نوع مقاله : پژوهشی- فارسی
نویسندگان
1 کارشناس ارشد میکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تنکابن، ایران
2 کارشناس ارشد محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران
3 استادیارمیکروبیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تنکابن، ایران
چکیده
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Introduction: Easy access and wide use of antimicrobial compounds led to the emergence of resistance among microorganisms. Therefore, screening and identifying antimicrobial compound with high effect of microorganisms in different environments is necessary and vital . Using microorganisms for biological aims change them to an important tool to control pathogens. Streptomyces griseus is one of them. The aim of this study is isolation of marine bacteria with antimicrobial effect against gram positive and negative bacteria. Finally, molecular identification of strains with antimicrobial activity.
Materials and methods: In this study, 162 strains were isolated from the Caspian Sea .The strains were cultured on special medium and finally antimicrobial activity on references strains as measured. Among them four strains with remarkable antimicrobial activity were identified and selected. The strains were subjected to 16S rDNA PCR sequencing. The strains were submitted to NCBI as new Streptomyces griseus strains.
Results: Among 162 strains, 4 strains had the most antimicrobial activity. The result showed, the strains were the most effective on Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus (Gram positive bacteria) and the least effect were observed on Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa (Gram negative bacteria). After sequencing, the strains were classified to sterptomyces griseus genu.
Discussion and conclusion: In this study, 4 strains with antimicrobial activity were identified. According to the strength of these bacteria for controlling pathogenic bacteria resistant to antibiotic, we can have more pure microorganisms in optimized and controlled conditions for using in pharmaceutical industries and also for the treatment of dangerous pathogenic bacteria.
کلیدواژهها [English]
مقدمه.
با وجود تنوع بسیار بالای زندگی در محیط خاکزی، دریاها دارای بزرگترین تنوع زیستی هستند. محیطهای آبزی منابع بسیار بزرگی برای جداسازی میکروارگانیسمهای جدید با توانایی تولید متابولیتهای ثانویه هستند (1- 3). متابولیتهای ثانویه ترکیباتی با وزن مولکولی کم هستند که آنتیبیوتیکها، سموم، فرومونها، ممانعت کنندههای آنزیمی و غیره را شامل میشوند. این مواد به عنوان تولیدات طبیعی میکروارگانیسمها شناخته میشوند و برای رشد طبیعی ارگانیسمها ضروری نیستند (4). در مقایسه با ارگانیسمهای خاکزی، متابولیتهای ثانویه تولید شده در میکروارگانیسمهای آبزی جدیدتر و فعالیتهای زیستی آنها قویتر است که علت این امر تا حدودی مربوط به شرایط زندگی پیچیده و تنوع گسترده زیستی آن هاست. رقابت بین میکروبهای آبزی برای فضا و غذا باعث ایجاد یک نوع فشار انتخابی میشود، در نتیجه میکروارگانیسمها ترکیباتی طبیعی تولید میکنند که ارزش بسیاری در صنعت و پزشکی دارد (5). تعداد ترکیبات طبیعی جداسازی شده از میکروارگانیسمهای آبزی رو به افزایش است به طوری که هر سال صدها ترکیب جدید و مختلف کشف میشود و شمار آنها هم اکنون بالغ بر 18000 ترکیب است (6 و 7). تعداد