بیماری‌های انسان و ماهی‌ها نقش داشته باشند. تجدیدپذیربودن ریزجلبک‌ها (با کشت یا به‌طور طبیعی) برای توسعۀ محصولات ضدباکتری مزیت دیگر این متابولیت‌ها است و به‌لحاظ اقتصادی می‌توان روش‌های استاندارد تهیۀ عصاره در مقیاس بزرگ با راندمان ضدباکتری بالا و تجدیدپذیر را توسعه داد.‌



[1]- Prakash

[2]- Nair

[3] Krishnika

[4]- Cakmak

[5]- Pratt

[6]- Chlorellin

[7]- Nutrient agar

[8]- Tryptone soya agar

[9]- Gas Chromatography- Mass Spectrum

[10]- Diethyl Phthalate

[11]- Cyclopentaneacetic acid

[12]- 7-acetyl-6-ethyl-1,1,4,4-tetramethyltetralin

[13]- Limonene

[14]- Eicosane

[15]- 1H-Isoindole-1,3(2H)-  dithione, 2-ethyl

[16]- Dihydro methyl jasmonate

[xvii]- Safari

[xviii]- Rania

[xix]- Kokou

[xx]- Al-Wathnani

[xxi]- Priya

[xxii]- Uma

[xxiii]- Dimethyl sulfoxide

[xxiv]- Camarda

[xxv]- Shao

[xxvi]- Desbois

[xxvii]- Cho

[xxviii]- Bhagavathy

(1)              Cannell R., Ania M., Owsianka M. Results of a large-scale screening programme to detect antibacterial activity from freshwater algae. British Phycological Journal1988; 23(1): 41-44.

(2)              Moniri R., Mosayebi Z., Movahedian AH., Mossavi GhA. Increasing trend of antimicrobial drug-resistance in Pseudomonas aeruginosa causing septicemia. Iranian Journal Pub Health 2006; 35(1): 58-62.

(3)              Priya s. Analysis of value added biochemical compounds and antimicrobial activity of green algae Chlorella vulgaris. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 2012; 4(5):2577-2579.

(4)              Safari M., Ahmadi S., Soltani N. Antimicrobial activity of aqueous and methanol extracts of some species of cyanobacteria In vitro. Journal of Biology of Microorganisms 2015; 14(4): 111-130.

(5)              Febles C. In vitro study of antimicrobial activity in algae (Chlorophyta, Phaeophyta and Rhodophyta) collected from the coast of Tenerife. Anuario del Instituto de Estudios Canarios1995; 34(2): 181-192.

(6)              Pratt R., John F., Oneto J. Studies on Chlorella vulgaris. X. Influence of the age of the culture on the accumulation of chlorellin. American Journal of Botany 1944; 405-408.

(7)              Kannan R., Ragupathi R., Rajasekaran A., Perumal A. In vitro antioxidant activities of ethanol extract from Enhalus acoroides (LF) Royle. Asian Pacific Journal of Tropical Medicine2012; 3(11): 898-901.

(8)              Borowitzka M. Algal biotechnology products and processes—matching science and economics. Journal of applied phycology1992; 4(3): 267-279.

(9)              Ostensvik O. Antibacterial properties of extracts from selected planktonic freshwater cyanobacteria-a comparative study of bacterial bioassays. Journal of applied microbiology1998; 84(6): 1117-1124.

(10)          Goud M., Prakash J., Seshikala D., Singara Charya MA. Antibacterial activity and biomolecular composition of certain fresh water microalgae collected from River Godavari (India). International Journal on Algae 2007; 9(4), 350-358.

(11)          Safari R. Effects of Chlorella vulgaris on some pathogenic bacteria causing food poisoning. Journal of Food Science and Technology 2005;4(1): 66-73.

(12)          Prakash J., Johnson M., Jeeva S. Antimicrobial activity of certain fresh water micro-algae from river Thamirabarani, Tamilnadu, South India. Asian Pac Journal Trop Biomed 2011;1: 168-171.

(13)          Nair B., Krishnika A. Antibacterial activity of freshwater Microalga (Sc e ne de sm us sp.) against three bacterial strains. Journal Bioscience Research 2011; 2(4): 160-165.

(14)           CakmakY., Murat K., Meltem A. Biochemical composition and bioactivity screening of various extracts from dunaliella salina, a green microalga. Experimentl and clinical Sciences 2014; 13: 679-690.

(15)     Tavakoli H., Akhlaghi M. Evaluation of changes in lysozyme, immunoglobulins, and hematocrit blood cells in rainbow trout after experimental infection with the pathogen Aeromonas hydrophila.Journal of Veterinary Research. 2010; 64(2): 157-162

(16)      Safari R, Abtahi B, Tayybi PInhibitory Effects of Chlorella vulgaris algae extract in culture media on Bacillus subtilis bacteria. Journal of Food Science and Technology. 2014; 3(2): 87-92.

