ارزیابی فیتوشیمیایی، ضدباکتریایی و ضدآلزایمری عصاره گیاه دارویی Curcuma longa به روش مهار تولید نانوبیوفیبریل‏های آمیلوئیدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زیست‌شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

2 گروه زیست شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

چکیده

زرد­چوبه با نام علمی Curcuma longa L. به تیره Zingiberaceae تعلق دارد. با توجه به ضرورت یافتن داروهای جدید ضدمیکروبی، در این مطالعه ارزیابی فیتوشیمیایی، اثر ضدباکتریایی و مهاری عصاره زرد­چوبه بر تولید نانوبیوفیبریل­های آمیلوئیدی انجام شده است. پوست خشک و سائیده­شده گیاه در پائیز 1395 از کشور هندوستان تهیه و سپس به روش خیساندن عصاره­گیری گردید. آنالیز ترکیبات ثانوی عصاره با روش کروماتوگرافی گازی-طیف­سنجی جرمی انجام شد. اثر ضدمیکروبی عصاره آبی و هیدروالکلی زردچوبه با روش انتشار در آگار با ایجاد چاهک، MIC و MBC روی دو باکتری اشریشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس بررسی شد. اثر مهاری عصاره هیدروالکلی بر تولید رشته­های آمیلوئیدی با روش طیف­سنجی مرئی مطالعه گردید. نتایج نشان داد تورمرون و زینجیبرن به ترتیب با 26/21 و 65/11 درصد فراوانترین ترکیبات موجود در عصاره هیدروالکلی بودند. قطر هاله عدم­رشد در عصاره هیدروالکلی برای اشریشیاکلی ۱۲ و برای استافیلوکوکوس اورئوس ۱۳ میلی­متر بود و در مورد عصاره آبی، هاله عدم رشد ایجاد نشد. میزان MIC در عصاره هیدروالکلی برای استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیاکلی به­ترتیب ۲۶ و ۵۳ و در عصاره آبی برای هر دو باکتری ۱۲۳ میلی­گرم بر میلی­لیتر گزارش شد. میزان MBC نیز در حضور عصاره هیدروالکلی برای استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیاکلی به­ترتیب ۵۳ و ۱۰۶ و برای عصاره آبی برای هر دو باکتری ۲۴۷ میلی­گرم بر میلی­لیتر گزارش شد. افزایش غلظت عصاره هیدروالکلی، تولید رشته‏های آمیلوئیدی را تا 40 درصد میزان اولیه کاهش داد و این کاهش با میکروسکوپ الکترونی گذاره تائید شد. عصاره هیدروالکلی زردچوبه با اثرات ضدمیکروبی و کاهندگی که بر تولید رشته‏های آمیلوئید دارد، می‏تواند به­عنوان یکی از داروهای مفید برای کاهش عوارض بیماری آلزایمر مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


  1. Ackers, L., et al., 2020. Anti-microbial resistance in global perspective, Springer Nature.
  2. Adamczak, A., et al., 2020. "Curcumin, a natural antimicrobial agent with Strain-Specific activity." Pharmaceuticals, 13(7): 153.
  3. Altunatmaz, S.S., et al., 2016. Antimicrobial effects of curcumin against L. monocytogenes, S. aureus, S. typhimurium and E. coli O157: H7 pathogens in minced meat." Veterinárnı Medicına, 61(5): 256-262.
  4. Arasteh, A., et al., 2012. "Response surface methodology for optimizing the bovine serum albumin fibrillation." The protein Journal. 31(6): 457-465.
  5. Ayala, S., et al., 2019. "(Bio) chemical strategies to modulate amyloid-β self-sssembly." ACS chemical neuroscience. 10(8): 3366-3374.
  6. Balouiri, M., et al., 2016. "Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review." Journal of pharmaceutical analysis. 6(2): 71-79.
  7. Bryce, A., et al., 2016. "Global prevalence of antibiotic resistance in paediatric urinary tract infections caused by Escherichia coli and association with routine use of antibiotics in primary care: systematic review and meta-analysis." Bmj 352: i939.
  8. Camilo, C.J., et al., 2020. "Chemical composition and in vitro biological activities of the essential oils of the rhizomes of Zingiber officinale roscoe and Curcuma longa L.(Zingiberaceae) / Composição química e atividades biológicas in vitro dos óleos essenciais dos rizomas de Zingiber officinale Roscoe e Curcuma longa L.(Zingiberaceae)." Brazilian Journal of Development. 6(4): 17766-17772.
  9. Fitzpatrick, A.W., et al., 2017. "Cryo-EM structures of tau filaments from Alzheimer’s disease." Nature. 547(7662): 185-190.
  10. Giacomeli, R., et al., 2019. "Neuroprotective effects of curcumin lipid-core nanocapsules in a model Alzheimer’s disease induced by β-amyloid 1-42 peptide in aged female mice." Brain research 1721: 146325.
  11. Grover, H., et al., 2015. "Curcumin: A medicinal plant and its effects in medicine and dentistry." International Journal of Contemporary Dental & Medical Reviews 2015.
  12. Guimarães, A. F., et al., 2020. "Essential oil of Curcuma longa L. rhizomes chemical composition, yield variation and stability." Química Nova. 43(7): 909-913.
  13. Holm, N.K., et al., 2007. "Aggregation and fibrillation of bovine serum albumin." Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Proteins and Proteomics. 1774(9): 1128-1138.
  14. Huo, X., et al., 2019. "A novel synthesis of selenium nanoparticles encapsulated PLGA nanospheres with curcumin molecules for the inhibition of amyloid β aggregation in Alzheimer's disease." Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 190: 98-102.
  15. Karimi, N., et al., 2018. "Antioxidant, antimicrobial and physicochemical properties of turmeric extract-loaded nanostructured lipid carrier (NLC)." Colloid and Interface Science Communications 22: 18-24.
  16. Kidd, M. 1963. "Paired helical filaments in electron microscopy of Alzheimer's disease." Nature. 197(4863): 192-193.
  17. Kim, J.E., et al., 2019. "WS-5 Extract of Curcuma longa, Chaenomeles sinensis, and Zingiber officinale containsanti-aChE compounds and improves β-amyloid-induced memory impairment in mice." Evidence-based complementary and alternative medicine: eCAM 2019.
  18. Krup, V., et al., 2013. "Pharmacological activities of turmeric (Curcuma longa Linn): A review." J Homeop Ayurv Med 2(133): 2167-1206.1000133.
  19. Ledesma, A.E., et al., (2017). "Spectroscopic characterization and docking studies of ZnO nanoparticle modified with BSA." Applied Surface Science 412: 177-188.
  20. Lehar, S. M., et al., 2015. "Novel antibody–antibiotic conjugate eliminates intracellular S. aureus." Nature 527(7578): 323-328.
  21. Lim, T. 2016. Curcuma longa. Edible medicinal and non-medicinal plants, Springer: 241-362.
  22. MacLean, R.C. and San Millan, A. 2019. "The evolution of antibiotic resistance." science 365(6458): 1082-1083.
  23. Mirzaee, F., et al., 2019. "Diverse effects of different “protein-based” vehicles on the stability and bioavailability of curcumin: spectroscopic evaluation of the antioxidant activity and cytotoxicity in vitro." Protein and peptide letters. 26(2): 132-147.
  24. Muhamed, I. A., et al., 2019. "Antimicrobial and antioxidant property of Curcuma longa Linn." International Journal of Basic & Clinical Pharmacology. 8(11): 2383.
  25. Naz, S., et al., 2010. "Chemical analysis of essential oils from turmeric (Curcuma longa) rhizome through GC-MS." Asian Journal of Chemistry. 22(4): 3153.

