Bai Ji Zhong'daki Kimyasal Bileşenlerin Tanımlanması ve Staphylococcus aureus'un İnhibisyon Mekanizması Üzerine Çalışma
Antibiyotikler 20. yüzyılın en "mucize ilaçları" olarak kabul edilmektedir. Ancak antibiyotiklerin insanlar tarafından aşırı kullanımı nedeniyle bakteriyel direnç ortaya çıkmıştır. Bakteriyel enfeksiyonların insanlarda yol açtığı küresel maddi kayıpların 2050 yılına kadar $100 trilyona ulaşması beklenmektedir. Staphylococcus aureus, solunum, sindirim ve idrar yolu enfeksiyonlarına neden olabilen, gıda kaynaklı yaygın bir patojen bakteridir. Günümüzde, klinik uygulamada kullanılan antibakteriyel ilaçların sınırlı yapısal tipleri, sık görülen toksik yan etkileri ve artan ilaç direnci gibi sorunları bulunmaktadır. Bu nedenle, insanların yeni tip antibakteriyel ilaçlar geliştirmesine acil ihtiyaç vardır.
Doğal ürünler, yeni ilaçların keşfi için hala bir kaynak hazinesi olarak kabul edilmektedir. ABD Gıda ve İlaç Dairesi'ne (FDA) göre, klinik ilaçların yarısından fazlası doğal ürünlerden veya bunların sentetik türevlerinden elde edilmektedir ve mikrobiyal kaynaklardan elde edilen yaklaşık 200 doğal antibiyotik doğrudan ilaç olarak kullanılmaktadır.
Sümbül orkidesi, sümbül baiji veya Ulan olarak da bilinen Baiji'nin yumruları genellikle tıbbi parçalar olarak kullanılır. Tadı tatlı, acı ve buruktur, hafif soğuk bir yapıya sahiptir. Sıkıştırma, hemostaz, şişlik azaltma ve kas rejenerasyonu etkilerine sahiptir. Genellikle öksürme ve kan kusma, dış kanama, ülser ve toksinler, cilt çatlaması, ülser kanaması vb. tedavisinde kullanılır. Ana bileşenleri arasında polisakkaritler, fenantren, fenantrenkinon, dibenzen, triterpenoidler, lignanlar ve organik asitler bulunur. Farmakolojik çalışmalar, Bai Ji'nin anti-enflamatuar, anti-fibrotik, anti-tümör ve bağışıklık düzenlemesi gibi çeşitli biyolojik aktivitelere sahip olduğunu göstermiştir, ancak antibakteriyel mekanizması hakkında çok az rapor vardır. Bu nedenle, bu deneyde, Staphylococcus aureus, ekstrakt ve monomer bileşiği arasındaki antibakteriyel aktivite farkını araştırmak için araştırma nesnesi olarak alınmıştır. Bakteri çözeltisindeki alkalin fosfataz (AKP), DNA sızıntı derecesi ve bakteriyel elektron mikroskobu morfolojisi ölçülerek, bileşiğin Staphylococcus aureus'un hücre zarı duvarı üzerindeki etkisi incelenmiş ve Staphylococcus aureus'un kapsamlı kullanımı ve yeni antibakteriyel ajanların geliştirilmesi için teorik bir temel sağlanmıştır.

Bu deney antibakteriyel aktiviteye odaklanmakta ve geleneksel Çin ilacı Baiji'nin kimyasal bileşenlerini izole etmek ve saflaştırmak için kromatografik ayırma teknolojisini kullanmaktadır. 6 fenantren bileşiği (1-6) ve 4 kumarik asit analoğu (7-10) dahil olmak üzere toplam 10 bileşik (1-10) izole edilmiş ve tanımlanmıştır. Kumarik asit analoglarının Platycodon cinsi bitkilerde ilk kez keşfedilmesi, Orchidaceae familyasındaki bitkilerin zengin kimyasal bileşimi için önemli bir yol gösterici öneme sahiptir.
Bileşiklerin antibakteriyel mekanizmasının araştırılmasında, ilk olarak ekstraktların ve monomer bileşiklerin antibakteriyel aktivitesi taranmıştır. Test sonuçları, bileşik 6'nın test edilen bileşikler arasında Staphylococcus aureus'a (MIC0.01mh/mL) karşı en iyi antibakteriyel aktiviteye sahip olduğunu ve antibakteriyel etkinin doza bağlı olduğunu göstermiştir. SEM sonuçları, bileşiğin bakteriyel hücre duvarına ve membranına zarar vererek hücre içi maddelerin sızmasına neden olduğunu göstermiştir. Buna ek olarak, AKP enzim içeriğindeki ve PI probunun floresan yoğunluğundaki değişiklikler, bileşik 6'nın bakteriyel membranlara verdiği zararı daha da göstermiştir. Klinik kullanımda, Atractylodes macrocephala özütleri yara iyileşmesini hızlandırabilir ve enfeksiyonu önleyebilir, bu da Atractylodes macrocephala'nın antibakteriyel özelliklerinin bileşik 6 ve diğer fenantren türevleriyle ilişkili olabileceğini gösterir.
Yapısal tipler açısından bakıldığında, fenantren bileşikleri ticari olarak mevcut antibiyotiklerden (β - laktamlar, makrolidler, kinolonlar) tamamen farklı yapılara sahip doğal ürünlerdir. Bu çalışmada, fenantren bileşikleri, mevcut antibakteriyel ilaçların bolluğu için ilham sağlayan iyi antibakteriyel etkiler göstermiştir. Yeni fenantren antibiyotiklerin geliştirilmesinin ilaca dirençli bakteri sorununu çözmesi beklenmektedir. Literatür raporlarına göre, aynı tip fenantren bileşikleri bile farklı antibakteriyel mekanizmalar sergileyebilmektedir. Örneğin, blestricin esas olarak bakteriyel membran potansiyelini ve bütünlüğünü bozarak Staphylococcus'un büyümesini engellerken, aristoloxazine C hücre duvarı bozulmasını ve ablasyonunu indükleyerek Pseudomonas aeruginosa'nın büyümesini engeller. Yapısal olarak, fenantren bileşikleri canlı organizmalarda kolayca kinonlara dönüştürülür, bu da yarı kinon serbest radikallerinin üretilmesine ve antibakteriyel aktivitenin oluşmasına yol açar. Bu durum, fenantren bileşiklerinin antibakteriyel mekanizmasının daha fazla araştırılması gerektiğini göstermektedir. Özet olarak, araştırmamız bakteri membranlarını bozarak fenantrenin antibakteriyel mekanizmasını önceden doğrulamış, beyaz ve antibakteriyel ajanların farmakolojik madde temeli için deneysel veriler sağlamıştır.