زیادی از این ترکیبات فعالیت دارویی دارند و برای تولید ترکیبات دارویی فعال زیستی بسیار سودمند هستند (8). بیماریهای عفونی تهدید جدی برای سلامت در کشورهای در حال توسعه محسوب میشوند. افزون بر این، پیدایش مقاومتهای دارویی مشکل بسیار جدی در درمان این بیماریهای عفونی محسوب میشود (9 و 10). آثار بیماریهای عفونی در محیطهای آبزی نیز بسیار چشمگیر است. در ابتدا این بیماریها در محیطهای آبزی با داروهای ضد میکروبی کنترل میشد اما استفاده گسترده از داروهای ضد میکروبی در این زمینه سبب ایجاد نوعی فشار انتخابی و ظهور مقاوت باکتریایی شد (11). بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی استفاده گسترده از آنتیبیوتیکها سبب مقاوت به بسیاری از پاتوژنها شده است (12). باکتریهای مهم بیمارستانی از قبیل استافیلوکوکوس اورئوس[1] به طور معمول به آنتیبیوتیکهای رایج مقاوم شدهاند (13 و 14). نگرانی اصلی دیگر در این زمینه مربوط به مقاوتهای چند دارویی در بین باکتریهای گرم منفی است. باکتریهای گرم منفی محیطی به طور جدی بیماران را در بیمارستانها تهدید میکنند و به طور وسیعی به نسلهای اول و دوم و سوم پنیسیلینها مقاوم هستند. از این دسته باکتریها میتوان به سودوموناس آئروجینوزا[2] اشاره کرد که پاتوژن فرصت طلب بیمارستانی است و بیماران بسیاری را تهدید میکند (15). امروزه در حدود 70 درصد از باکتریهایی که سبب عفونت دربیمارستانها میشوند به طور رایج به یک یا تعداد بیش تری از آنتیبیوتیکهای معمول که برای درمان استفاده میشوند، مقاوم هستند (16). باکتریهای آبزی با فعالیت ضد میکروبی از لایههای مختلف دریا از قبیل: سطح، عمق، رسوبات و همچنین، از سایر قسمتها و نیز همراه با جلبکهای دریای استخراج شده اند (17). جنس استرپتومایسس[3] در میان خانواده اکتینومایستها[4] به عنوان عامل تولید کننده آنتیبیوتیکی مهمی شناخته شده است و به طور گسترده در اکوسیستمهای مختلف مانند خاک و آب یافت میشود. این جنس، باکتریهایی گرم مثبت با درصد بسیار بالایی از گوانین و سیتوزین در داخل ماده ژنتیکی خود هستند (بالغ بر 70 درصد). استرپتومایسسها به طور گسترده به عنوان منبع مهمی برای آنتیبیوتیکها و دیگر متابولیتهای جدید و مهم شناخته شده اند. کمتر از 70 نوع از 100 نوع آنتیبیوتیک تجاری که برای درمان استفاده میشوند و نیز بالغ بر 55 درصد ازآنتیبیوتیکهای کشف شده بین سالهای 1945 تا 1978 از مواد تولید شده از استرپتومایسسها مشتق شده اند و کشف آنتیبیوتیکهای جدید از این جنس همچنان ادامه دارد. (18- 24). بیشتر استرپتومایسسها تولید کننده محدوده گسترده ایی از آنتیبیوتیکها از قبیل: آمینوگلیکوزیدها[5]، بتالاکتامها[6]، ماکرولیدها[7]، پپتیدها[8]، پولیینها[9]، نوکلوئوزیدها[10] و.. . هستند (25- 28). همچنین، استرپتومایسسها نقش بسیار مهمی در بازیافت مواد آلی و مواد دارویی جدید، آنزیمها، مواد آرایشی و همچنین، تولید مواد ضد تومور ایفا میکنند (29 و 30). تجزیه و تحلیل از طریق روشهای مولکولی ابزار بسیار ارزشمندی برای جداسازی و تشخیص سویههای جدید استرپتومایسس است. شواهد نشان میدهد تمایل زیادی برای شناسایی سویههای جدید استرپتومایسس از این طریق وجود دارد؛ زیرا این باکتریها تولید کننده قوی متابولیتهای ثانویه هستند و ارزش چشمگیری در زمینههای کشاورزی و پزشکی و. .. دارند (31). هدف از پژوهش حاضر، جداسازی و غربالگری باکتریهای آبزی از دریای خزر، با توانایی تولید ماده ضد میکروبی بر علیه پاتوژنهای مقاوم به دارو، گرم مثبت و گرم منفی، و سپس، سنجش قدرت ضد میکروبی آنها برای توجیه بهینهسازی تولید ماده ضد میکروبی در آنها برای صنایع داروسازی با دو روش کاملا متفاوت آنتاگونیسم میکروبی[11] و سنجش از طریق دیسک[12] و در انتها، شناسایی مولکولی آنها بود.