(17)     Kotai J. Instructions for preparation of modified nutrient solution Z8 for algae. Norwegian Institute for Water Research1972; 11(69): 5-11.

(18)          Inci T. Antimicrobial activities of the extracts of marine algae from the coast of Urla (Izmir, Turkey). Turkish Journal of Biology 2006; 30(3): 171-175.

(19)          Sharma A., Kanika Sh. Should solubility and zone of inhibition be the only criteria‌ for‌ selection of solvent in antimicrobial assay. Advances in Biological Research 2011; 5(5): 241-247.

(20)          Bhagavathy S.,  Sumathi P., Bell I. Green algae Chlorococcum humicola-a new source of bioactive compounds with antimicrobial activity. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine 2011; 1(1): 1-7.

(21)          Zheng Y., Chen Y., Lu H. Screening for antibacterial and antifungal activities in some marine algae from the Fujian coast of China with threedifferent solvents. Chinese Journal of Oceanology and Limnology 2001; 19(4): 327-331.

(22)          Rania M., Abedinhala A., Taha M. Antibacterial and Antifungal Activity of Cyanobacteria and Green Microalgae.Global Journal of Biotechnology and Biochemistry 2008; 3(1): 22-31.

(23)          Kokou F., Makridis P., Kentouri M., Divanach P. Antibacterial activity in microalgae cultures. Aquaculture Research 2012; 43(10): 1520-1527.

(24)     Al-Wathnani H., Ara I., Tahmaz R., Al-Dayel T., Bakir M. Bioactivity of natural compounds isolated from cyanobacteria and green algae against human pathogenic bacteria and yeast. Journal Medicinal Reserarch 2012; 6(18): 3425-3433.

(25)          Ördög V., Stirk W., Lenobel R., Bancířová M., Strnad M., Van Staden J., et al. Screening microalgae for some potentially useful agricultural and pharmaceutical secondary metabolites. Journal of Applied Phycology 2004; 16(4): 309-314.

(26)          Uma R., Sivasubramanian V., Niranjali Devaraj S. Preliminary phycochemical analysis and in vitro antibacterial screening of green micro algae, Desmococcus olivaceous, Chlorococcum humicola and Chlorella vulgaris. Journal Algal Biomass Utln 2004; 2: 74-81.

(27)          Wijesinghe W., Jeon Y. Biological activities and potential industrial applications of fucose rich sulfated polysaccharides and fucoidans isolated from brown seaweeds: A review. Journal Carbohydrate Polymers 2012; 88(1): 13-20.

(28)          Kolanjinathan K., Ganesh P., Govindarajan M. Antibacterial activity of ethanol extracts of seaweeds against fish bacterial pathogens. European Review for Medical and Pharmacological Sciences 2009; 13(3): 173-177.

(29)          Nelson M., Phleger C., Nichols P. Seasonal lipid composition in macroalgae of the northeastern Pacific Ocean. Botanica Marina 2002; 45(1): 58-65.

(30)          Freile-Pelegrin Y., Morales J. Antibacterial activity in marine algae from the coast of Yucatan, Mexico. Botanica Marina 2004; 47(2): 140-146.

(31)          Radhika D., Veerabahu C., Priya R. Antibacterial activity of some selected seaweeds from the Gulf of Mannar coast, South India. Asian Journal Pharm Clinnical Research 2012; 5(4): 276-282.

(32)          Camarda L., Dayton T., Di Stefano V., Pitonzo R., Schillaci D. Chemical composition and antimicrobial activity of some oleogum resin essential oils from Boswellia spp. (Burseraceae). Annali di chimica 2007; 97(9): 837-44.

(33)          Shao Y., Ho C., Chin C., Badmaev V., Huang M. Inhibitory activity of boswellic acids from Boswellia serrata against human leukemia HL-60 cells in culture. Planta medica 1998; 64(4): 328-331.

(34)          Rancic A., Sokovic M., Van Griensven L., Vukojevic J., Brkic, D., Ristic M. Antimicrobial activity of limonene. Lekovite sirovine 2003.

(35)          Desbois A., Mearns-Spragg A., Smith V. A fatty acid from the diatom Phaeodactylum tricornutum is antibacterial against diverse bacteria including multi-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Marine Biotechnology 2009; 11(1): 45-52.

(36)          Cho W., Choi J., Lee K., Chung M., Pyun Y. Antimicrobial activity of Toilin Isolated from Torilis japonica Fruit against Bacillus subtilis. JFS M: Food Microbiology and Safety 2008; 1: 37- 43.