مقایسه ترکیبات شیمیایی، اثرات آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی عصاره برگ چای سیاه و چای سبز Camellia sinensis بر باکتری‌های بیماری‌زای گیاهی (زانتوموناس کامپستریس و سودوموناس سیرینگه) و بیماری‌زای انسانی (استافیلوکوکوس اورئوس و اشرشیا کلی)

حیدری زاده, مسعود; علیجانی, فاطمه; آشنگرف, مراحم; آتشی, سجاد

doi:10.22051/jab.2023.42286.1528

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ استادیار،گروه علوم زیستی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

² کارشناسی ارشد بیوشیمی، گروه علوم زیستی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

³ دانشیار،گروه علوم زیستی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

https://doi.org/10.22051/jab.2023.42286.1528

چکیده

مقدمه: شناسایی و معرفی ترکیبات جدید طبیعی ضد میکروبی در برابر عوامل بیماریزای انسانی و گیاهی مورد توجه پژوهشگران می باشد. مطالعه حاضر با هدف مقایسه ترکیبات شیمیایی، اثرات ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی چای سیاه و چای سبز انجام گرفت. روشها: عصاره آبی و متانولی برگ چای سیاه و چای سبز تهیه و ترکیبات عصاره های متانولی با GC- Mass شناسایی، اثرات ضد باکتری با روش انتشار دیسک و حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) و ویژگی آنتی اکسیدانی به روش DPPH اندازه گیری گردید. نتایج و بحث: کافئین ترکیب اصلی تشکیل دهنده عصاره چای سبز و چای سیاه است که مقدار آن به ترتیب در این دو عصاره 97/82، و 25/86 درصد می‌باشد. حداقل غلظت مهارکنندگی عصاره چای سبز در برابر اشرشیاکلی، استافیلوکوکوس اورئوس، سودوموناس سیرینگه بطور معنی دار سه برابر بیشتر از مهارکنندگی عصاره چای سیاه می باشد. مهار-کنندگی عصاره چای سبز در برابر زانتوموناس کمپستریس مهار کنندگی عصاره چای سیاه در برابر سودوموناس سیرینگه بطور معنی دار بیشتر از سه باکتری دیگر است. بسیاری از اثرات درمانی و پیشگیری مرتبط با مصرف چای سبز و چای سیاه را می‌توان مرتبط با ظرفیت نسبتا بالای مهار رادیکالهای آزاد در نظر گرفت. ظرفیت مهار رادیکالهای آزاد و آنتی‌اکسیدانی چای سبز بطور معنی دار یک و نیم برابر چای سیاه می باشد. توانایی مهار‌کنندگی هر دو عصاره در برابر پاتوژن‌های گیاهی بطور نسبی و معنی-دار بیشتر از پاتوژن‌های انسانی است. از فراورده های مختلف و شاید پسماند چای سیاه و چای سبز برای کنترل میکروارگانیزم‌های آسیب‌رسان می‌توان استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

گیاهی

عنوان مقاله [English]

Comparison of chemical compounds, antioxidant and antimicrobial effects of Camellia sinensis black tea and green tea leaf extract on plant pathogenic bacteria (Xanthomonas campestris and Pseudomonas syringae) and human pathogenic b

نویسندگان [English]

Masoud Haidarizadeh ¹
Fatemeh Alijani ²
Morahem Ashengroph ³
sajjadd atashi ²

¹ Corresponding Author. Assistant Professor of Plant Physiology, Department of Biological Science, Faculty of Science, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran

² M.Sc in Cellular and Molecular Biology, Department of Biological Science, Faculty of Science, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran

³ Associated Professor of Microbiology, Department of Biological Science, Faculty of Science, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran

چکیده [English]

Introduction: Identifying and introducing new natural antimicrobial compounds against pathogenic agents is of concern to researchers. The present study was conducted with the aim of comparing the chemical compounds, antimicrobial and antioxidant effects of black and green tea. Methods: Aqueous and methanolic extracts of black and green tea leaves were prepared and the compounds of the methanolic extracts were identified by GC-Mass, antibacterial effects were measured by the disk diffusion method, the minimum inhibitory concentration (MIC) the antioxidant property by the DPPH method. Results and discussion: Caffeine is the main component of green and black tea extracts, and its amount is 82.97% and 86.25% in these extracts, respectively. The minimum inhibitory concentration of green tea extract against Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Pseudomonas syringae is significantly three times higher than that of black tea extract. The inhibitory capacity of green tea extract against Xanthomonas campestris and the inhibitory capacity of black tea extract against Pseudomonas syringae is significantly higher than the other bacteria. Many of the effects related to green and black tea can be considered related to the relatively high capacity of inhibiting free radicals. The results of this research showed that the free radical and antioxidant capacity of green tea is significantly one and a half times higher than black tea. The inhibitory ability of the extract against plant pathogens is relatively and significantly higher than human pathogens. Different products and perhaps the waste of black tea and green tea can be used to control harmful microorganisms.