مواد و روشها.
نمونهگیری و کشت باکتریهای آبزی: نمونه گیری از غرب دریای خزر، (شهرستان رامسر واقع دراستان مازندران)، در شرایط کاملا کنترل شده، در فصل پاییز، در سه نوبت از عمق 50 سانتی متری و از فاصله 150 تا 200 متر از ساحل انجام شد. علت لحاظ کردن این فاصله، دور بودن از آلودگیهای نزدیک به ساحل و وجود سویههای غیر بومی بود. نمونه گیری به طور مستقیم با قرار گرفتن داخل آب، فرو بردن دست تا عمق 50 سانتی متری، باز کردن درب شیشه داخل آب در همان عمق و پس از پر شدن شیشه بستن درب ظرف در همان لحظه در زیر آب انجام شد. نمونهها داخل ظروف با درب پیچ دار (ظروف شیشهای با درب پیچ دار پلاستیکی با قابلیت اتوکلا شدن که قبل از نمونه گیری در دستگاه اتوکلاو کاملا سترون شد ند) قرار گرفتند و در جعبه یخ به سرعت به آزمایشگاه انتقال داده و در مدت حداکثر 24 ساعت کشت داده شدند.
سپس، از هر یک از نمونهها در حالت سترون رقتهای 1-10 تا 8-10 تهیه، مقدار 150 میکرولیتر از هر کدام از رقتها روی سطح پلیتی که حاوی محیط کشت مارین آگار[13] بود ریخته و کشت سفرهای داده شد. محیط مارین آگار با غلظت یک دهم، ترکیب آن شامل: پپتون[14] (مرک آلمان) 5/0 گرم، عصاره مخمر[15] (مرک آلمان) 1/0 گرم، فسفات آهن[16] (مرک آلمان) 1/0 گرم، آگار آگار[17] (مرک آلمان)[18] 15 گرم، آب دریا 1 لیتر بود. اسیدیته محیط بین 2/7 تا 6/7 تنظیم شد.
نمونههای مورد نظر در دمای 25 درجه سانتیگراد داخل گرمخانه گذاشته شد. پرگنههای مختلف باکتریایی پس از گذشت 48 تا 72 ساعت و تعدادی نیز پس از 20 روز روی پلیت ظاهر شدند (32).
. آمادهسازی باکتریهای جدا شده برای تولید ماده ضد میکروبی: باکتریهایی که بر اساس شکل و رنگ آمیزی گرم از یکدیگر جدا شده بودند هر یک به طور جداگانه در شرایط سترون و به میزان 1 لوپ در 300 میلیلیتر محیط مارین براث[19] تلقیح شدند.
ارلنهای حاوی باکتری تلقیح شده در داخل گرمخانه شیکردار در دمای 25 درجه سانتیگراد و دور rpm 220 به مدت 7 روز قرار داده شد. پس از گذشت 7 روز نمونهها از داخل گرمخانه شیکردار خارج و برای سانتریفیوژ به لولههای آزمایش انتقال داده شد. سانتریفیوژ در دور rpm 8000 به مدت 30 دقیقه انجام و در نهایت، مایع رویی جدا شد (32).
استخراج عصاره ضد میکروبی: مایع رویی 3 بار و هر بار با 100 میلیلیتر اتیل استات[20] تیمار شد. سپس، حلال در دمای 37 درجه تبخیر و عصاره میکروبی استخراج شد (32).
سنجش فعالیت ضد میکروبی باکتریهای آبزی: در مرحله سنجش فعالیت ضد میکروبی به یک سری از سویههای مرجع برای بررسی اثر ضد میکروبی باکتریهای آبزی روی آنها نیاز بود. در این مرحله 4 باکتری به عنوان سویه مرجع در نظر گرفته شد. این سویهها شامل باسیلوس سوبتیلیس PTCC 1720 (DSM10)[21]، اشریشیاکلی[22] PTCC1399 (ATCC 25922)، استافیلوکوکوس اورئوس PTCC 1431 (ATCC25923) و سودوموناس آئروجینوزا PTCC 1430 (ATCC 27853) بودند.
