19 geleneksel Çin tıbbı özütünün deniz patojeni Vibrio alginolyticus'un büyümesi ve biyofilmi üzerindeki etkileri

Vibrio, dünya çapında yaygın olarak bulunan bir bakteri türüdür ve neden olduğu vibriozis salgınları ve salgınları sadece deniz akuakültür endüstrisinde büyük ekonomik kayıplara neden olmakla kalmaz, aynı zamanda insan sağlığı için de ciddi bir tehdit oluşturur. Vibrio alginolyticus, Vibrionaceae familyasının Vibrio cinsine ait halofilik Gram negatif kısa çubuk şeklinde bir bakteridir. En bol bulunan deniz Vibrio'sudur ve dünya çapında deniz suyu ve haliçlerde yaygın olarak bulunur. Deniz balıklarında, karideslerde ve kabuklu deniz hayvanlarında kitlesel ölümlere neden olabilen yaygın bir deniz patojenidir. Doğal habitatlarda, Vibrio cinsi bakteriler neredeyse her zaman kendini koruyucu biyofilmler oluşturabilir, bu da sadece bakterilerin dış çevresel baskılara direnmesini kolaylaştırmakla kalmaz, aynı zamanda diğer organizmaları daha kolay istila etmeleri ve enfekte etmeleri için ideal bir platform sağlar.
Bakteriyel biyofilm, bakteri toplulukları tarafından kendilerini kapsüllemek için salgılanan hücre dışı matristen (hücre dışı polisakkaritler, proteinler ve eDNA dahil) oluşan yapısal bir bakteri topluluğudur. Oluşumu, bakterilerin konakçı bağışıklık sistemine ve antibiyotiklerin öldürücü etkisine direnmesini sağlayarak antibiyotiklere karşı yüksek dirençle sonuçlanır ve enfeksiyonların temizlenmesini zorlaştırır. Günümüzde, bakteriyel biyofilmlerin önlenmesi ve tedavisi araştırmaların odak noktalarından biri haline gelmiştir. Bununla birlikte, bakteriyel biyofilmlerin özellikleri nedeniyle, yüksek ilaç direncine sahiptirler. Bakterileri temelden ortadan kaldırmak için, ilaçların sadece bakteriler üzerinde bakterisidal etkilere sahip olması değil, aynı zamanda biyofilm tarafından bloke edilmeden veya nötralize edilmeden geçebilmesi gerekir. Ancak, şu anda böyle bir etkiye ulaşabilen çok az ilaç bulunmaktadır. Bu zorluğa yanıt olarak, geleneksel tedavi yöntemleri ve antibiyotik kullanımı giderek kısıtlanmaktadır. Bu nedenle, Vibrio alginolyticus'un büyümesini ve enfeksiyonunu kontrol etmek için yeni ve sürdürülebilir yöntemlerin araştırılması ve bulunması büyük önem taşımaktadır. Bunlar arasında, geleneksel Çin tıbbının potansiyeli yaygın bir ilgi uyandırmıştır. Çin, uzun bir kullanım geçmişine, net kaynaklara ve etkilere sahip olan geleneksel Çin tıbbı kaynaklarının bol olduğu bir ülkedir. Antibakteriyel ilaçların taranması ve araştırılmasında benzersiz kaynak avantajlarına sahiptir. Sentetik antibiyotiklerle karşılaştırıldığında, geleneksel Çin tıbbından elde edilen aktif bileşenler, büyük terapötik potansiyele ve minimum yan etkiye sahip benzersiz ve çeşitli yapısal tiplere sahip çok sayıda küçük moleküllü kimyasal bileşen içerir. Bu nedenle, biyofilm karşıtı ilaçlar için yeni etki mekanizmaları bulmak için geniş bir alan sağlar. Bu çalışmada, 19 geleneksel Çin ilacı araştırma nesnesi olarak seçilmiş ve özütlerinin deniz Vibrio alginolyticus'un büyümesi ve biyofilm oluşumu üzerindeki etkilerini araştırmak için farklı çözücülerle özütlenmiş ve biyofilm oluşumuna karşı geleneksel Çin tıbbı ilaçlarının geliştirilmesi için rehberlik sağlanmıştır.

