خصوصیات ضدمیکروبی، ضد بیوفیلمی و فارماکوکینتیکی برخی از اسانس های خانواده نعناعیان علیه استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین و ونکومایسین

وجود استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین (mrsa) و ونکومایسین (vrsa) در مواد غذایی، یک نگرانی جدی برای سلامت عمومی ایجاد کرده است. هدف از این مطالعه، بررسی فعالیت ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی برخی از اسانس‌های خانواده نعناعیان شامل بادرنجبویه، مریم گلی و نعنا فلفلی، بر سویه‌های mrsa و برای اولین بار بر vrsa است. بدین منظور، تست های دیسک دیفیوژن، تست حداقل غلظت مهاری رشد (mic)، حداقل غلظت باکتریسیدالی (mbc)، حداقل غلظت مهار تشکیل بیوفیلم (mbic) و حداقل غلظت موردنیاز برای مهار باکتری‌های موجود در بیوفیلم (mbec) تعیین شد. سپس ترکیبات موثره اسانس بادرنجبویه علیه پروتئین های pbp2a، agra و bap با استفاده از اتوداک وینا موردبررسی قرار گرفت و درنهایت، خصوصیات فارماکوکینتیک آن ها با استفاده از سرورهای admetsar و swissadme بررسی شد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، میزان mic و mbc اسانس بادرنجبویه بر روی سویه mrsa به ترتیب برابر با 0.05 و 0.112 میلی‌گرم/میلی‌لیتر و بر روی سویه vrsa به ترتیب برابر با 1.8 و 2.5میلی‌گرم/میلی‌لیتر به دست آمد. میزان mbic و mbec اسانس بادرنجبویه در سویه mrsa به ترتیب برابر با 0.03میلی‌گرم/میلی‌لیتر و 0.112میلی‌گرم/میلی‌لیتر و در سویه vrsa به ترتیب برابر با 0.9میلی‌گرم/میلی‌لیتر و 3.2 میلی‌گرم/میلی‌لیتر شد. نتایج داکینگ مولکولی نشان داد که ترکیب بتاکاریوفیلن چه در جایگاه فعال و چه در جایگاه آلوستریک پروتئین pbp2a انرژی اتصالی بالاتری از بقیه ترکیبات موردبررسی نشان می‌دهد (6.6- کیلوکالری بر مول). از طرفی، ترکیبات موثره این اسانس، مخصوصاً سیترونلال، تیمول و سیترال ازنظر خصوصیات فارماکوکینتیک قابل‌قبول بودند. از آنجایی که آنتی‌بیوتیک‌های طبیعی می‌توانند جایگزین مناسبی برای آنتی‌بیوتیک‌های معمولی در درمان بیماری‌های ناشی از موادغذایی استافیلوکوکوس اورئوس باشند، نتایج این مطالعه نشان داد که اسانس بادرنجبویه بر رشد و بیوفیلم سویه‌های mrsa و vrsa موثر است و می تواند به عنوان یک کاندید داروئی در پیشگیری و درمان عفونت های ناشی از سویه های دارای مقاومت آنتی بیوتیکی این باکتری مورد استفاده قرار گیرد.

antibacterial, antibiofilm, and pharmacokinetic properties of some lamiaceae essential oils against methicillin- and vancomycin-resistant staphylococcus aureus

the presence of methicillin-resistant (mrsa) and vancomycin-resistant (vrsa) staphylococcus aureus in food raises a public health concern. this study aimed to investigate the antibacterial and anti-biofilm activity of some lamiaceae essential oils including melissa officinalis, salvia officinalis, and mentha piperita against mrsa and for the first time on vrsa strains. for this purpose, the disk diffusion test, minimum inhibitory concentration (mic), minimum bactericidal concentration (mbc), minimum biofilm inhibitory concentration (mbic), and minimum biofilm eradication concentration (mbec) were determined. then, m. officinalis essential oil compounds were investigated against pbp2a, agra, and bap proteins using autodock vina. finally, pharmacokinetic properties were investigated using admetsar and swissadme servers. based on the obtained results, the mic and mbc values of m. officinalis essential oil against mrsa strain were equal to 0.05 and 0.112 mg/ml, and against vrsa strain were equal to 1.8 and 2.5 mg/ml, respectively. the mbic and mbec of m. officinalis essential oil against mrsa strain were equal to 0.03 mg/ml and 0.112 mg/ml, and against vrsa strain were equal to 0.9 mg/ml and 3.2 mg/ml, respectively. the results of molecular docking showed that β-caryophyllene had a greater binding affinity to pbp2a protein either in the active site or in the allosteric site (-6.6kcal/mol). on the other hand, the effective compounds of this essential oil, especially citronellol, thymol, and citral, were acceptable in terms of pharmacokinetic properties. since natural antibiotics can be an alternative to conventional antibiotics in the treatment of staphylococcus aureus food-borne diseases, the results of this study showed that melissa officinalis essential oil is effective on the growth and biofilm of mrsa and vrsa strains, and it can be used as a drug candidate in the prevention and treatment of infections caused by antibiotic-resistant strains of this bacterium.