| تعداد نشریات | 287 |
| تعداد نشریات سازمان | 85 |
| تعداد شمارهها | 3,159 |
| تعداد مقالات | 35,108 |
| تعداد مشاهده مقاله | 50,535,588 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 90,483,354 |
بررسی میزان آلکالوییدهای گروه مورفین و اثرهای ضدمیکروبی عصارههای گونههای مختلف خشخاش (Papaver) از رویشگاههای طبیعی استان کردستان | ||
| تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران | ||
| مقاله 10، دوره 40، شماره 2 - شماره پیاپی 120، تیر 1403، صفحه 352-366 اصل مقاله (995.48 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijmapr.2023.363324.3362 | ||
| نویسندگان | ||
| سیما محمدی1؛ بهمن بهرام نژاد* 2؛ محمد مجدی3؛ جلال سلطانی4 | ||
| 1گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران | ||
| 2دانشگاه کردستان، گروه مهندسی تولید وژنتیک گیاهی | ||
| 3دانشگاه کردستان | ||
| 4- دانشیار گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاوری، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و اهداف: گیاهان جنس Papaver از تیره خشخاش، ازجمله گیاهان دارویی مشهور بهشمار میآیند که بهدلیل تولید آلکالوییدهای مورفینان و آلکالوییدهای ایزوکینولینی با اثرهای ضدمیکروبی همواره مورد توجه صنایع داروسازی و پزشکی قرار گرفته است. در استان کردستان بهعنوان یکی از مناطق کوهستانی غرب کشور تنوع زیادی از گیاهان جنس Papaver مشاهده میشود. در این پژوهش عصارههای متانولی تهیه شده از چهار گونه Papaver از لحاظ میزان تولید آلکالوییدهای مورفینان و اثرهای ضدمیکروبی بر رشد میکروارگانیسمها در شرایط آزمایشگاهی بررسی شدند. مواد و روشها: گونههای Papaver glaucum،P. fugax ،P. argemone و P. bracteatum با دو بار تکرار از رویشگاههای طبیعی آنها در استان کردستان در فصل بهار جمعآوری شده و زیر نظر گیاهشناس مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان کردستان براساس خصوصیات مورفولوژیکی شناسایی گردیدند. برای استخراج آلکالوییدها، اندامهای هوایی و ریشهها در سایه خشک و پودر شدند. با استفاده از پودرهای حاصل و حلالهای متانول و کلروفرم به نسبت 1 به 4، عصارهها تهیه گردیدند. میزان آلکالوییدهای مورفین، کدئین، تبائین و پاپاورین موجود در هر یک از نمونهها بهصورت مجزا با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) سنجش شد. همچنین اثرهای ضدمیکروبی عصارهها علیه باکتریهای گرم مثبت Bacillus subtilis، Staphylococcus aureus و Streptococcus pyogenes و باکتریهای گرم منفی Pseudomonas aeruginosa، Salmonella typhi, و Escherichia coli بیماریزا به روش سنجش هاله عدم رشد، تعیین حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) و حداقل غلظت کشندگی (MBC)، با استفاده از روش رقّت لولهای ارزیابی گردید. نتایج: تولید آلکالوییدهای مورفینان در گونههای مورد بررسی توسط HPLC تأیید شد. میزان مورفین بهعنوان آلکالویید غالب در بین چهار گونه مورد بررسی از 4.21 تا 21.33 میلیگرم بر گرم وزن خشک متغیر بود. بیشترین میزان مورفین (21.33 میلیگرم بر گرم) در عصاره P. bracteatum و بیشترین میزان تبائین و کدئین (8.67 و 1.8 میلیگرم بر گرم) در عصاره P. fugax مشاهده گردید. مشاهده هاله عدم رشد بر علیه باکتریهای Pseudomonas aeruginosa و Staphylococcus aureus تأییدکننده اثرهای ضدمیکروبی عصارههای گیاهی مورد بررسی بود. دامنه حداقل غلظت مهارکنندگی عصارهها بر علیه باکتریهای مورد بررسی بین 25 تا 100 میلیگرم بر میلیلیتر متغیر بود و حداقل غلظت کشندگی فقط بر علیه باکتری Escherichia coli مشاهده شد. عصاره گیاه P. bracteatum با حداقل غلظت مهارکنندگی 25 میلیگرم بر میلیلیتر و حداقل غلظت کشندگی 50 میلیگرم بر میلیلیتر بر علیه باکتری E. coli بیشترین اثر مهارکنندگی را نشان داد. نتیجهگیری: نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که گونههای Papaver مورد بررسی مقادیر و دامنه قابلتوجهی از آلکالوییدهای مورفینان را تولید میکنند که ارزش ژنتیکی و دارویی این گونههای طبیعی را برای مطالعات بعدی مشخص میکند. بهعلاوه اثرهای ضدمیکروبی عصارههای این گیاهان بر علیه سویههای مرجع باکتری بیماریزای گرم مثبت و گرم منفی استفاده شده در این پژوهش بیانگر جنبه دیگری از اهمیت متابولیتهای ثانویه این گیاهان میباشد. بنابراین پیشنهاد میشود که مطالعات بیشتری در زمینه تفکیک، جداسازی و شناسایی متابولیتهای با ارزش گیاهان تیره خشخاش انجام شود و بررسی اثرهای ضدمیکروبی این ترکیبات میتواند گزینه مناسبی برای تولید داروهای ضدمیکروبی مؤثر باشد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| آلکالوییدها؛ Papaver؛ حداقل غلظت کشندگی؛ حداقل غلظت مهارکنندگی؛ مورفینان؛ HPLC | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Alkaloid profiling and antimicrobial activities of some Papaver species from Kurdistan province, Iran | ||
