สมอไทยยับยั้งการสร้างไบโอฟิล์มและเสริมฤทธิ์กับยาปฏิชีวนะในการยับยั้งการเจริญ ของเชื้อแบคทีเรียดื้อยาบางชนิด
Terminalia chebula Extract Inhibited Biofilm Formation and Enhanced Antibacterial Activity of Antibiotics against some Drug Resistant Bacteria
Keywords:
สมอไทย, การเสริมฤทธิ์, แอมพิซิลลิน, ออกซี่เตตราซัยคลิน, แบคทีเรียดื้อยา, Terminalia chebula, synergy effect, ampicillin, OxytetracyclineAbstract
วัตถุประสงค์และที่มา : สมอไทยถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาโรค งานวิจัยนี้ศึกษาการเสริมฤทธิ์ของสารสกัดเอทานอลจากผลสมอไทยร่วมกับยาปฏิชีวนะในการยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียบางชนิด วิธีดำเนินการวิจัย : ทดสอบฤทธิ์ยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียด้วยวิธี Broth microdilution susceptibility test การเสริมฤทธิ์ของสารสกัดสมอไทยร่วมกับยาปฏิชีวนะด้วยวิธีCheckerboard assay และฤทธิ์ยับยั้งการสร้างไบโอฟิล์มด้วยการย้อมสีด้วยคริสตัลไวโอเลท ผลการวิจัย : สารสกัดจากผลสมอไทยสามารถเสริมฤทธิ์กับยาแอมพิซิลลินในการยับยั้ง B. cereus และ B. subtilis ค่า FICI เท่ากับ 0.187 และ 0.14 ตามลำดับ และเสริมฤทธิ์กับยาออกซี่เตตราซัยคลินในการยับยั้งเชื้อ E. coli ค่า FICI เท่ากับ 0.5 และ สารสกัดจากผลสมอไทยสามารถยับยั้งการสร้างไบโอฟิล์มของเชื้อ E. coli P. aeruginosa และ S. aureus ได้ดีที่สุดในช่วงเวลา 8-24 ชั่วโมง และเมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพกับสารสกัดจากผลสมอไทย พบว่ายาออกซี่เตตราซัยคลินสามารถยับยั้งการสร้างไบโอฟิล์มของเชื้อ E. coli, P. aeruginosa และ S. aureus ได้ดีกว่า สารสกัดจากผลสมอไทยในช่วงเวลา 4-12 ชั่วโมง สรุปผลการวิจัย : สารสกัดเอทานอลจากผลสมอไทยสามารถเสริมฤทธิ์กับยาแอมพิซิลลินและยาออกซี่เตตราซัยคลินในการยังยั้งเชื้อแบคทีเรียและยับยังการสร้างไบโอฟิล์มของเชื้อแบคทีเรียบางสายพันธุ์ Background and Objectives: Terminalia chebula is commonly used to treat frequent disease. This study investigated the synergistic effect of an ethanol extract from Terminalia chebula fruit in combination with antibiotics against some bacteria. Methodology: Antimicrobial activity was determined by Broth microdilution susceptibility test, Synergy effect of Terminalia chebula extract in combination with antibiotics was tested by Checkerboard assay and antibiofilm activity was conducted by Crystal violet staining assay. Main Results: T. chebula extract combined with Ampicillin had synergistic effect against B. cereus and B. subtilis by the FICI values of 0.187 and 0.14, respectively. Likewise, the synergism of T. chebula extract combined with Oxytetracycline was detected against E. coli and FICI value was 0.5. The antibiofilm activities of T. chebula extract were examined and the results showed that T. chebula extract inhibited the biofilm formation of E. coli, P. aeruginosa, and S. aureus during 8–24 hours of incubation. Oxytetracycline inhibited the biofilm formation of E. coli, P. aeruginosa and S. aureus better than T. chebula extract at 4–12 hours. Conclusions: An ethanol extract from Terminalia chebula fruit showed synergy effect with ampicillin and oxytetracycline and had antibiofilm activity against some bacteria.References
Aneja, K.R. & Joshi, R., (2009). Evaluation of antimicrobial properties of fruit extracts of Terminalia chebula against dental caries pathogens. Jundishapur Journal of Microbiology, 2(3), 105-111.