بررسی فعالیت ضد میکروبی با دو روش انجام شد:
آنتاگونیسم میکروبی: در این روش باکتریهای آبزی به شکل زنده برای بررسی اثر ضد میکروبی استفاده شد. در ابتدا، پلیت به دو قسمت مساوی تقسیم شد. در یک قسمت باکتری آبزی به شکل زنده و انبوه کشت داده و به مدت 48 ساعت در داخل گرمخانه در دمای 30 درجه قرار داده شد تا به اندازه کافی رشد کند و انتشار ماده ضد میکروبی در ژل انجام شود. سپس، از هر یک از سویههای مرجع رقت 5/0 مک فارلند تهیه شد. سپس، هر یک از سویههای مرجع به شکل جداگانه با سوآپ از پایین به بالا به باکتری آبزی که قبلا به شکل انبوه در نیمه بالای پلیت کشت شده بود، به شکل عمود بر آن متصل شدند، به طوری که باکتری مرجع با باکتری آبزی که پیش از این در نیمه بالای پلیت کشت داده شده بود، اتصال یافت. سپس، پلیتهای حاوی کشتهای انجام شده به مدت 48 ساعت دیگر داخل گرمخانه در دمای 30 درجه سانتیگراد قرار داده شد (محیط کشت مورد استفاده در این مرحله مولر هینتون آگار بود که با آب دریا ساخته شده بود. علت استفاده از آب دریا املاح موجود در آن برای رشد باکتریهای آبزی بود.) نتایج به شکل عدم رشد سویههای مرجع بررسی شد. این روش برای اطمینان 3 بار تکرار شد.
انتشار از دیسک: در این روش، در ابتدا از هر یک از 4 سویه مرجع رقت 5/0 مک فارلند تهیه و روی سطح پلیتی که حاوی محیط کشت مولر هینتون آگار[23] (مرک آلمان) بود کشت سفرهای داده شد. سپس، عصاره خام تهیه شده در مراحل قبلی به میزان 100 میلیگرم در میلیلیتر دراتیل استات حل شد و مقدار 20 لاندا (میکرولیتر) از آن به دیسکهای بلانک استریل اضافه شد. دیسکهای آغشته به مواد ضد میکروبی روی سطح پلیتهای یاد شده به مدت 10 ساعت در دمای 8 درجه سانتیگراد قرار داده شد تا انتشار ماده ضد میکروبی در ژل انجام شود. سپس، پلیتها در دمای 37 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت قرار داده شد.
در نهایت، قطر هاله اطراف هر دیسک بر حسب میلیمتر سنجیده شد. شایان ذکر است که دیسک بلانک حاوی اتیل استات به عنوان شاهد منفی استفاده شد (32). (این روش نیز برای اطمینان 3 بار تکرار شد).
. شناسایی سویههای باکتریایی تولید کننده ماده ضد میکروبی با استفاده از روش مولکولی: پس از استخراج DNA از باکتریها با کیت استخراج DNA شرکت سیناژن[24]، با استفاده از پرایمرهای جهانی، ماده ژنتیکی SrRNA 16 با کمک روش مولکولی واکنش زنجیری پلیمراز تکثیر شد. در این مرحله، باکتریهایی که توانایی تولید ماده ضد میکروبی را داشتند با استفاده از روش تعیین توالی16S rDNA PCR شناسایی شدند. توالی پرایمرهای ژن مورد نظر در جدول 1 نشان داده شده است.