Biyofilm halindeki bakterilerin antibiyotiklere karşı direnci önemli ölçüde artmakla kalmamış, aynı zamanda patojenik yetenekleri de daha güçlü hale gelmiştir. Bu nedenle, bakteriyel biyofilm enfeksiyonları için geleneksel antibiyotik tedavisi büyük ölçüde sınırlıdır. Şu anda, bakteriyel biyofilmin önlenmesi ve kontrolü bir araştırma noktası haline gelmiştir. Çok sayıda çalışma, bitki özlerinin ve aktif bileşenlerinin bakteriyel biyofilm enfeksiyonlarına direnme kabiliyetine sahip olduğunu ve düşük maliyet, kolay işleme, iyi antibakteriyel özellikler ve bakteriyel dirence daha az duyarlılık gibi avantajlara sahip olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, uygun bitki ekstraktlarının ve aktif bileşenlerinin araştırılması, bakteriyel biyofilm enfeksiyonlarının önlenmesi ve tedavisi için etkili bir strateji haline gelecektir.
Bu çalışmada 19 geleneksel Çin ilacı seçilmiş ve özütlerinin deniz Vibrio alginolyticus'un büyümesi ve biyofilm oluşumu üzerindeki etkilerini araştırmak için farklı çözücüler kullanılarak özütlenmiştir. Sonuçlar, 19 geleneksel Çin ilacının farklı çözücü özütlerinin Vibrio alginolyticus'a karşı farklı antibakteriyel aktiviteler sergilediğini göstermiştir; bunlar arasında geleneksel Çin ilaçlarının 12 su özütü antibakteriyel aktiviteye, geleneksel Çin ilaçlarının 17 etanol özütü antibakteriyel aktiviteye ve geleneksel Çin ilaçlarının 15 etil asetat özütü antibakteriyel aktiviteye sahiptir. Geleneksel Çin ilaçlarının 19 türünün farklı çözücü özütleri arasında, özütlerin çoğu Vibrio alginolyticus'un biyofilm oluşumunu teşvik ederken, Gongding parfüm özütü, Paris polyphylla ve Anemarrhena asphodeloides etanol özütü, Myrtle ve Forsythia suspensa etil asetat özütü Vibrio alginolyticus'un biyofilm oluşumunu önemli ölçüde engellemiştir.
Syringa, mersingiller familyasından Syringa cinsine ait kurutulmuş bir çiçek tomurcuğudur ve yaygın olarak baharat ve şifalı bitki olarak kullanılır. Chen ve arkadaşları, 100 Çin bitkisel ilacının Vibrio alginolyticus üzerindeki antibakteriyel etkisini incelemek için kaynar su kaynatma yöntemini kullanmıştır. Sonuçlar, ilacın pH değerini nötr hale getirdikten sonra, erkek karanfilin 125 mg/mL MIC değeri ile Vibrio alginolyticus'u etkili bir şekilde inhibe edip öldürebildiğini göstermiştir. Bu çalışmada ilaç ekstraksiyonu için reflü ekstraksiyon yöntemi ve farklı çözücüler kullanılmıştır. Sonuçlar, Eucommia ulmoides'in üç çözücü ekstraktının da önemli antibakteriyel etkilere sahip olduğunu göstermiştir. Su ekstraktının MIC değeri 50mg/mL'ye ulaşmış ve ilacın aktif bileşenlerinin ekstraksiyon etkisi önemli ölçüde artmıştır. Ayrıca, organik çözücü ile ekstrakte edilen Eucommia ulmoides daha güçlü antibakteriyel aktiviteye sahipti. Etanol ekstraktının ve etil asetat ekstraktının MIC değeri sırasıyla 1.6mg/mL ve 3.1mg/mL'ye ulaşmıştır. Bu durumun içerdiği antibakteriyel bileşenlerin kimyasal özellikleriyle yakından ilişkili olduğu tahmin edilmektedir. Syringa öjenol, asetil öjenol, öjenol, metil salisilat, metil n-pentil keton ve benzaldehit bakımından zengindir ve bunlar arasında öjenol en önemli antibakteriyel bileşendir. Bu nedenle, Syringa'nın su ekstresi ile karşılaştırıldığında, organik çözücü ekstresi daha yüksek antibakteriyel aktiviteye sahiptir. Buna ek olarak, Gongding parfümü ekstresi de Vibrio alginolyticus'un biyofilm oluşumu üzerinde önemli bir inhibitör etki göstermiştir ve Gongding Parfümü ve etil asetat ekstresi, düşük bir çalışma konsantrasyonunda (0.8 mg / mL) Vibrio alginolyticus'un biyofilm oluşumu üzerinde hala önemli bir inhibitör etkiye sahiptir. Bu nedenle, hem antibakteriyel ajanlar hem de biyofilm karşıtı preparatlar olarak Syringa yüksek kullanım değerine sahiptir.
