اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات282
تعداد نشریات سازمان80
تعداد شماره‌ها3,251
تعداد مقالات35,918
تعداد مشاهده مقاله54,592,342
تعداد دریافت فایل اصل مقاله93,702,809
Nemati, Pardis, Nemati, Mostafa, Pourahmad, Fazel. (1404). Isolation and Antibacterial Properties of Actinomycetes From Yellow Olive Tree (Olea europaea). سامانه مدیریت نشریات علمی, 80(6), 1533-1542. doi: 10.66224/ARI.80.6.3524
Pardis Nemati; Mostafa Nemati; Fazel Pourahmad. "Isolation and Antibacterial Properties of Actinomycetes From Yellow Olive Tree (Olea europaea)". سامانه مدیریت نشریات علمی, 80, 6, 1404, 1533-1542. doi: 10.66224/ARI.80.6.3524
Nemati, Pardis, Nemati, Mostafa, Pourahmad, Fazel. (1404). 'Isolation and Antibacterial Properties of Actinomycetes From Yellow Olive Tree (Olea europaea)', سامانه مدیریت نشریات علمی, 80(6), pp. 1533-1542. doi: 10.66224/ARI.80.6.3524
Nemati, Pardis, Nemati, Mostafa, Pourahmad, Fazel. Isolation and Antibacterial Properties of Actinomycetes From Yellow Olive Tree (Olea europaea). سامانه مدیریت نشریات علمی, 1404; 80(6): 1533-1542. doi: 10.66224/ARI.80.6.3524

Isolation and Antibacterial Properties of Actinomycetes From Yellow Olive Tree (Olea europaea)

Archives of Razi Institute
مقاله 19، دوره 80، شماره 6، بهمن و اسفند 2025، صفحه 1533-1542    اصل مقاله (1.46 M)
نوع مقاله: Original Articles
شناسه دیجیتال (DOI): 10.66224/ARI.80.6.3524
نویسندگان
Pardis Nemati1؛ Mostafa Nemati* 2؛ Fazel Pourahmad1
1Department of Microbiology, Faculty of Veterinary Sciences, Ilam University, Ilam, Iran
2Department of Microbiology, Faculty of Veterinary Sciences, Ilam University, Ilam, Iran
چکیده
Introduction: The symbiotic relationships between actinomycetes and their host plants further enhance their potential as sources of bioactive compounds. These bacteria produce a wide array of secondary metabolites with antimicrobial, insecticidal, and anticancer properties, making them valuable for bioprospecting in pharmaceuticals and agriculture. The ineffectiveness of existing antibiotics has resulted in higher morbidity and mortality rates, alongside escalating healthcare costs due to treatment failures. The rise of multidrug-resistant (MDR) pathogens poses a significant threat to global health, necessitating the discovery of novel antimicrobial agents. 
Materials & Methods: This study isolates and characterizes endophytic actinomycetes from the yellow olive tree (Olea europaea), a plant known for its rich phytochemical composition, to evaluate their antibacterial potential against ESKAPE pathogens. Samples were collected from olive tree roots, yielding 54 bacterial isolates, of which 45(83.3%) were identified as actinomycetes through 16S rRNA gene amplification. Among these, 16 isolates (35.6%) exhibited antibacterial activity against drug-sensitive and drug-resistant strains of Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and Klebsiella pneumoniae. 