 

  1. Nisar, T., et al., 2015. "Turmeric: A promising spice for phytochemical and antimicrobial activities." Am Eur J Agric Environ Sci. 15(7): 1278-1288.
  2. Peron, G., et al., 2020. "Untargeted UPLC-MS metabolomics reveals multiple changes of urine composition in healthy adult volunteers after consumption of Curcuma longa L. extract." Food research international. 127: 108730.
  3. Pormohammad, A., et al., 2019. "Prevalence of antibiotic resistance in Escherichia coli strains simultaneously isolated from humans, animals, food, and the environment: a systematic review and meta-analysis." Infection and drug resistance. 12: 1181.
  4. Reddy, P.H., et al., 2018. "Protective effects of Indian spice curcumin against amyloid-β in Alzheimer’s disease." Journal of Alzheimer's Disease. 61(3): 843-866.
  5. Sandeep, I.S., et al., 2016. "Agroclimatic zone based metabolic profiling of turmeric (Curcuma Longa L.) for phytochemical yield optimization." Industrial Crops and Products. 85: 229-240.
  6. Setzer, W.N., et al., 2021. "Variation in the chemical composition of five varieties of Curcuma longa rhizome essential oils cultivated in north alabama." Foods. 10(2): 212.
  7. Shakeri, F., et al., 2017. "The effect of hydro-ethanolic extract of Curcuma longa rhizome and curcumin on total and differential WBC and serum oxidant, antioxidant biomarkers in rat model of asthma." Iranian journal of basic medical sciences. 20(2): 155.
  8. Sharma, A., et al., 2016. "Turmeric its applications in dentistry." J. Adv Res Med 3(1): 27-30.
  9. Sharman, M.J., et al., 2019. "Assessment of diets containing curcumin, epigallocatechin-3-gallate, docosahexaenoic acid and α-lipoic acid on amyloid load and inflammation in a male transgenic mouse model of Alzheimer's disease: Are combinations more effective?" Neurobiology of disease. 124: 505-519.
  10. Stanojević, J.S., et al., 2015. "Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activity of the turmeric essential oil (Curcuma longa L.)." Advanced technologies. 4(2): 19-25.
  11. Wang, X., et al., 2014. "Effects of curcuminoids identified in rhizomes of Curcuma longa on BACE-1 inhibitory and behavioral activity and lifespan of Alzheimer’s disease Drosophila models." BMC complementary and alternative medicine. 14(1): 1-14.
  12. Wu, P. Q., et al., 2020. "Isolation, characterization, and possible anti‐alzheimer's disease activities of bisabolane‐type sesquiterpenoid derivatives and phenolics from the rhizomes of Curcuma longa." Chemistry & biodiversity. 17(5): e2000067.
  13. Yao, E.C. and Xue, L. 2014. "Therapeutic effects of curcumin on alzheimer’s disease." advances in alzheimer's disease. 3(04): 145.