| نویسندگان [English] | ||
| S. Mohammadi1؛ B. Bahramnejad2؛ M. Majdi3؛ J. Soltani4 | ||
| 1Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran | ||
| 2Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran | ||
| 3Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran | ||
| 4Department of Plant Pathology, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamadan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and Objectives: Papaver plants from the poppy family are among the famous medicinal plants that have always been the focus of the pharmaceutical and medical industries due to the production of morphine alkaloids and isoquinoline alkaloids with antimicrobial effects. A wide variety of Papaver species can be seen in the pastures and mountains of Kurdistan province. In this research, the methanolic extracts prepared from four Papaver species were investigated about the amount of morphinan alkaloids produced and the antimicrobial effects on the growth of microorganisms in laboratory conditions. Methodology: Four Papver species including P. glaucum, P. fugax, P. argemone, and P. bracteatum were collected twice from their natural habitats in Kurdistan province in spring and were identified based on morphological characteristics under the supervision of a botanist of the province's agricultural and natural resources research center. In order to extract alkaloids, aerial parts, and roots were dried and powdered in the shade. Extracts were prepared by adding methanol and chloroform solvents in a ratio of 1 to 4 to the resulting powders of plants. The amount of morphine, codeine, thebaine, and papaverine alkaloids present in each of the samples was measured separately using high performance liquid chromatography (HPLC). Also, the antimicrobial effects of extracts against Gram-positive bacteria, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, and gram-negative bacteria, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi, Escherichia coli were investigated. The pathogenicity was evaluated by measuring the growth halo, determining the minimum inhibitory concentration (MIC) and the minimum lethal concentration (MBC), using the tube dilution method. Results: The production of morphine alkaloids in all of the studied species was confirmed by HPLC. The amount of morphine as the dominant alkaloid among the four studied species varied from 4.21 to 21.33 mg/g dry weight. The highest amount of morphine (21.33 mg/g) was observed in P. bracteatum extract and the highest amount of thebaine and codeine (8.67 and 1.8 mg/g) was observed in P. fugax extract. The observation of non-growth aura against Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus bacteria confirmed the antimicrobial effects of the investigated plant extracts. The detected amounts of minimum inhibitory concentration against the gram-positive and gram negative bacteria varied from 25 to 100 mg/ml and minimum lethal concentration was just observed against Escherichia coli. P. bracteatum plant extract showed the highest inhibitory effect against E. coli bacteria with a minimum inhibitory concentration of 25 mg/ml and a minimum lethal concentration of 50 mg/ml. Conclusion: By examining the results, it was found that the studied Papaver species produce significant amounts and ranges of morphine alkaloids, which designates these natural species' genetic and medicinal value for further studies. In addition, the extract of these plants showed antimicrobial effects against the reference strains of gram-positive and gram-negative pathogenic bacteria used in this research. Therefore, it is suggested that more studies be conducted in the field of separation and separation of the metabolites of these plants and the investigation of their antimicrobial effects in subsequent studies to achieve effective and novel antimicrobial compounds and drugs. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Alkaloids, Papaver, minimum bactericidal concentration, minimum inhibitory concentration, morphinan, HPLC | ||