کلیدواژه‌ها [English]

" antioxidant
" antibacterial
"
"Minimum Inhibitory Concentration

مراجع

Al-Obaidi, R. S., & Sahib, D. (2015). Determination of antioxidants activity in tea extract. Amer. J. Biochem, 5(3), 49-52.

Anzai, Y., Kim, H., Park, J. Y., Wakabayashi, H., & Oyaizu, H. (2000). Phylogenetic affiliation of the pseudomonads based on 16S rRNA sequence. International journal of systematic and evolutionary microbiology, 50(4), 1563-1589.

Balentine, D. A., Wiseman, S. A., & Bouwens, L. C. (1997). The chemistry of tea flavonoids. Critical Reviews in Food Science & Nutrition, 37(8), 693-704.

Bruno, R. S., Bomser, J. A., & Ferruzzi, M. G. (2014). Antioxidant capacity of green tea (Camellia sinensis). In Processing and impact on antioxidants in beverages (pp. 33-39). Academic Press.

Bowersox, J. (1999). Experimental staph vaccine broadly protective in animal studies. NIH News.;27.

Beyki, F., & Alizadeh, A. (2006). Antibacterial effects of some herbal essential oils and plant extracts on the causal agent of bacterial leaf streak in wheat and barley. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources.13(5)70-82

Bajpai, V. K., Kang, S. R., Xu, H. J., Lee, S. G., Baek, K. H., & Kang, S. C. (2011). Potential roles of essential oils on controlling plant pathogenic bacteria Xanthomonas species: a review. Plant Pathology Journal, 27(3), 207-224.

Cabrera, C., Artacho, R., & Giménez, R. (2006). Beneficial effects of green tea—a review. Journal of the American College of Nutrition, 25(2), 79-99.

Chan, E. W., Soh, E. Y., Tie, P. P., & Law, Y. P. (2011). Antioxidant and antibacterial properties of green, black, and herbal teas of Camellia sinensis. Pharmacognosy Research, 3(4), 266.

Chacko, S. M., Thambi, P. T., Kuttan, R., & Nishigaki, I. (2010). Beneficial effects of green tea: a literature review. Chinese medicine, 5(1), 1-9.

Dalluge, J. J., & Nelson, B. C. (2000). Determination of tea catechins. Journal of Chromatography A, 881(1-2), 411-424.

Eloff, J. N. (1998). A sensitive and quick microplate method to determine the minimal inhibitory concentration of plant extracts for bacteria. Planta medica, 64(08), 711-713.

Fakheri, B. A., Bagheri, S., & Mahdi Nezhad, N. (2015). Comparison of antimicrobial and antioxidant activities of four different tea extracts. Journal of Medical Microbiology and Infectious Diseases, 3(3), 57-61.

Hamilton-Miller, J. M. (1995). Antimicrobial properties of tea (Camellia sinensis L.). Antimicrobial agents and chemotherapy, 39(11), 2375-2377.

Haidarizadeh, M., Hemati, M., & Ashengroph, M. (2022). Comparison of antimicrobial effects of rosemary (Rosmarinus officinalis L.) extract and essential oil on plant’s pathogens (Xanthomonas compestris and Pseudomonas syringe) and human’s pathogens (Staphylococcus aureus and Escherichia coli). Applied Biology, (in press), -. doi: 10.22051/jab.2022.39594.1471

Haidarizadeh, M., Lotfi, V. and Ghanei alvar, M. (2018). Evaluation of chemical compounds, antibacterial and allelopathic properties of cedar leaf extract (Cupressus arizonica). Journal of Plant Research, 31, (1), 72-81

Haidarizadeh, M., Zareie, S., Ashengroph, M., and Maroofi, H. (2020). Chemical Composition and Biological effects of (Koma) Ferula oopoda. Journal of Plant Research, 33, (4), 854-863

Kluytmans, J., Van, BelkumA. and Verbrugh, H. (1997). Nasal carriage of Staphylococcus aureus: epidemiology, underlying mechanisms, and associated risks. Clinical microbiology reviews.;10(3) ), 505-20

Koech, K. R., Wachira, F. N., Ngure, R. M., Wanyoko, J. K., Bii, C. C., Karori, S. M., & Kerio, L. C. (2017). Antimicrobial, synergistic and antioxidant activities of tea polyphenols. South Eastern Kenya University. (SEKU), digital repository. http://repository.seku.ac.ke/

Khalaf, N. A., Shakya, A. K., Al-Othman, A., El-Agbar, Z., & Farah, H. (2008). Antioxidant activity of some common plants. Turkish Journal of Biology, 32(1), 51-55.