Results: Molecular screening revealed that 66.7%, 28.9%, and 93.3% of the isolates harbored non-ribosomal peptide synthetase (NRPS), polyketide synthase I (PKS-I), and polyketide synthase II (PKS-II) genes, respectively, which are associated with secondary metabolites biosynthesis. However, no direct correlation was found between these biosynthetic genes and antibacterial activity, suggesting that gene expression and environmental factors play crucial roles in metabolite production. 
Conclusion: The study highlights the potential of endophytic actinomycetes from O. europaea as a source of novel antimicrobial compounds, particularly in the fight against MDR pathogens. These findings underscore the importance of exploring plant-associated microbes for developing new therapeutic agents to address the global antibiotic resistance crisis.
کلیدواژه‌ها
Endophytic actinomycetes؛ Olea europaea؛ Antibacterial activity؛ Biosynthetic gene clusters (BGCs)؛ Secondary metabolites
عنوان مقاله [English]
جداسازی و خواص ضد باکتریایی اکتینومیست ها از درخت زیتون زرد
چکیده [English]
روابط همزیستی بین اکتینومیست ها و گیاهان میزبان آنها پتانسیل آنها را به عنوان منابع ترکیبات فعال زیستی افزایش می دهد. این باکتری‌ها مجموعه وسیعی از متابولیت‌های ثانویه را با خواص ضد میکروبی، حشره‌کشی و ضد سرطانی تولید می‌کنند که آنها را برای اکتشاف زیستی در داروسازی و کشاورزی ارزشمند می‌سازد.
ظهور پاتوژن‌های چند دارویی مقاوم (MDR) تهدیدی جدی برای سلامت جهانی محسوب می‌شود و کشف عوامل ضد میکروبی جدید را ضروری می‌سازد. در این مطالعه، اکتینومیست‌های درون‌گیاهی از درخت زیتون زرد (Olea europaea)، گیاهی شناخته شده به دلیل ترکیب فیتوشیمیایی غنی آن، جدا و مشخصه یابی شدند تا پتانسیل ضد باکتریایی آنها علیه پاتوژن‌های ESKAPE ارزیابی شود. نمونه‌ها از ریشه‌های درخت زیتون جمع‌آوری شدند و ۵۴ جدایه باکتریایی به دست آمد که ۴۵ جدایه (۸۳.۳ درصد) از طریق تکثیر ژن 16S rRNA به عنوان اکتینومیست‌ها شناسایی شدند. از این میان، ۱۶ جدایه (۳۵.۶ درصد) فعالیت ضد باکتریایی علیه سویه‌های حساس به دارو و مقاوم به دارو از استافیلوکوکوس اورئوس، سودوموناس اروجینوزا و کلبسیلا نومونیه نشان دادند. غربالگری مولکولی نشان داد که به ترتیب ۶۶.۷٪، ۲۸.۹٪ و ۹۳.۳٪ از جدایه‌ها دارای ژن‌های سنتتاز پپتید غیر ریبوزومی (NRPS)، سنتتاز پلی کتیت (PKS-I) I و سنتتاز پلی کتیت (PKS-II) IIهستند که با بیوسنتز متابولیت‌های ثانویه مرتبط هستند. با این حال، هیچ ارتباط مستقیمی بین این ژن‌های بیوسنتزی و فعالیت ضد باکتریایی یافت نشد، که نشان می‌دهد بیان ژن و عوامل محیطی نقش مهمی در تولید متابولیت دارند. این مطالعه پتانسیل اکتینومیست‌های درون‌گیاهی از Olea europaea به عنوان منبع ترکیبات ضد میکروبی جدید، به ویژه در مبارزه با پاتوژن‌های MDR را برجسته می‌کند. این یافته‌ها بر اهمیت بررسی میکروب‌های مرتبط با گیاهان برای توسعه عوامل درمانی جدید برای مقابله با بحران جهانی مقاومت آنتی‌بیوتیکی تأکید می‌کند.
کلیدواژه‌ها [English]
اکتینومیست‌های درون‌گیاهی, درخت زیتون زرد, فعالیت ضد باکتریایی, خوشه های ژن بیوسنتزی, متابولیت های ثانویه
سایر فایل های مرتبط با مقاله
مراجع

