اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات282
تعداد نشریات سازمان80
تعداد شماره‌ها3,251
تعداد مقالات35,917
تعداد مشاهده مقاله54,579,810
تعداد دریافت فایل اصل مقاله93,698,566
Sadeghian, Sara, Pourahmad, Fazel, Nemati, Mostafa. (1404). Isolation and Antibacterial Properties of Actinomycetes from Licorice (Glycyrrhiza glabra). سامانه مدیریت نشریات علمی, 80(6), 1469-1476. doi: 10.66224/ARI.80.6.3459
Sara Sadeghian; Fazel Pourahmad; Mostafa Nemati. "Isolation and Antibacterial Properties of Actinomycetes from Licorice (Glycyrrhiza glabra)". سامانه مدیریت نشریات علمی, 80, 6, 1404, 1469-1476. doi: 10.66224/ARI.80.6.3459
Sadeghian, Sara, Pourahmad, Fazel, Nemati, Mostafa. (1404). 'Isolation and Antibacterial Properties of Actinomycetes from Licorice (Glycyrrhiza glabra)', سامانه مدیریت نشریات علمی, 80(6), pp. 1469-1476. doi: 10.66224/ARI.80.6.3459
Sadeghian, Sara, Pourahmad, Fazel, Nemati, Mostafa. Isolation and Antibacterial Properties of Actinomycetes from Licorice (Glycyrrhiza glabra). سامانه مدیریت نشریات علمی, 1404; 80(6): 1469-1476. doi: 10.66224/ARI.80.6.3459

Isolation and Antibacterial Properties of Actinomycetes from Licorice (Glycyrrhiza glabra)

Archives of Razi Institute
مقاله 12، دوره 80، شماره 6، بهمن و اسفند 2025، صفحه 1469-1476    اصل مقاله (1.45 M)
نوع مقاله: Original Articles
شناسه دیجیتال (DOI): 10.66224/ARI.80.6.3459
نویسندگان
Sara Sadeghian؛ Fazel Pourahmad* ؛ Mostafa Nemati
Department of Microbiology, Faculty of Veterinary Sciences, Ilam University, Ilam, Iran.
چکیده
Introduction: Actinomycetes associated with the medicinal plant licorice (Glycyrrhiza glabra) were investigated for their potential to produce novel antibiotics, an area of growing importance in combating bacterial resistance. 
Materials & Methods: In this study, a total of 75 actinomycete isolates were obtained from licorice plant samples collected in Ilam Province, Iran. These samples were carefully selected due to licorice’s traditional use in herbal medicine, suggesting a rich microbial diversity.
Results: Molecular identification through 16S rRNA gene amplification confirmed that 57 of the isolates belonged to the class Actinomycetia, within the phylum Actinomycetota. Further screening for biosynthetic gene clusters (BGCs) revealed that an impressive 96% of the isolates harbored genes for nonribosomal peptide synthetases (NRPS). In contrast, only 28% and 17% of the isolates contained genes associated with polyketide synthase type I (PKS-I) and type II (PKS-II), respectively. Utilizing agar well diffusion assays, the study demonstrated that 16 isolates (28%) exhibited significant antibacterial activity against both drug-resistant and drug-sensitive strains of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. Among these, two isolates, S12 and S14, showcased remarkable broad-spectrum antibacterial properties by inhibiting three members of the ESKAPE pathogen group.
