Rize ve çevresinde yetişen bazı bitkilerden elde edilen özütlerin anti-mikrobiyal aktivite ve quorum sensing mekanizmalarına etkilerinin belirlenmesi

Abstract

Son yıllarda hızla artan antimikrobiyal direnç, mevcut antibiyotiklerin yetersiz kalmasına neden olmaktadır. Bu nedenle yeni antimikrobiyal etken madde arayışı, doğal ürün ve bitkisel ilaçlara olan ilgiyi daha da arttırmaktadır. Özellikle günümüzde, kimyasal ürünlerden ziyade, tıbbi amaçlarla doğal ürünlerin kullanımında artış gözlenmektedir. Bitkiler yüzyıllardır tıpta enfeksiyonları tedavi etmek için kullanılmış ve günümüzde de yeni bileşiklerin keşfinde önemli rol oynamaya devam etmektedir. Çalışmamızda Rize iline ait 44 bitki türünün çeşitli özütleri maserasyon yöntemi ile hazırlandı. Bitkilere ait antimikrobiyal etkinlikler agar kuyucuk diffüzyon yöntemi ile biri mikobakteri olmak üzere 11 bakteri ve iki mantar türün de denendi. Quorum sensing basamaklarından viyolasin pigment inhibisyonu dört Chromobacterium violaceum suşunda; piyosiyanin pigment inhibisyonu Pseudomonas aeruginosa PAO1 suşunda test edildi. Antimikrobiyal aktivitesi yüksek özütlerin biyofilm gelişimi ve swarming oluşumunu baskılama özellikleri P. aeruginosa PAO1 suşu ile araştırıldı. Sonuçlar değerlendirildiğinde bitki özütlerinden özellikle Castanea sativa Mill., Quercus sp., Geranium sp., Alchemilla oriturcica, Helichrysum armenium, Starchy sp.'nin test edilen mikroorganizmalara karşı etkili antimikrobiyal aktiviteye sahip oldukları belirlendi. Bu bitkilerden Castanea sativa Mill'e ait özütlerin tüm C. violaceum suşlarında violasin pigmentini inhibe ederken aynı zamanda swarming ve biyofilm gelişiminin de önüne geçerek güçlü anti-quorum sensing aktivite gösterdiği saptandı. Antimikrobiyal etkinliği yüksek olan bitkilerden altı tanesinin anti-quorum sensing etkinliği bulunurken, bitkilerden iki tanesinin biyofilm ve swarming inhibisyon özelliğine sahip olduğu belirlendi. Bu çalışmanın sonuçları bahsi geçen bitkilerin yeni antimikrobiyal ve anti-quorum sensing ajanların geliştirilmesi için iyi birer aday olabileceğini göstermektedir.

In recent years the rapidly increasing antimicrobial resistance causes the existing antibiotics to become insufficient. Therefore, the search for new antimicrobial active substances increases the interest in natural products and herbal medicines. Especially nowadays, it is observed that the interest in the use of natural products for medical purposes increased rather than chemical. Plants have been used in medicine for centuries to treat infections and continue to play an important role in the discovery of new compounds today. In our study, various extracts of 44 plant species belonging to Rize province were prepared by maceration method. Antimicrobial activities of the plants were tested on 11 bacteria one of which was mycobacterium, and two fungal species by agar-well diffusion method. From quorum sensing mechanisms; violacein pigment inhibition was tested in four Chromobacterium violaceum strains, pyocyanin pigment inhibition was tested in Pseudomonas aeruginosa PAO1 strain. Biofilm growth and swarming suppression properties of the extracts with high antimicrobial activity were investigated with P. aeruginosa PAO1 strain. When the results were evaluated, it was determined that especially Castanea sativa Mill., Quercus sp., Geranium sp., Alchemilla oriturcica, Helichrysum armenium, Starchy sp. had effective antimicrobial activity against the tested microorganisms. Extracts of Castanea sativa Mill among these plants were found to show strong anti-quorum sensing activity by inhibiting violasin pigment in all C. violaceum strains at the same time preventing swarming and biofilm development. Six of the plants with high antimicrobial activity had anti-quorum sensing activity, while two of the plants had biofilm and swarming inhibition properties. The results of this study show that the aforementioned herbs may be good candidates for the development of new antimicrobial and anti-quorum sensing agents.