Chonglou, Chonglou cinsine ait Liliaceae familyasındaki bitkiler için kullanılan genel bir terimdir. Şu anda, analjezik, hemostatik, anti-tümör, antibakteriyel ve diğer aktivitelere sahip steroidal saponinler, pentasiklik triterpenoidler, steroller, flavonoidler, polisakkaritler, alkaloidler vb. gibi 241 bileşik izole edilmiş ve tanımlanmıştır. Bunların arasında, Chonglou'nun ana aktif bileşenleri olan 136 steroidal saponin bulunmaktadır. Bu çalışma, Chonglou'nun hem etanol ekstraktının hem de etil asetat ekstraktının, 12.5 mg / mL MIC ile güçlü antibakteriyel aktiviteye sahip olduğunu bulmuştur. Etanol ekstresi Vibrio alginolyticus'un biyofilm oluşumu üzerinde önemli bir inhibitör etkiye sahipken, su ekstresi ne antibakteriyel ne de biyofilm karşıtı aktiviteye sahiptir. Bunun nedeni, Chonglou'nun ana aktif bileşeni olan steroidal saponinlerin suda çözünmemesi ve metanol, etanol, kloroform ve eter gibi organik çözücülerde kolayca çözünür olmasıdır. Bu nedenle, etanol ekstresi daha iyi antibakteriyel ve anti biyofilm etkilere sahiptir.
Geleneksel Çin tıbbının aktif bileşenleri, etkinliği ve toksisitesi işlendikten sonra değişecektir. Zhimu, esas olarak steroidal saponinler, flavonoidler, polisakkaritler, lignanlar, organik asitler ve benzofenonlar gibi aktif bileşenler içeren zambak ailesi bitkisi Zhimu'nun kurutulmuş rizomudur. Bunlar arasında, steroidal saponinler Zhimu'daki biyolojik olarak en aktif bileşenlerdir. Bai ve arkadaşları, Ganoderma lucidum'un saponin, flavonoid ve polisakkarit içeriğinin işlem öncesi ve sonrası değişimleri üzerine karşılaştırmalı bir çalışma yürütmüştür. Sonuçlar, tuzla kavurmadan sonra Ganoderma lucidum'daki çeşitli monomerik saponinlerin, mangiferin ve polisakkaritlerin içeriğinin arttığını göstermiştir; Alkolle kavrulduktan sonra, Anemarrhena chinensis'teki saponin I, AIII, mangiferin, neomangiferin, isomangiferin ve polisakkarit bileşenlerinin içeriği artmıştır; Karıştırarak kızartmadan sonra, sarsapogenin, Anemarrhena chinensis'ten saponin I, mangiferin ve polisakkarit bileşenlerinin içeriği artmıştır. Bu çalışmada, Ganoderma lucidum'un farklı çözücü ekstraktlarının ve üç işlenmiş ürününün, tuz Ganoderma lucidum, şarap Ganoderma lucidum ve karıştırılarak kızartılmış Ganoderma lucidum, Vibrio alginolyticus'un büyümesi ve biyofilm oluşumu üzerindeki etkileri karşılaştırılmış ve analiz edilmiştir. Sonuçlar, antibakteriyel aktivitenin farklı işleme yöntemlerine göre değiştiğini, ancak Vibrio alginolyticus'un biyofilm oluşumu üzerindeki etkilerin belirli benzerlikler gösterdiğini ortaya koymuştur. Aktivitesindeki değişikliklerin, Ganoderma lucidum'un işlendikten sonra kimyasal bileşimindeki değişikliklerle yakından ilişkili olduğu tahmin edilmektedir, ancak aktivitesi ve kimyasal bileşimi arasındaki ilgili ilişki hakkında daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Bitki özleri ve bunların aktif bileşenleri üzerine yapılan araştırmalar, antibakteriyel biyofilm alanında geniş uygulama olanakları göstermiştir. Antibakteriyel biyofilm preparatlarının geliştirilmesi, patojenik Vibrio'nun neden olduğu suda yaşayan hayvan hastalıklarının önlenmesi ve tedavisi için önemli bir referans öneme sahiptir. Aşağıdaki araştırmada, güvenli ve etkili antibakteriyel biyofilm preparatları geliştirmek için geleneksel Çin tıbbı ekstraktlarının aktif bileşenlerini belirleyecek ve patojenik Vibrio biyofilmlerinin oluşumu üzerindeki inhibitör mekanizmalarını analiz edeceğiz.