تهیه مخلوط واکنش زنجیری پلیمراز: برای انجام واکنش زنجیری پلیمراز به ترتیب از ddH2O به غلظت 037/0 میلیلیتر (37 لاندا) بافر واکنش زنجیری پلیمراز به غلظت 005/0 میلیلیتر (5 لاندا) کلرید منیزیم و دزوکسی نوکلئوتید تری فسفات و مخلوط پرایمر به میزان برابر 001/0 میلیلیتر (1 لاندا) و در نهایت، از DNA الگو و آنزیم مقاوم به حرارت تک پلیمراز به ترتیب به میزان 005/0 (5 لاندا) و 0004/0 میلیلیتر (4 دهم لاندا) استفاده شد. مجموع غلظت کل مواد واکنش زنجیری پلیمراز 05/0 میلیلیتر (50 لاندا) بود. مواد مورد نظر به دقت و با رعایت شرایط مناسب برای اجتناب از آلودگی در یک میکروتیوپ 2/0 میلیلیتری ریخته شد.
پس از انجام واکنش زنجیری پلیمراز مقدار 5 میکرولیتر از محصول واکنش زنجیری پلیمراز روی ژل آگاروز 1 درصد به همراه اندازه نشانگر 100 تا 1000 الکتروفورز و باندهای اختصاصی مشاهده شد.
برای تعیین توالی محصول واکنش زنجیری پلیمراز ژن SrRNA 16، 45 میکرولیتر از محصول نهایی واکنش زنجیری پلیمراز به همراه پرایمر Forward (جدول 1) برای تعیین توالی برای شناسایی مولکولی براساس ژن SrRNA 16 به شرکت ماکروژن کره جنوبی[25] ارسال شد.
توالیهای ارسال شده از شرکت ماکروژن، توسط نرم افزار کرومس[26] مشاهده و کیفیت تعیین توالی از روی پیکهایهای ترسیمی بررسی شد. با استفاده از نرم افزار بلاست[27] در پایگاه اینترنتی بانک اطلاعات ژنی[28] توالیهای همسان مشخص و درصد تشابه آنها بررسی شد.
جدول 1- توالی پرایمر مورد استفاده در روش واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR)
رفرنس |
پرایمر |
تولی پرایمر |
طول قطعه تکثیر شده |
(33) |
Forward پرایمر |
AACTGGAGGAAGGTGGGGAT |
370 جفت باز |
Reverse پرایمر |
AGGAGGTGATCCAACCGCA |
نتایج.
سویههای جدا شده به اختصار با (RS) Ramsar strain نمایش داده شد. شکل 1 تصویر ماکروسوپی استرپتومایسس گریزئوس [29] را نمایش میدهد.
. یافتههای به دست آمده به روش کشت متقاطع خطی (آنتاگونیسم میکروبی): استرپتومایسس اریترئوس[30] به عنوان شاهد مثبت برای بررسی فعایت ضد میکروبی استفاده و اثر آن روی 4 سویه مرجع بررسی شد (جدول 2).
یافتههای به دست آمده در روش دیسکگذاری و سنجش هاله ممانعت از رشد: در این روش دیسک حاوی اتیل استات به عنوان شاهد منفی استفاده و اثر سویه های دارای اثر ضد میکروبی با آن مقایسه شد (جدول 3).
شکل 2 تصاویر اثر مهاری در روش کشت متقاطع خطی (آنتاگونیسم میکروبی) را نمایش میدهد.
شکل 3 تصویر اثر مهاری در روش کشت دیسکگذاری را نمایش میدهد.
. شناسایی ژنتیکی سویههای دارای اثر ضد میکروبی: سویهها پس از استخراج DNA با روش تعیین توالی
16S rDNA PCR تکثیر و روی ژل آگاروز نمایان شدند ( شکل 4). در نهایت، مشخص شد که 4 سویه جدید باکتریایی هستند (جدول 4).