Awadelkareem, A.M., Shammari, E.A., Elkhalifa, A.O., Adnan, M., Siddiqui, A.J., Mahmood, D., Azad, Z.R.A., Patel, M., Mehmood, K., Danciu, C., & Ashraf, S.A. (2022). Anti-adhesion and antibiofilm activity of Eruca sativa Miller extract targeting cell adhesion proteins of food-borne bacteria as a potential mechanism: combined in vitro in silico approach. Plants (Basel), 11(5), 610.
Bonjar, G.H. (2004). Inhibition of Clotrimazole-resistant Candida albicans by plants used in Iranian folkloric medicine. Fitoterapia, 75, 74-76.
Bulbul, M.R.H., Chowdhury, M.N.U., Naima, T.A., Sami, S.A., Imtiaj, M.S., Huda, N., & Uddin, M.G. (2022). A comprehensive review on the diverse pharmacological perspectives of Terminalia chebula Retz. Heliyon,14, 8(8), e10220. doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e10220.3-12.
Chattopadhyay, A.& Bag, R.R. (2017). Synergistic antibiofilm efficacy of a gallotannin 1,2,6-tri-O-galloyl-β-D-glucopyranose from Terminalia chebula fruit in combination with gentamicin and trimethoprim against multidrug resistant uropathogenic Escherichia coli biofilms. PLoS One ,12(5), e017871. doi: 10.1371/journal.pone.0178712.
Chopra, I., & Roberts, M. (2001). Tetracycline antibiotics: Mode of action, applications, Molecular Biology, and epidemiology of bacterial resistance. Microbiology and Molecular Biology Review, 65(2), 232-260.
Chung, P.Y., Navaratnam, P.,& Chung, L.Y. (2011). Synergistic antimicrobial activity between pentacyclic triterpenoids and antibiotics against Staphylococcus aureus strains. Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials, 10(25). doi: 10.1186/1476-0711-10-25.
CLSI. (2017). Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing. 27th ed. CLSI supplement M100. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute.
Ko, W.C., Lee, N.Y., Su, S.C., Dijkshoorn, L., Vaneechoutte, M., Wang, L. R., Yan, J. J., & Chang, T. C. (2008). Oligonucleotide array-base identification of species in the Acinetobacter calcoaceticos-A. baumannii complex in Isolates from blood culture and antimicrobial susceptibility testing of the Isolates. Journal of Clinical Microbiology, 46(6), 2052-2059.
El-Wafa, W.M.A., Ahmed, R.H., & Ramadan, M.A.H. (2020). Synergistic effects of pomegranate and rosemary extracts in combination with antibiotics against antibiotic resistance and biofilm formation of Pseudomonas aeruginosa. Brazilian Journal of Microbiology, 51(3), 1079-1092.
Gupta, P.D. , & Birdi, T.J. (2017). Development of botanicals to combat antibiotic resistance. Journal of Ayurveda and Integrative Medicine, 8(4), 266-275.
Hemaiswarya, S., Kruthiventi, A. K., & Doble, M. (2008). Synergism between natural products and antibiotics against infectious diseases. Phytomedicine, 15, 639–652.
Kathirvel, A., & Sujatha, V. (2012). In vitro assessment of antioxidant and antibacterial properties of Terminalia chebula Retz. leaves. Tropical Biomedicine, 2(2), 788-790.
Kim, H.G., Cho, J.H., Jeong, E.Y., Lim, J.H., & Lee, S.H. (2006). Growth inhibitory activity of active component of Terminalia chebula fruits against intestinal bacteria. Journal of Food Protection, 69(9), 2205-2209.