Conclusion: The strong correlation between the presence of NRPS genes and antibacterial activity underscores the potential of actinomycetes associated with licorice as a promising source of novel antimicrobial compounds. These findings emphasize the importance of bioprospecting medicinal plant-derived microbiomes as a strategic approach to address the escalating global challenge of antibiotic resistance, paving the way for future research and development in antimicrobial therapies. Future research should focus on elucidating the genetic and metabolic networks that underpin these interactions to fully exploit their pharmaceutical potential.
کلیدواژه‌ها
Actinomycetes؛ Antibacterial activity endophytes؛ Isolation؛ Licorice (Glycyrrhiza glabra)
عنوان مقاله [English]
جداسازی و بررسی خاصیت ضد باکتریایی اکتینومیست های گیاه شیرین بیان
چکیده [English]
میکروارگانیسم‌های اکتینومایست مرتبط با گیاه دارویی شیرین‌بیان (Glycyrrhiza glabra) از نظر پتانسیل تولید آنتی‌بیوتیک‌های جدید مورد بررسی قرار گرفتند، این موضوعی است که در مبارزه با مقاومت باکتریایی اهمیت روزافزونی دارد. در این مطالعه، در مجموع ۷۵ جدایه اکتینومایست از نمونه‌های گیاه شیرین‌بیان جمع‌آوری‌شده در استان ایلام ایران به دست آمد. این نمونه‌ها به دلیل استفاده سنتی شیرین‌بیان در طب گیاهی، نشان‌دهنده تنوع میکروبی غنی بودند، با دقت انتخاب شدند. شناسایی مولکولی از طریق تکثیر ژن rRNA 16S تأیید کرد که ۵۷ مورد از جدایه‌ها متعلق به کلاس اکتینومایست‌ها، از شاخه اکتینومایستوتا هستند. غربالگری بیشتر برای خوشه‌های ژن‌های بیوسنتزی (BGC) نشان داد که ۹۶ درصد قابل توجهی از جدایه‌ها دارای ژن‌های سنتتاز پپتید غیرریبوزومی (NRPS) هستند. در مقابل، تنها ۲۸ درصد و ۱۷ درصد از جدایه‌ها حاوی ژن‌های مرتبط با سنتتاز پلی کتیتید نوع I (PKS-I) و نوع II (PKS-II) بودند، به ترتیب. با استفاده از روش‌های انتشار چاه آگار، این مطالعه نشان داد که ۱۶ جدایه (۲۸ درصد) فعالیت ضد باکتریایی قابل توجهی علیه سویه‌های مقاوم به دارو و حساس به دارو از استافیلوکوکوس اورئوس و سودوموناس آئروژینوزا نشان دادند. از این میان، دو جدایه، S12 و S14، خواص ضد باکتریایی طیف گسترده قابل توجهی را با مهار سه عضو از گروه پاتوژن ESKAPE نشان دادند. همبستگی قوی بین وجود ژن‌های NRPS و فعالیت ضد باکتریایی، پتانسیل اکتینومایست‌های مرتبط با شیرین‌بیان را به عنوان منبع امیدوارکننده‌ای از ترکیبات ضد میکروبی جدید برجسته می‌کند. این یافته‌ها بر اهمیت بیوپروسپکتینگ میکروبیوم‌های مشتق از گیاهان دارویی به عنوان رویکردی استراتژیک برای مقابله با چالش جهانی رو به رشد مقاومت آنتی‌بیوتیکی تأکید می‌کند و راه را برای تحقیقات و توسعه آینده در درمان‌های ضد میکروبی هموار می‌کند. تحقیقات آینده باید بر روشن‌سازی شبکه‌های ژنتیکی و متابولیکی که این تعاملات را زیربنایی می‌کنند، متمرکز شود تا پتانسیل دارویی آن‌ها را به طور کامل مورد استفاده قرار دهد.
کلیدواژه‌ها [English]
جداسازی, اکتینومیست, اندوفیت, شیرین بیان, خاصیت ضد باکتریایی
سایر فایل های مرتبط با مقاله
مراجع

