بررسي بيوانفورماتيكي و آزمايشگاهي خاصيت ضد‌باكتريايي عصاره متانولي گياه جاشير(Prangos ferulacea) بر فرم منفرد و بيوفيلمي استرپتوكوكوس موتانس

In Vitro and in Silico Evaluation of Antibacterial Effect of Methanolic Extracts of Prangos Ferulacea on Single and Biofilm Structure of Streptococcus Mutans

مقدمه: بررسي اثر بخشي تركيبات گياهي در زمينه بيماري هاي دهان و دندان از اهميت بالايي برخوردار است. هدف از اين پژوهش بررسي بيوانفورماتيكي و آزمايشگاهي خواص ضد باكتريايي عصاره متانولي Prangos ferulacea بر فرم منفرد و بيوفيلمي استرپتوكوكوس موتانس است. روش بررسي: در اين پژوهش تجربي پس از جمع آوري و تعيين گونه گياه، نمونه هاي گياهي خشك و سپس آسياب شدند و عصاره متانولي آنها با استفاده از روش غوطه وري تهيه شد. به منظور بررسي خواص ضد باكتريايي و قابليت ضد بيوفيلمي عصاره ها به ترتيب روش انتشار ديسك و آزمون ميكروتيتر مورد استفاده قرار گرفت. جهت بررسي بيوانفورماتيكي نيز از روش داكينگ مولكولي بين آنزيم گلوكوزيل ترانسفراز استرپتوكوكوس موتانس و 20 تركيب گزارش شده از گياه مذكور با استفاده از نرم افزار iGemdock 2.1 استفاده شد. آناليز آماري داده ها با استفاده از نرم افزار spss 19 و آزمون هاي آناليز واريانس و دانكن انجام شد. نتايج: نتايج نشان داد كه عصاره گياه مذكور به ويژه ريشه آن در غلظت هاي g/mlmu 3000-250 داراي خاصيت ضد باكتري بالايي بر فرم منفرد باكتري مورد مطالعه بوده، موجب مهار تشكيل فرم بيوفيلمي مي شود، اما توان تخريب بيوفيلم باكتري را ندارد. حداقل غلظت مهار كنندگي و حداقل غلظت كشندگي عصاره ها به ترتيب در محدوده g/mlmu 1000-250 و g/mlmu 3000-250 تعيين گرديد. بررسي بيوانفورماتيكي نيز نشان داد كه تركيبات مورد بررسي به طور موثري قابليت مهار گلوكوزيل ترانسفراز را داشته كه در اين بين قابليت مهار آلفا پينن، پسورالن وليمونن از ساير تركيب ها بيشتر بود. نتيجه گيري: نتايج حاصل از اين پژوهش نشان كه عصاره متانولي P.ferulacea داراي اثرات ضد باكتريايي قابل توجهي بر فرم منفرد استرپتوكوكوس موتانس بوده اما بر بيوفيلم هاي تشكيل شده اين باكتري تاثير چنداني ندارد.

Introduction: Investigating efficacy of natural products, especially plant materials in dental caries is of great significance. The present study aimed to evaluate in vitro and in silico anti bacterial effects of methanolic extracts of Prangos ferulacea on single and biofilm structure of streptococcus mutans. Methods: In this experimental study, after collecting the plants and determining their variety, they were air dried and powdered. Then, the plants were extracted with methanol by the maceration method. In order to determine antibacterial activity as well as antibiofilm activity of the extracts, disk diffusion and micro titer assay were applied respectively. Regarding in silco analysis, the molecular docking was also preformed by iGemdock 2.1 software between Glucosyltransferases and 20 phytochemicals of the mentioned plants. SPSS software was utilized to statistically analyze the study data applying variance and Duncanrsquo s multiple range test. Results: The results of the present study showed that studied extracts specially their roots extract up to2503000 mu g/ml have significant antibacterial effects against the single form of becteria, which lead to inhibition of biofilm structures formation of the tested strain, though it can not damage biofilm structures of the bacteria. In addition, MIC and MBC minimum values were determined in 2501000 mu g/ml and 5003000 mu g/ml spectera respectively. Then, silico analysis confirmed that studied phytochemical compounds, especially alpha pinen, Pesoralen and Limonene revealed an appropriate interaction to Glucosyltransferases, which could be regarded as an inhibitor for this enzyme. Conclusion: According to the results of the current study, P.ferulacea has significant antibacterial effects against single structure of S.mutans. However, it does not produce any significant effects on the biofilms structured from this bacteria.