| مراجع | ||
|
- Ancheeva, E., Daletos, G. and Proksch, P., 2020. Bioactive Secondary Metabolites from Endophytic Fungi. Current Medicinal Chemistry, 27(11): 1836-1854. - Barry, A.L., Coyle, M.B., Thornsberry, C., Gerlach, E.H. and Hawkinson, R.W., 1979. Methods of Measuring Zones of Inhibition with the Bauer-Kirby Disk Susceptibility Test. Journal of Clinical Microbiology, 10(6): 885-889. - Bernáth, J., Dános, B., Veres, T., Szantó, J. and Tétényi, P., 1988. Variation in Alkaloid Production in Poppy Ecotypes: Responses to Different Environments. Biochemical Systematics and Ecology, 16(2): 171-178. - Butnariu, M., Quispe, C., Herrera-Bravo, J., Pentea, M., Sarac, I., Küşümler, A.S., Özçelik, B., Painuli, S., Semwal, P., Imran, M., Gondal, T.A., Emamzadeh-Yazdi, S., Lapava, N., Yousaf, Z., Kumar, M., Eid, A.H., Al-Dhaheri, Y., Suleria, H.A.R., del Mar Contreras, M., Sharifi-Rad, J. and Cho, W.C., 2022. Papaver Plants: Current Insights on Phytochemical and Nutritional Composition Along with Biotechnological Applications. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2022, 2041769 - Celiktas, O.Y., Kocabas, E.E.H., Bedir, E., Sukan, F.V., Ozek, T. and Baser, K.H.C., 2007. Antimicrobial Activities of Methanol Extracts and Essential Oils of Rosmarinus officinalis, Depending on Location and Seasonal Variations. Food Chemistry, 100(2): 553-559. - Chalabian, F., Sharifnia, F. and Katouzian, F., 2010. Study Antimicrobial Effects of Methanolic Extracts of Six Iranian Papaver Spices on Some Bacteria. Journal of Sciences Islamic Azad University (JSIAU), 19(74/1): 41-60. - Chiocchio, I., Mandrone, M., Tomasi, P., Marincich, L. and Poli, F., 2021. Plant Secondary Metabolites: An Opportunity for Circular Economy. Molecules, 26(2): 495. - Çoban, İ., Toplan, G.G., Özbek, B., Gürer, Ç.U. and Sarıyar, G., 2017. Variation of Alkaloid Contents and Antimicrobial Activities of Papaver Rhoeas l. Growing in Turkey and Northern Cyprus. Pharmaceutical Biology, 55(1): 1894-1898. - Deng, A.P., Zhang, Y., Zhou, L., Kang, C.Z., Lv, C.G., Kang, L.P., Nan, T.G., Zhan, Z.L., Guo, L.P. and Huang, L.Q., 2021. Systematic Review of the Alkaloid Constituents in Several Important Medicinal Plants of the Genus Corydalis. Phytochemistry, 183: 112624. - Desgagné-Penix, I. and Facchini, P.J., 2012. Systematic Silencing of Benzylisoquinoline Alkaloid Biosynthetic Genes Reveals the Major Route to Papaverine in Opium Poppy. Plant Journal, 72(2): 331-344. - Facchini, P.J. and De Luca, V., 1995. Phloem-Specific Expression of Tyrosine/Dopa Decarboxylase Genes and the Biosynthesis of Isoquinoline Alkaloids in Opium Poppy. Plant Cell, 7(11): 1811-1821. - Gaber, A., Alsanie, W.F., Kumar, D.N., Refat, M.S. and Saied, E.M., 2020. Novel Papaverine Metal Complexes with Potential Anticancer Activities. Molecules, 25(22): 5447. - Hashim, M., Ahmad, B., Drouet, S., Hano, C., Abbasi, B.H. and Anjum, S., 2021. Comparative Effects of Different Light Sources on the Production of Key Secondary Metabolites in Plants in Vitro Cultures. Plants, 10(8):. - Hmamou, A., Eloutassi, N., Alshawwa, S.Z., Al Kamaly, O., Kara, M., Bendaoud, A., El-Assri, E.M., Tlemcani, S., El Khomsi, M. and Lahkimi, A., 2022. Total Phenolic Content and Antioxidant and Antimicrobial Activities of Papaver Rhoeas L. Organ Extracts Growing in Taounate Region, Morocco. Molecules, 27(3): 854. - Jafaar, H.J., Isbilen, O., Volkan, E. and Sariyar, G., 2021. Alkaloid Profiling and Antimicrobial Activities of Papaver Glaucum and P. Decaisnei. BMC Research Notes, 14(1): 348. - Jamshidi-Kia, F., Lorigooini, Z. and Amini-Khoei, H., 2018. Medicinal Plants: Past History and Future Perspective. Journal of HerbMed Pharmacology, 7(1): 1-7. - Karim, M.B., Kanaya, S. and Altaf-Ul-Amin, M., 