References

  1. Bottalico L, Charitos IA, Potenza MA, Montagnani M, Santacroce L. The war against bacteria, from the past to present and beyond. Expert Rev Anti-infect Ther. 2022; 20(5):681-706. [DOI:10.1080/14787210.2022.2013809]
  2. Mwangi J, Hao X, Lai R, Zhang ZY. Antimicrobial peptides: new hope in the war against multidrug resistance. Zool Res. 2019; 40(6):488-505. [DOI:10.24272/j.issn.2095-8137.2019.062] [PMID]
  3. Campos JC, Antunes LC, Ferreira RB. Global priority pathogens: Virulence, antimicrobial resistance and prospective treatment options. Future Microbiol. 2020; 15:649-77. [DOI:10.2217/fmb-2019-0333] [PMID]
  4. Zong G, Fu J, Zhang, P, Zhang W, Xu Y, Cao G, et al. Use of elicitors to enhance or activate antibiotic production in Streptomyces. Crit Rev Biotechnol. 2022; 42(8):1260-83. [DOI:10.1080/07388551.2021.1987856] [PMID]
  5. Harris NC, Sato M, Herman NA, Twigg F, Cai W, Liu J, et al. Biosynthesis of isonitrile lipopeptides by conserved nonribosomal peptide synthetase gene clusters in Actinobacteria. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017; 114(27):7025-30. [DOI:10.1073/pnas.1705016114] [PMID]
  6. Singh BP, Rateb ME, Rodriguez-Couto S, Polizeli MLTM, Li WJ. Editorial: Microbial secondary metabolites: Recent developments and technological challenges. Front Microbiol. 2019; 10:914. [DOI:10.3389/fmicb.2019.00914] [PMID]
  7. Dang H, Zhang T, Wang Z, Li G, Zhao W, Lv X, et al. Differences in the endophytic fungal community and effective ingredients in roots of three Glycyrrhiza species in Xinjiang, China. PeerJ. 2021; 9:e11047. [DOI:10.7717/peerj.11047] [PMID]
  8. Mardonova G, Shurigin V, Eshboev F, Egamberdieva D. Potential plant benefits of endophytic microorganisms associated with halophyte Glycyrrhiza glabra L. AIMS Microbiol. 2024; 10(4):859-79. [DOI:10.3934/microbiol.2024037] [PMID]
  9. Tan JY, Yue ZC, Li ST, Pan YY, Chu ZY, Ban YH, et al. Alleviation of salt stress and changes in glycyrrhizic acid accumulation by dark septate endophytes in Glycyrrhiza glabra grown under salt stress. J Agric Food Chem. 2024; 72(26):14557-69. [DOI:10.1021/acs.jafc.4c00700] [PMID]
  10. Qin S, Xing K, Jiang JH, Xu LH, Li WJ. Biodiversity, bioactive natural products, and biotechnological potential of plant-associated endophytic actinobacteria. Appl Microbiol Biotechnol. 2011; 89(3):457-73. [DOI:10.1007/s00253-010-2923-6] [PMID]
  11. Mohseni M, Norouzi H, Hamedi J, Roohi A. Screening of antibacterial producing actinomycetes from sediments of the caspian sea. Int J Mol Cell Med. 2013; 2(2):64-71. [PMID]
  12. Stach JE, Maldonado LA, Ward AC, Goodfellow M, Bull AT. New primers for the class Actinobacteria: application to marine and terrestrial environments. Environ Microbiol. 2003; 5(10):828-41. [DOI:10.1046/j.1462-2920.2003.00483.x] [PMID]
  13. Ayuso A, Clark D, González I, Salazar O, Anderson A, Genilloud O. A novel actinomycete strain de-replication approach based on the diversity of polyketide synthase and nonribosomal peptide synthetase biosynthetic pathways. Appl Microbiol Biotechnol. 2005; 67(6):795-806. [DOI:10.1007/s00253-004-1828-7] [PMID]
  14. Metsä-Ketelä M, Salo V, Halo L, Hautala A, Hakala J, Mäntsälä P, et al. An efficient approach for screening minimal PKS genes from Streptomyces. FEMS Microbiol Lett. 1999; 180(1):1-6. [DOI:10.1111/j.1574-6968.1999.tb08770.x] [PMID]
  15. Tavarideh F, Pourahmad F, Nemati M. Diversity and antibacterial activity of endophytic bacteria associated with medicinal plant Scrophularia striata. Vet Res Forum. 2022; 13(3):409-15. [PMID]
  16. Miller WR, Arias CA. ESKAPE pathogens: Antimicrobial resistance, epidemiology, clinical impact, and therapeutics. Nat Rev Microbiol. 2024; 22(10):598-616. [DOI:10.1038/s41579-024-01054-w] [PMID]
  17. Singh R, Dubey AK. Diversity and applications of endophytic actinobacteria of plants in special and other ecological niches. Front Microbiol. 2018; 9:1767. [DOI:10.3389/fmicb.2018.01767] [PMID]
  18. Rossiter SE, Fletcher MH, Wuest WM. Natural products as platforms to overcome antibiotic resistance. Chem Rev. 2017; 117(19):12415-74. [DOI:10.1021/acs.chemrev.7b00283] [PMID]
  19. Mohamad OAA, Li L, Ma JB, Hatab S, Xu L, Guo JW, et al. Evaluation of the antimicrobial activity of endophytic bacterial populations from the Chinese traditional medicinal plant licorice and characterization of the bioactive secondary metabolites produced by Bacillus atrophaeus against Verticillium dahliae. Front Microbiol. 2018; 9:924. [DOI:10.3389/fmicb.2018.00924] [PMID]
  20. Hamid B, Zaman M, Farooq S, Fatima S, Sayyed RZ, Baba ZA, et al. Bacterial plant biostimulants: A sustainable way towards improving growth, productivity, and health of crops. Sustainability. 2021; 13(5):2856. [DOI:10.3390/su13052856]
  21. Laine AL, Tylianakis JM. The coevolutionary consequences of biodiversity change. Trends Ecol Evol. 2024; 39(8):745-56.[DOI:10.1016/j.tree.2024.04.002] [PMID]
  22. Torres-Rodriguez JA, Reyes-Pérez JJ, Quiñones-Aguilar EE, Hernandez-Montiel LG. Actinomycete potential as a biocontrol agent of phytopathogenic fungi: Mechanisms, sources, and applications. Plants. 2022; 11(23):3201. [DOI:10.3390/plants11233201] [PMID]
  23. Delaux P, Schornack S. Plant evolution driven by interactions with symbiotic and pathogenic microbes. Science. 2021; 371(6531):eaba6605. [DOI:10.1126/science.aba6605] [PMID]
  24. Chaudhry V, Runge P, Sengupta P, Doehlemann G, Parker JE, Kemen E. Shaping the leaf microbiota: Plant-microbe-microbe interactions. J Exp Bot. 2021; 72(1):36-56. [DOI:10.1093/jxb/eraa417] [PMID]
  25. Selim MSM, Abdelhamid SA, Mohamed SS. Secondary metabolites and biodiversity of actinomycetes. J Genet Eng Biotechnol. 2021; 19(1):72. [DOI:10.1186/s43141-021-00156-9] [PMID]
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 726
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 466


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب