მეთოდოლოგიური მოდიფიკაციები Thymus tiflisiensis-ის (თბილისური ბეგქონდარა) ფოთლის უხეში ექსტრაქტის სკრინინგისთვის in vitro ანთების საწინააღმდეგო და ანტიბაქტერიული აქტივობების დასადგენად
DOI:
https://doi.org/10.56580/GEOMEDI80საკვანძო სიტყვები:
Thymus tiflisiensis (თბილისური ბეგქონდარა), BSA-ის (ხარის შრატის ალბუმინი) დენატურაციის ტესტის მოდიფიკაცია, ბულიონში მიკროგანზავების მეთოდი, დისკო-დიფუზიური მეთოდების შედარება, მეთოდოლოგიური ოპტიმიზაციაანოტაცია
Thymus tiflisiensis(Lamiaceae-ტუჩოსანთა ოჯახი) სამკურნალო მცენარეა, რომელიც, კავკასიის რეგიონში, ტრადიციულად, გამოიყენება ანთებითი მდგომარეობებისა და ინფექციური დაავადებების სამკურნალოდ. თუმცა, მცენარის უხეში ექსტრაქტების შემთხვევაში, სტანდარტული in vitro ანალიზები ხშირად საჭიროებს მეთოდოლოგიურ მოდიფიკაციებს შეფერილი ფიტოქიმიკატების, ტანინებისა და მატრიქსის სხვა კომპონენტების მხრიდან ხელის შეშლის გამო(ინტერფერენცია). მოცემული კვლევის მიზანი იყო: 1. ხარის შრატის ალბუმინის(BSA) დენატურაციის ანალიზის ოპტიმიზაცია მცენარის უხეში ექსტრაქტებისთვის ბუფერის ოპტიმალური pH-ისა და დენატურაციის ტემპერატურის განსაზღვრის გზით; 2. ბულიონში მიკროგანზავების(თხევადი კულტურა) მეთოდის შედარება დისკო-დიფუზიურ(აგარი) მეთოდთან მცენარის ექსტრაქტის ანტიბაქტერიული სკრინინგისთვის და თხევადი კულტურის უპირატესობის ჩვენება აგარში დიფუზიასთან შედარებით მინიმალური მაინჰიბირებელი კონცენტრაციის(MIC) დასადგენად. Thymus tiflisiensis ექსტრაგირდა მაცერაციის(დალბობა) მეთოდით, 80%-იანი მეთანოლის გამოყენებით. ხარის შრატის ალბუმინის ოპტიმიზაციისთვის, ბუფერის pH(6,0-7,4) და დენატურაციის ტემპერატურა(65oC, 700C, 750C) სისტემურად შეფასდა ხარის შრატის ალბუმინის სისტემური კონცენტრაციის(1%) გამოყენებით. ოპტიმალურ პირობებად განისაზღვრა pH=6,4 და ინკუბაცია 370C-ზე 20წთ-ის განმავლობაში, რასაც მოჰყვა გაცხელება 700C ტემპერატურაზე დამატებით 20წთ-ის განმავლობაში. ანტიბაქტერიული სკრინინგისთვის, ბულიონში მიკროგანზავების მეთოდი ცალსახად სჯობს დისკო-დიფუზიურ მეთოდს მცენარის უხეში ექსტრაქტების შემთხვევაში, ვინაიდან, იგი გამორიცხავს დიფუზიასთან დაკავშირებულ არტეფაქტებს და იძლევა მინიმალური მაინჰიბირებელი კონცენტრაციის(MIC) რაოდენობრივ მონაცემებს, რაც აუცილებელია საფუძვლიანი შედარებისთვის. ეს ოპტიმიზებული პროტოკოლები ვალიდურ ჩარჩოს ქმნის კავკასიური სამკურნალო მცენარეების ეთნოფარმაკოლოგიური სკრინინგისთვის.
წყაროები
Wulandari F, Sri Sunarsih E, Musnaini K. Characterisation and phytochemical screening of ethanolic extract Citrus reticulata peel and its anti-inflammatory activity using protein denaturation method. Pharm Educ. 2024;24(6):1-6. doi:10.46542/pe.2024.246.16
Williams L a. D, O’Connar A, Latore L, et al. The in vitro anti-denaturation effects induced by natural products and non-steroidal compounds in heat treated (immunogenic) bovine serum albumin is proposed as a screening assay for the detection of anti-inflammatory compounds, without the use of animals, in the early stages of the drug discovery process. West Indian Med J. 2008;57(4):327-331.
Ashwini T, Elizabeth AA, Aishwarya S, Josephine IG, Brigida S, Srinivasan R. Sinapis arvensis-Wild Mustard as an AntiSection inflammatory Agent: An In-vitro Study. JCDR. Published online 2022. doi:10.7860/JCDR/2022/58609.17301
Phukan K, Devi R, Chowdhury D. Green Synthesis of Gold Nano-bioconjugates from Onion Peel Extract and Evaluation of Their Antioxidant, Anti-inflammatory, and Cytotoxic Studies. ACS Omega. 2021;6(28):17811-17823. doi:10.1021/acsomega.1c00861
Akinpelu LA, Olawuni IJ, Ogundepo GE, Adegoke AM, Olayiwola G, Idowu TO. Spectroscopic analysis and anti-inflammatory effects of Milicia excelsa (Moraceae) leaf and fractions. GSC Biol and Pharm Sci. 2019;6(3):051-060. doi:10.30574/gscbps.2019.6.3.0035
Comez L, Gentili PL, Paolantoni M, Paciaroni A, Sassi P. Heat-induced self-assembling of BSA at the isoelectric point. International Journal of Biological Macromolecules. 2021;177:40-47. doi:10.1016/j.ijbiomac.2021.02.112
Li R, Wu Z, Wangb Y, Ding L, Wang Y. Role of pH-induced structural change in protein aggregation in foam fractionation of bovine serum albumin. Biotechnology Reports. 2016;9:46-52. doi:10.1016/j.btre.2016.01.002
Cos P, Vlietinck AJ, Berghe DV, Maes L. Anti-infective potential of natural products: How to develop a stronger in vitro ‘proof-of-concept.’ Journal of Ethnopharmacology. 2006;106(3):290-302. doi:10.1016/j.jep.2006.04.003
Klančnik A, Piskernik S, Jeršek B, Možina SS. Evaluation of diffusion and dilution methods to determine the antibacterial activity of plant extracts. Journal of Microbiological Methods. 2010;81(2):121-126. doi:10.1016/j.mimet.2010.02.004
Mittova V, Tseskhladze Z, Makalatia K, et al. Antioxidant and antibacterial activity of root extracts of Georgian medicinal plants obtained using different extraction methods. MIMM. 2024;28(2):1-34. doi:10.56580/GEOMEDI53
Silvestrini B, Silvestrini M. Medical Implications of the Relationships among Protein Denaturation, Necrosis and Inflammation: An Intriguing Story. In: Rosenberg N, ed. Tendons - Trauma, Inflammation, Degeneration, and Treatment. IntechOpen; 2023. doi:10.5772/intechopen.108018
Nirmala AR, Permatasari L, Muliasari H, Deccati RF. Review: analysis of optimal conditions of bovine serum albumin (BSA) protein denaturation inhibition method in anti-inflammatory activity testing of various plant leaf extracts. JAFP. 2023;3(2):101. doi:10.31764/jafp.v3i2.20953
Anokwah D, Kwatia EA, Amponsah IK, et al. Evaluation of the anti-inflammatory and antioxidant potential of the stem bark extract and some constituents of Aidia genipiflora (DC.) dandy (rubiaceae). Heliyon. 2022;8(8):e10082. doi:10.1016/j.heliyon.2022.e10082
Borzova VA, Markossian KA, Chebotareva NA, et al. Kinetics of Thermal Denaturation and Aggregation of Bovine Serum Albumin. Permyakov EA, ed. PLoS ONE. 2016;11(4):e0153495. doi:10.1371/journal.pone.0153495
Mitra S, Bhesania Hodiwala AV, Kar H. Susceptibility and Synergistic Effects of Guava Plant Extract and Antimicrobial Drugs on Escherichia coli. Cureus. Published online January 15, 2024. doi:10.7759/cureus.52345
Wiegand I, Hilpert K, Hancock REW. Agar and broth dilution methods to determine the minimal inhibitory concentration (MIC) of antimicrobial substances. Nat Protoc. 2008;3(2):163-175. doi:10.1038/nprot.2007.521
Bussmann RW, Malca-García G, Glenn A, et al. Minimum inhibitory concentrations of medicinal plants used in Northern Peru as antibacterial remedies. Journal of Ethnopharmacology. 2010;132(1):101-108. doi:10.1016/j.jep.2010.07.048
Harbertson JF, Kilmister RL, Kelm MA, Downey MO. Impact of condensed tannin size as individual and mixed polymers on bovine serum albumin precipitation. Food Chemistry. 2014;160:16-21. doi:10.1016/j.foodchem.2014.03.026
Kumar S, Pandey AK. Chemistry and Biological Activities of Flavonoids: An Overview. Lu KP, Sastre J, eds. The Scientific World Journal. 2013;2013(1):162750. doi:10.1155/2013/162750
Chuchani G, Frohlich A. The pK a values of mono-substituted phenols and benzenethiols and the conjugation of substituents having a strong +K effect. J Chem Soc, B:. Published online 1971:1417. doi:10.1039/j29710001417
Wang B, Pham LB, Adhikari B. Complexation and conjugation between phenolic compounds and proteins: mechanisms, characterisation and applications as novel encapsulants. Sustainable Food Technol. 2024;2(5):1206-1227. doi:10.1039/D4FB00013G
Turturică M, Stănciuc N, Bahrim G, Râpeanu G. Investigations on Sweet Cherry Phenolic Degradation During Thermal Treatment Based on Fluorescence Spectroscopy and Inactivation Kinetics. Food Bioprocess Technol. 2016;9(10):1706-1715. doi:10.1007/s11947-016-1753-7
Othman M, Loh HS, Wiart C, Khoo TJ, Lim KH, Ting KN. Optimal methods for evaluating antimicrobial activities from plant extracts. Journal of Microbiological Methods. 2011;84(2):161-166. doi:10.1016/j.mimet.2010.11.008