شکل 1- تصویر ماکروسکوپی استرپتومایسس گریزئوس
جدول 2- بررسی فعایت ضد میکروبی سویههای جداشده به روش کشت متقاطع خطی و اثر آن روی هر 4 سویه مرجع
باسیلوس سوبتیلیس |
اشریشیاکلی |
سودوموناس آئروجینوزا |
استافیلوکوکوس اورئوس |
نام سویه |
+ |
- |
+ |
+ |
RS 79 |
+ |
- |
- |
+ |
RS 80 |
+ |
- |
+ |
+ |
RS 100 |
+ |
- |
- |
+ |
RS 103 |
+ |
- |
- |
+ |
کنترل |
جدول 3- یافتههای به دست آمده از طریق دیسکگذاری و سنجش هاله ممانعت از رشد. (دیسک حاوی اتیل استات به عنوان شاهد منفی استفاده شد). ((-) بدون هاله ممانعت، (+) هاله بین صفر تا 3 میلیمتر، (++) هاله بین 3 تا 5 میلیمتر، (+++) هاله بیشتر از 5 میلیمتر)
باسیلوس سوبتیلیس |
اشریشیاکلی |
سودوموناس آئروجینوزا |
استافیلوکوکوس اورئوس |
نام سویه |
+ |
- |
- |
++ |
RS 79 |
++ |
- |
+ |
++ |
RS 80 |
+ |
- |
- |
++ |
RS 100 |
+ |
- |
+ |
+ |
RS 103 |
- |
- |
- |
- |
کنترل |
جدول 4- چهار سویه جدید باکتریایی جدا شده و ثبت شده در National Center for Biotechnology Information و درصد همسانی آنها با نزدیکترین سویه
شماره ثبت در NCBI |
درصد همسانی |
نام ثبت شده |
نزدیکترین سوش |
نام سویه |
JN084044 |
99 |
Streptomyces griseus strain caspian7 |
Streptomyces griseus |
RS 79 |
JN084045 |
99 |
Streptomyces griseus strain caspian8 |
Streptomyces griseus |
RS 80 |
JN084047 |
99 |
Streptomyces griseus strain caspian10 |
Streptomyces griseus |
RS 100 |
JN084051 |
99 |
Streptomyces griseus strain caspian12 |
Streptomyces griseus |
RS 103 |
شکل 2- تصاویر اثر مهاری در روش کشت متقاطع خطی (آنتاگونیسم میکروبی)
شکل 3- تصویر اثر مهاری در روش کشت دیسکگذاری
شکل 4- نتیجه حاصل از الکتروفورز با ژل 1 درصد محصول تکثیر با روش S rDNA 16 (M بیانگر لدر 100 bp DNA، چاهک شماره 1 کنترل منفی و چاهکهای 2 تا 5 محصول حاصل از تکثیر DNA هدف هستند).
بحث و نتیجه گیری.
در دهههای گذشته ترکیبات بسیار زیادی از باکتریهای آبزی و دیگر منابع برای توسعه و پیشرفت در زمینههای پزشکی جدا شده است. هدف از پژوهش حاضر، جداسازی باکتریهای آبزی با توانایی تولید مواد ضد میکروبی از دریای خزر بود. نمونههای فراوانی از منطقه رامسر در استان مازندران جمع آوری شد. فعایت ضد میکروبی در بین 162 کلونی مختلف با استفاده از 2 روش مختلف سنجیده شد. در روش اول، اثر ضد میکروبی باکتری مورد نظر به شکل زنده به روش آنتاگونیسم میکروبی بررسی شد. نتایج نشان داد که باکتریهای مورد نظر در 100 درصد مورد علیه گرم مثبتها مؤثر بودند ولی اثر آنها روی گرم منفیها بسیار ضعیف بود؛ به طوری که اشریشیاکلی در هیچ یک از موارد رشد آن مهار نشد. در روش بررسی از طریق دیسک نیز نتایج تا حدود بسیار زیادی مشابه روش اول بود به طوری که گرم مثبتها در همه موارد مهار شدند اما گرم منفیها بسیار مقاوم بودند. در مورد نتایج این دو روش میتوان گفت که در این دو روش اثر مهاری روی گرم