References

  1. Hernando-Amado S, Coque TM, Baquero F, Martínez JL. Defining and combating antibiotic resistance from one health and global health perspectives. Nat Microbiol. 2019; 4(9):1432-42. [DOI:10.1038/s41564-019-0503-9] [PMID]
  2. Rajput P, Nahar KS, Rahman KM. Evaluation of antibiotic resistance mechanisms in gram-positive bacteria. Antibiotics (Basel). 2024; 13(12):1197. [DOI:10.3390/antibiotics13121197] [PMID]
  3. Puyol McKenna P, Naughton PJ, Dooley JS, Ternan NG, Lemoine P, Banat IM. Microbial biosurfactants: Antimicrobial activity and potential biomedical and therapeutic exploits. Pharmaceuticals. 2024; 17(1):138. [DOI:10.3390/ph17010138] [PMID]
  4. Shang Z, Sharma V, Pai L, Kumar T, Patil S. Optimizing the production and efficacy of antimicrobial bioactive compounds from Streptomyces kanamyceticus in combating multi-drug-resistant pathogens. Front Cell Infect Microbiol. 2025; 14:1500440. [DOI:10.3389/fcimb.2024.1500440] [PMID]
  5. Nouioui I, Zimmermann A, Hennrich O, Xia S, Rössler O, Makitrynskyy R, et al. Challenging old microbiological treasures for natural compound biosynthesis capacity. Front Bioeng Biotechnol. 2024; 12:1255151. [DOI:10.3389/fbioe.2024.1255151] [PMID]
  6. Girão M, Alexandrino DA, Cao W, Costa I, Jia Z, Carvalho MF. Unveiling the culturable and non-culturable actinobacterial diversity in two macroalgae species from the northern Portuguese coast. Environ Microbiol. 2024; 26(4):e16620. [DOI:10.1111/1462-2920.16620] [PMID]
  7. Xue Y, Zhou Z, Feng F, Zhao H, Tan S, Li J, et al. Genomic Analysis of Kitasatospora setae to Explore Its Biosynthetic Potential Regarding Secondary Metabolites. Antibiotics. 2024; 13(5):459. [DOI:10.3390/antibiotics13050459] [PMID]
  8. Thakur N, Nigam M, Mann NA, Gupta S, Hussain CM, Shukla SK, et al. Host-mediated gene engineering and microbiome-based technology optimization for sustainable agriculture and environment. Funct Integr Genomics. 2023; 23(1):57. [DOI:10.1007/s10142-023-00982-9] [PMID]
  9. Mahmoud AM, Reyad AM, Khalaf MH, Sheteiwy MS, Dawood MFA, El-Sawah AM, et al. Investigating the endophyte Actinomycetota sp. JW0824 strain as a potential bioinoculant to enhance the yield, nutritive value, and chemical composition of different cultivars of anise (Pimpinella anisum) seeds. Biology. 2024; 13(8):553. [DOI:10.3390/biology13080553] [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. Hajizadeh M, Fazel P, Mostafa N. Isolation and screening of antibacterial activity of Actinomycetota from the medicinal plant, Anthemis pseudocotula Boiss. Arch Razi Inst. 2023; 78(5):1638-46. [DOI:10.22092/ari.2023.78.5.1638] [PMID]
  12. 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. [DOI:10.30466/vrf.2021.529714.3174]
  13. Stach J, 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]
  14. Ayuso-Sacido A, Genilloud O. New PCR primers for the screening of NRPS and PKS-I systems in actinomycetes: Detection and distribution of these biosynthetic gene sequences in major taxonomic groups. Microb Ecol. 2005; 49(1):10-24. [DOI:10.1007/s00248-004-0249-6] [PMID]
  15. 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]
  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. Anavadiya B, Chouhan S, Saraf M, Goswami D. Exploring endophytic actinomycetes: A rich reservoir of diverse antimicrobial compounds for combatting global antimicrobial resistance. Microbe. 2024; 4:100110. [DOI:10.1016/j.microb.2024.100110]
  18. Scherlach K, Hertweck C. Mining and unearthing hidden biosynthetic potential. Nat Commun. 2021; 12(1):3864. [DOI:10.1038/s41467-021-24133-5] [PMID]
  19. Ahmed K, Ahmed H, Ahmed FA, Ali AA, Akbar J, Rana J, et al. Analysis of anti-microbial and anti-biofilm activity of hand washes and sanitizers against S. aureus and P. aeruginosa. J Pak Med Assoc. 2020; 70(1):100-4. [DOI:10.5455/jpma.2776] [PMID]
  20. Thangamani S, Younis W, Seleem MN. Repurposing clinical molecule ebselen to combat drug-resistant pathogens. Plos One. 2015; 10(7):e0133877. [DOI:10.1371/journal.pone.0133877] [PMID]
  21. Beiranvand M, Amin M, Hashemi-Shahraki A, Romani B, Yaghoubi S, Sadeghi P. Antimicrobial activity of endophytic bacterial populations isolated from medical plants of Iran. Iran J Microbiol. 2017; 9(1):11-18. [PMID]
  22. Zhao J, Li Q, Zeeshan M, Zhang G, Wang C, Han X, et al. Integrative Genomics and Bioactivity-guided isolation of Novel Antimicrobial compounds from Streptomyces sp. KN37 in Agricultural Applications. Molecules. 2024; 29(9):2040. [DOI:10.3390/molecules29092040] [PMID]
  23. Anggelina AC, Pringgenies D, Setyati WA. Presence of biosynthetic gene clusters (NRPS/PKS) in actinomycetes of mangrove sediment in Semarang and Karimunjawa, Indonesia. Environ Nat Resour J. 2021; 19(5):391–401. [DOI:10.32526/ENNRJ/19/202100050]
  24. Vikeli E, Widdick DA, Batey SF, Heine D, Holmes NA, Bibb MJ, et al. In situ activation and heterologous production of a cryptic lantibiotic from an African plant ant-derived Saccharopolyspora species. Appl Environ Microbiol. 2020; 86(3):e01876-19. [DOI:10.1128/AEM.01876-19] [PMID]
  25. Tu B, Mao Y, Wang R, Kang Y, Ye J, Zhang H, et al. An alternative σ factor σLsl regulates lincomycin production in Streptomyces lincolnensis. J Basic Microbiol. 2023; 63(2):190-9. [DOI:10.1002/jobm.202200485] [PMID]
  26. Camacho-Corona MD, Ramírez-Cabrera MA, Santiago OG, Garza-González E, Palacios ID, Luna-Herrera J. Activity against drug-resistant tuberculosis strains of plants used in Mexican traditional medicine to treat tuberculosis and other respiratory diseases. Phytother Res. 2008; 22(1):82-5.[DOI:10.1002/ptr.2269] [PMID]
  27. Nediani C, Ruzzolini J, Romani A, Calorini L. Oleuropein, a bioactive compound from Olea europaea L., as a potential preventive and therapeutic agent in non-communicable diseases. Antioxidants. 2019; 8(12):578. [DOI:10.3390/antiox8120578] [PMID]
  28. Ayoub L, Hassan F, Hamid S, Abdelhamid Z, Souad A. Phytochemical screening, antioxidant activity and inhibitory potential of Ficus carica and Olea europaea leaves. Bioinformation. 2019; 15(3):226-32. [DOI:10.6026/97320630015226] [PMID]
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 176
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 261


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