Mahmoudi, H. A. D. I., Rahnama, K., & Arabkhani, M. A. (2010). Antibacterial effect essential oil and extracts of medicinal plant on the causal agents of bacterial canker and leaf spot on the stone fruit tree. Journal of Medicinal Plants, 9(36), 34-42.

Malakar, M. (2014). Antimicrobial susceptibility patterns of Escherichia coli isolated from urine and stool samples of an infected patient’s in the Lakhimpur district of Assam, India.

Mehta, A., Saxena, G., & Mani, A. (2016). Comparative analysis of antibacterial activity of aqueous, ethanolic, methanolic and acetone extracts of commercial green tea and black tea against standard bacterial strains. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 5(11), 145-152.

Mori, M., Sogou, K. and Inoue, Y. (2019). Development of a selective medium and antisera for Pseudomonas syringae PV. syringe from seeds of barley and wheat. Journal of General Plant Pathology.;85(3) ), pp.211-20.

Naderi, N. J., Niakan, M., Fard, M. K., & Zardi, S. (2011). Antibacterial activity of Iranian green and black tea on streptococcus mutans: an in vitro study. Journal of Dentistry (Tehran, Iran), 8(2), 55.

Nazari, Z., Gharachorloo, M., & Elhamirad, A. H. (2016). Evaluation of the Antioxidative Effects of Black Tea Extracts. Journal of Food Technology and Nutrition, 14(1), 23-34.

Neyestani, T. (2007). The inhibitory effects of black and green teas (Camellia sinensis) on growth of pathogenic Escherichia coli in vitro. Iranian Journal of Nutrition Sciences&Food Technology, 1(3), 33-38.

Neyestani, T., & Khalaji, N. (2007). Inhibitory effects of black tea (Camellia sinensis) extracts on Streptococcus pyogenes: A comparison between black and green teas in vitro. Iranian Journal of Nutrition Sciences & Food Technology, 2(1), 41-47.

Sakanaka, S., Juneja, L. R., & Taniguchi, M. (2000). Antimicrobial effects of green tea polyphenols on thermophilic spore-forming bacteria. Journal of bioscience and bioengineering, 90(1), 81-85.

Senanayake, S. N. (2013). Green tea extract: Chemistry, antioxidant properties and food applications–A review. Journal of functional foods, 5(4), 1529-1541.

Shagana, J. A., & Geetha, R. (2017). Comparative analysis of antimicrobial activity of black tea, green tea and white tea extracts on Streptococcus mutans by tube dilution method. Journal of Pharmaceutical Sciences and Research, 9(9), 1581.

Sharangi, A. B. (2009). Medicinal and therapeutic potentialities of tea (Camellia sinensis L.) –A review. Food research international, 42(5-6), 529-535.

Singh, D., Dhar, S., & Yadava, D. K. (2011). Genetic and pathogenic variability of Indian strains of Xanthomonas campestris pv. campestris causing black rot disease in crucifers. Current microbiology, 63(6), 551-560.

Sung, H., Nah, J., Chun, S., Park, H., Yang, S. E., & Min, W. K. (2000). In vivo antioxidant effect of green tea. European journal of clinical nutrition, 54(7), 527-529.

Toda, M., Okubo, S., Ohnishi, R., & Shimamura, T. (1989). Antibacterial and bactericidal activities of Japanese green tea. Nihon saikingaku zasshi. Japanese journal of bacteriology, 44(4), 669-672.

Znati, M., Filali, I., Jabrane, A., Casanova, J., Bouajila, J., & Ben Jannet, H. (2017). Chemical Composition and In Vitro Evaluation of Antimicrobial, Antioxidant and Antigerminative Properties of the Seed Oil from the Tunisian Endemic Ferula tunetana Pomel ex Batt. Chemistry & biodiversity, 14(1), e1600116.

زیست شناسی کاربردی

مراجع

مراجع

دوره 36، شماره 2 - شماره پیاپی 76
شهریور 1402
صفحه 39-61

مراجع

مراجع

دوره 36، شماره 2 - شماره پیاپی 76شهریور 1402صفحه 39-61

دوره 36، شماره 2 - شماره پیاپی 76
شهریور 1402
صفحه 39-61