مثبتها بوده است و گرم منفیها به مقدار بسیار کمی مهار شده اند. این امر میتواند مربوط به تفاوت ساختار دیواره سلولی در گرم مثبتها و گرم منفیها باشد. در پژوهشهای مختلف نشان داده شد که اثرگذاری مواد ضد میکروبی در برابر گرم مثبتها بیشتر از گرم منفیهاست. دیواره سلولی گرم مثبتها متشکل از چندین لایه پپتیدوگلایکن است، در مقابل باکتریهای گرم منفی دارای غشای خارجی منحصر به فردی هستند. آنها دارای یک لایه ظریف پپتیدوگلایکن هستند. مقاومت گرم منفیها به آنتیبیوتیک ناشی از غشای خارجی است. این غضای خارجی متشکل از پلیساکارید است که دارای ترکیبات ساختاری لیپو پلیساکاریدی میباشد. این امر، دیواره آنها را غیر قابل نفوذ میکند و آنها را از فروپاشی مصون میدارد (34). نتایج به دست آمده در پژوهشهای دیگر نیز تا حد زیادی با نتایج پژوهش حاضر انطباق داشت. در پژوهشی که در سال 2010 در مورد فعالیت ضد میکروبی باکتریهای آبزی در خلیج مکزیک انجام شد، نشان داده شد که باکتریهای گرم منفی به اندازه باکتریهای گرم مثبت به اثر ضد میکروبی حساس نبودند؛ به طوری که مشاهده شد هاله ممانعت از رشد ایجاد شده بر علیه سودوموناس آئروجینوزا بسیار کوچکتر از هاله ایجاد شده بر علیه استافیلوکوکوس اورئوس بود و نیز در اطراف اشریشیاکلی هیچ هاله ممانعت از رشدی مشاهده نشد (35). در پژوهشی که توسط زنگ[xxxi] و همکاران انجام شد نشان داده شد که در 42 سویه جدا شده با فعالیت ضد میکروبی در 69 درصد موارد باسیلوس سوبتیلیس و در 52 درصد از موارد استافیلوکوکوس اورئوس مهار شدند. اما نکته جالب این بود که تنها در 4 مورد یعنی در 9 درصد از موارد اشریشیاکلی مهار شد (32). در پژوهش دیگری در سال 1998 نتایج مشابهی به دست آمد، در پژوهش حاضر نیز مشاهده شد در میان 126 سویه با فعالیت ضدمیکروبی تنها در 4 مورد اشریشیاکلی مهار شد (36). در پژوهش انجام شده برای استخراج ماده ضد میکروبی از اتیل استات استفاده شد. این امر در مطالعات دیگر نیز انجام شد به طوری که در پژوهش دیگری که در سال 2013 انجام شد برای بازیابی فعالیت ضد میکروبی و استخراج ماده ضد میکروبی از حلال اتیل استات استفاده شد (37). در مطالعات پیشین نیز این نتیجه به دست آمده بودکه بیشتر ترکیبات ضد میکروبی با اتیل استات استخراج میشوند (38). ماده ضد میکروبی استخراج شده توسط اتیل استات ممکن است حاوی ترکیبات گوناگونی باشد. از مهم ترین آنها که سبب خاصیت ممانعت کنندگی میشود میتوان به آنتیبیوتیکها اشاره کرد. در پژوهشی که در سال 2008 انجام شد پس از استخراج ماده ضد میکروبی از طریق کروماتوگرافی ترکیبات ضد میکروبی گونه مشخصی از استرپتومایسس تحلیل شد. در پژوهش حاضر، بر اساس مقایسه پیکهای جذبی، ترکیبات ماده ضد میکروبی بررسی شد (30). در مطالعه دیگری در سال 2014 مشخص شد که یک سویه مشخص از استرپتومایسس دارای فعالیت ضد میکروبی است. پس از تجزیه و تحلیل و شناسایی آن، ترکیب ضد میکروبی تولید شده توسط این سویه به طور جزیی شناسایی شد. در پژوهش حاضر مشخص