2022. Antibacterial Activity Prediction of Plant Secondary Metabolites Based on a Combined Approach of Graph Clustering and Deep Neural Network. Molecular Informatics, 41(7): 2100247. - Keita, K., Darkoh, C. and Okafor, F., 2022. Secondary Plant Metabolites as Potent Drug Candidates against Antimicrobial-Resistant Pathogens. SN Applied Sciences, 4(8): 209. - Langlois, A., Mulholland, D.A., Crouch, N.R. and Grace, O.M., 2004. Aporphine Alkaloid from Papaver Aculeatum (Sect. Horrida; Papaveraceae) of Southern Africa. Biochemical Systematics and Ecology, 32(11): 1087-1090. - Muthukumaran, P., Kumaravel, S. and Nimia, N., 2019. Phytochemical, GC-MS and FT-IR Analysis of Papaver Somniferum L. Journal of Pharmaceutical and Biological Sciences, 7(1): 1-8. - Oh, J., Shin, Y., Ha, I.J., Lee, M.Y., Lee, S.G., Kang, B.C., Kyeong, D. and Kim, D., 2018. Transcriptome Profiling of Two Ornamental and Medicinal Papaver Herbs. International Journal of Molecular Sciences, 19(10): 3192. - Omidi, M., Koohzadi, F., Solouki, M., Taghizad Farid, R. and Alizadeh, H., 2012. Comparison of Morphinan Alkaloids during Different Stages of Growth in the Medicinal Plant Opium Poppy (Papaver Somniferum L.). Journal of Medicinal Plants, 11(44): 140-148. - Pei, L., Wang, B., Ye, J., Hu, X., Fu, L., Li, K., Ni, Z., Wang, Z., Wei, Y., Shi, L., Zhang, Y., Bai, X., Jiang, M., Wang, S., Ma, C., Li, S., Liu, K., Li, W. and Cong, B., 2021. Genome and Transcriptome of Papaver Somniferum Chinese Landrace CHM Indicates That Massive Genome Expansion Contributes to High Benzylisoquinoline Alkaloid Biosynthesis. Horticulture Research, 8(5): 1-13. - Petrovska, B.B., 2012. Historical Review of Medicinal Plants’ Usage. Pharmacognosy Reviews, 6(11): 1-5. - Raji, P., Samrot, A.V., Keerthana, D. and Karishma, S., 2019. Antibacterial Activity of Alkaloids, Flavonoids, Saponins and Tannins Mediated Green Synthesised Silver Nanoparticles Against Pseudomonas Aeruginosa and Bacillus Subtilis. Journal of Cluster Science, 30: 881-895. - Riaz, U., Iqbal, S., Sohail, M.I., Samreen, T., Ashraf, M., Akmal, F., Siddiqui, A., Ahmad, I., Naveed, M., Khan, N.I. and Akhter, R.M., 2021. A Comprehensive Review on Emerging Importance and Economical Potential of Medicinal and Aromatic Plants (MAPs) in Current Scenario. Pakistan Journal of Agricultural Research, 34(2): 381-392. - Salehi, P., Sonboli, A., Zavareh, A.F., Sefidkon, F., Dayeni, M. and Cheraghi, B., 2007. Narcotic Alkaloids of Four Papaver Species from Iran. Zeitschrift Fur Naturforschung- Section C Journal of Biosciences, 62(1-2): 16-18. - Shaghaghi, A., Alirezalu, A., Nazarianpour, E., Sonboli, A. and Nejad-Ebrahimi, S., 2019. Opioid Alkaloids Profiling and Antioxidant Capacity of Papaver Species from Iran. Industrial Crops and Products, 142: 111870. - Singh, A., Menéndez-Perdomo, I.M. and Facchini, P.J., 2019. Benzylisoquinoline Alkaloid Biosynthesis in Opium Poppy: An Update. Phytochemistry Reviews, 18: 1457-1482. - Sokmen, A., Jones, B.M. and Erturk, M., 1999. The in Vitro Antibacterial Activity of Turkish Medicinal Plants. Journal of Ethnopharmacology, 67(1): 79-86. - Stranska, I., Skalicky, M., Novak, J., Matyasova, E. and Hejnak, V., 2013. Analysis of Selected Poppy (Papaver Somniferum L.) Cultivars: Pharmaceutically Important Alkaloids. Industrial Crops and Products, 41(1): 120-126. - Wang, J., Chu, L., Wojnárovits, L. and Takács, E., 2020. Occurrence and Fate of Antibiotics, Antibiotic Resistant Genes (ARGs) and Antibiotic Resistant Bacteria (ARB) in Municipal Wastewater Treatment Plant: An Overview. Science of the Total Environment, 744. - Zahra, W., Rai, S.N., Birla, H., Singh, S., Rathore, A.S., Dilnashin, H., Keswani, C. and Singh, S.P., 2019. Economic Importance of Medicinal Plants in Asian Countries. 359-377, In: Keswani, C., (ed.), Bioeconomy for Sustainable Development, Springer Nature Singapore , 388p. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,012 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 563 |
||