Kim, G., Gan, R.Y., Zhang, D., Farha, A.K., Habimana, O., Mavumengwana, V., Li, X.H., & Corke, H. (2020). Large- scale screening of 239 traditional Chinese medicinal plant extracts for their antibacterial activities against Multidrug-Resistant Staphylococcus aureus and cytotoxic activities. Pathogens, 9, 2-13.
Malekzadeh, F., Ehsanifar, H., Shahamat, M., Levin, M., & Colwell, R.R. (2001). Antibacterial activity of black myrobalan (Terminalia chebula Retz) against Helicobacter pylori. International Journal of Antimicrobial Agents, 18, 85-88.
Mandeville, A.,& Cock, I.E. (2018). Terminalia chebula Retz. fruit extracts inhibit bacterial triggers of some autoimmune diseases and potentiate the activity of tetracycline. Indian Journal of Microbiology, 58, 496–506.
Nam, Y.J.,& Hwang, Y.S. (2021). Antibacterial and antioxidant effect of ethanol extracts of Terminalia chebula on Streptococcus mutans. Clinical and Experimental Dental Research, 7(6), 987–994.
Nehme, D., Li, X.Z., Elliot, R., & Poole, K. (2004). Assembly of the MexAB-OprM multidrug efflux system of Pseudomonas aeruginosa: identification and characterization of mutations in mexA compromising MexA multimerization and interaction with MexB. Journal of Bacteriology, 186(10), 2973–2983.
Nigam, M., Mishra, A.P., Devkota, A.A., Dirar, A.I., Hassan, Md.M., Adhikari, A., Belwal, T., & Devkota, H.P. (2020). Fruits of Terminalia chebula Retz.: A review on traditional uses, bioactive chemical constituents and pharmacological activities. Phytotherapy Research, 34, 2518–2533.
Sadeghnia, H.R., Jamshidi, R., Afshari, A.R., Mollazadeh, H., Forouzanfar, F. ,& Rakhshandeh, H. (2017). Terminalia chebula attenuates quinolinate-induced oxidative PC12 and OLN-93 cell death. Multiple Sclerosis and Related Disorders, 14, 60–67.
Sharma, C., Aneja, K.R., Kasera, R. ,& Aneja, A. (2012). Antimicrobial potential of Terminalia chebula Retz. fruit extracts against ear pathogens. World Journal Otorhinolaryngol, 2(2), 8-12.
Verderosa, A. D., Totsika, M., & Fairfull-Smith, K. E. (2019). Bacterial biofilm eradication agents: a current review. Frontiers in Chemistry ,7(824). doi: 10.3389/fchem.2019.00824.
Wen, Q.H., Wang, R., Zhou, S.Q., Chen, B.R., & Zeng, X.A. (2021). Inhibition of biofilm formation of foodborne Staphylococcus aureus by the citrus flavonoid Naringenin. Foods, 10(11), 2614. doi: 10.3390/foods10112614.
Zheng, X., Chen, L., Zeng, W., Liao, W., Wang, Z., Tian, X., Fang, R., Sun, Y., & Zhou, T. (2021). Antibacterial and anti-biofilm efficacy of chinese dragon’s blood against Staphylococcus aureus isolated from infected wounds. Frontiers in Microbiology, 12(672943). doi: 10.3389/fmicb.2021.672943.
Zhou, G., Shi, Q. S., Huang, X.M. , & Xie, X.B. (2015). The three bacterial lines of defense against antimicrobial agents. International Journal of Molecular Sciences, 16(9), 21711-33.
Zuo, G.Y., Li, Y., Han, J., Wang, G.C., Zhang, Y.L., & Bian, Z.Q. (2012). Antibacterial and synergy of berberines with antibacterial agents against clinical multi-กrug resistant isolates of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Molecules, 17(9), 10322-10330. doi: 10.3390/molecules170910322.