شد که، فعالیت ضد میکروبی تحت تأثیر پروتئیناز K یا درجه حرارت بالا نظیر (60 درجه و یا 100 درجه سانتیگراد) از بین نمیرود. بر اساس این یافتهها میتوان به این نتیجه رسید که ترکیب فعال ضد میکروبی ممکن است دارای ساختاری غیر پروتئینی باشد. (عواملی غیر پروتئینی به غیر از آنتیبیوتیکها در فعالیت ضد میکروبی دخیل است). در پژوهش حاضر نیز برای شناسایی دقیقتر ساختار و ترکیب ماده ضد میکروبی به پژوهشهای و آزمایشهای بیشتری نیاز بود (39). در پژوهش دیگری در هند، پتانسیل ضد میکروبی اکتینومایستها بررسی شد. در پژوهش حاضر پس از انجام تجزیه و تحلیل از طریق کروماتوگرافی لایه نازک و استفاده از معرفهای گوناگون مشخص شد ترکیب ضد میکروبی ممکن است الکل، فنل و یا استروئید باشد (40). در زمینه بررسی اثر ضد میکروبی استرپتومایسسها پژوهشی در سال 2014 برای جداسازی و تعیین ویژگیها و فعالیت ضد میکروبی استرپتومایسس انجام شد. در پژوهش حاضر، از محیطهای کشت متفاوت و متنوعی برای برسی فعالیت استرپتومایسس بر ضد پاتوژنها استفاده شد ولی نکته مشترک در نتایج پژوهش حاضر این بود که در محیط کشتهای متفاوت مقاومت بسیار بالایی در اشریشیاکلی مشاهده شد و همچنین سودوموناس آئروجینوزا نیز تا حد بالایی مقاوم بود اما در مقابل بر خلاف اشریشیاکلی و سودوموناس آئروجینوزا اثر ضد میکروبی بر ضد باسیلوس سوبتیلیس و استافیلوکوکوس اورئوس به میزان بالایی در محیطهای مختلف مشاهده شد. این امر گویای مقاوت بالای اشریشیاکلی و سودوموناس آئروجینوزا به این نوع از استرپتومایسس است (39). در پژوهش دیگری که در سال 2003 انجام شد حدود 46 درصد از نمونههای جدا شده دارای فعالیت ضد میکروبی بودند البته در این بین پایین ترین فعالیت ضد میکروبی که در حدود 5 درصد بود برعلیه گرم منفیها مشاهده شد (22). شناسایی گونهها با استفاده از روشهای مولکولی درجه بالایی از سرعت و دقت را فراهم کرد؛ به طوری که شناسایی مولکولی به مراتب سادهتر است زیرا پرایمرها هدفهای بسیار ویژهای در شناسایی اکتینومایستها در روش SrRNA 16 میباشند و شناسایی با این روش دقیقتر و صحیحتر است (40).
تشکر و قدرانی..
از سرکار خانم مهندس بزرگ نیا برای پیشبرد بهینه پژوهش حاضر تشکر و قدردانی میشود.
[1]- Staphylococcus aureus
[2]- Pseudomonas aeruginosa
[3]- Streptomyces
[4]- Actinomycete
[5]- Aminoglycosides
[6]- ß-lactams
[7]- Macrolides
[8]- Peptides
[9]- Polyenes
[10]- Nucleosides
[11]- Microbial antagonism (cross streak assay)
[12]- Disc diffusion
[13]- Marine-Agar
[14]- Peptone
[15]- Yeast Extract
[16]- Iron Phosphate
[17]- Agar-Agar
[18]- Merck, Germany
[19]- Marine-Broth
[20]- Ethyl acetate
[21]- Bacillus subtilis
[22]- Escherichia coli
[23]- Muller Hinton Agar
[24]- CinnaGen, Iran
[25]- Macrogen Inc. , South Korea
[26]- Chromas
[27]- BLAST
[28]- NCBI
[29]- Streptomyces griseus
[30]- Streptomyces erythreus
[xxxi]- Zheng L