Journal of Ilam University of Medical Sciences

fa مقایسه ی آثار آنتی‌‌اکسیدانی، آنتی‌باکتریالی و سمیت سلولی عطرمایه و نانوامولسیون عطرمایه ی میخک Comparison of Antioxidant, Antibacterial, and Cytotoxic Effects of Essential Oil and Nanoemulsion of Clove Essential Oil بیوتکنولوژی biotechnolohgy پژوهشي Research مقدمه: گیاهان دارویی یکی از تولیدات مهم در بخش کشاورزی و دارویی است. تأثیرگذاری مفید و ارزان بودن گیاهان دارویی، سازگاری با محیط‌زیست و آثار جانبی محدود گیاهان دارویی، نرخ استفاده از گیاهان دارویی را در سال‌های اخیر افزایش داده است. از دیرباز، عصاره‌های گیاهان مانند گیاه میخک در پزشکی، عطرسازی و به‌عنوان افزودنی‌ها در آشپزی استفاده می‌شدند؛ بنابراین، هدف از مطالعۀ حاضر، بررسی و مقایسۀ آثار آنتی‌‌اکسیدانی، ضدباکتریایی و خاصیت ضدسرطانی عطرمایه و نانوامولسیون میخک است. مواد و روش‌ها: فعالیت آنتی‌‌اکسیدانی عطرمایه و نانوامولسیون میخک با روش سنجش فعالیت مهاری رادیکال‌های DPPH (2،2-دی‌فنیل-1-پیکریلیدرازیل) و ABTS (2 و 2՛-آزینو- بیس -3- اتیل بنزتیازولین-6- سولفونیک اسید) اندازه‌‌گیری شد. با تهیۀ محیط کشت و سوسپانسیون از چهار باکتری پاتوژن از نوع گرم مثبت شامل استافیلوکوکوس اورئوس، باسیلوس سوبتیلیس و باکتری‌های گرم منفی ازجمله اشرشیاکلی و سودوموناس آئروژینوزا و روش اندازه‌گیری قطر هالۀ مهار رشد، خواص ضدباکتریایی عطرمایه و نانوامولسیون میخک ارزیابی گردید. علاوه بر این، آثار سمیت سلولی عطرمایه و نانوامولسیون میخک با تیمار غلظت‌های متفاوت 6/15، 2/31، 5/62، 125 و 250 میکروگرم بر میلی‌لیتر، روی سلول سرطانی MCF7 با روش رنگ‌آمیزی MTT بررسی شد. یافته‌‌های پژوهش: نانوامولسیون میخک در مقایسه با عطرمایه، پتانسیل آنتی‌‌اکسیدانی مناسبی دارد و تأثیر معنا‌‌داری بر مهار رادیکال‌های آزاد داشت. میزان مهار رادیکال‌‌های آزاد (IC50) نانوامولسیون عطرمایۀ میخک با روش DPPH و ABTS به ترتیب 29/67 و 39/78 میکروگرم بر میلی‌‌لیتر اندازه‌گیری شد. عطرمایه و نانوامولسیون میخک بر روی هر دو گروه باکتری‌‌های گرم مثبت و منفی آزمایش‌شده در این پژوهش، اثر مهاری داشت؛ همچنین تست سمیت بیانگر تأثیر بیشتر نانوامولسیون میخک در از بین بردن سلول‌‌های سرطانی پستان در مقایسه با عطرمایۀ میخک است. بحث و نتیجه‌‌گیری: نتایج این مطالعه در محیط invitro نشان‌‌ داد که نانوامولسیون میخک آثار آنتی‌‌اکسیدانی، آنتی‌باکتریالی و ضدسرطانی نیرومندتری در مقایسه با عطرمایۀ میخک دارد که می‌‌تواند برای پیشگیری و درمان بسیاری از بیماری‌‌های مرتبط با ایجاد گونه‌‌های واکنش‌‌پذیر اکسیژن به‌کار رود. Introduction: Medicinal plants are among the most important products in agriculture and medicine. The usefulness and cheapness, environmental friendliness, and limited side effects of medicinal plants have increased the rate of use of these plants in recent years. Plant extracts, such as cloves, have long been used in medicine, perfumery, and as additives in cooking. This study aimed to evaluate and compare the antioxidant, antibacterial, and anti-cancer effects of clove essential oil and nanoemulsion.   Materials & Methods: Antioxidant activity of essential oil and clove nanoemulsion by measuring the inhibitory activity of DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) and ABTS radicals (2 and 2-azino-bis-3-ethyl benzothiazoline-6-sulfonic acid) was measured in this study. The evaluation of antibacterial and bactericidal properties of essential oil and clove nanoemulsion was conducted by culture medium and suspension of four pathogenic bacteria of gram-positive, including Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis, and gram-negative bacteria, including Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa, followed by the measurement of the diameter of the growth inhibition zone. In addition, the effects of cytotoxicity of clove essential oil and nanoemulsion on different concentrations of 15.6, 31.2, 62.5, 125, and 250 μg/ml on MCF7 cancer cells were evaluated by MTT staining.   Findings: Clove nanoemulsion, compared to essential oil, had good antioxidant potential and a significant effect on free radical scavenging. The rates of free radical scavenging (IC50) of clove essential oil nanoemulsion were obtained at 67.29 and 78.39 μg/ml measured by DPPH and ABTS methods, respectively. Clove essential oil and nanoemulsion had an inhibitory effect on both groups of gram-positive and gram-negative bacteria tested in this study. The toxicity test also showed a greater effect of clove nanoemulsion in killing breast cancer cells, compared to the clove essential oil.   Discussions & Conclusions: The results of this in vitro study indicate the antioxidant and anti-cancer effects of clove nanoemulsion, compared to essential oil, which can be used to prevent and treat many diseases associated with the development of reactive oxygen species. آنتی‌‌اکسیدان, آنتی‌‌باکتریال, آنتی‌‌کنسر, نانوامولسیون, عطرمایه میخک Antioxidant, Antibacterial, Anticancer, Nanoemulsion, clove essential oil 26 37 http://sjimu.medilam.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-6257-1&slc_lang=fa&sid=1 Atena Vafayi Malek آتنا وفایی ملک آبادی dvm838@gmail.com 9600319475328460043915 9600319475328460043915 No Dept of Biology, Mashhad Branch, Islamic Azad University, Mashhad, Iran گروه زیست شناسی، واحد مشهد ، دانشگاه آزاد اسلامی ، مشهد، ایران Ehsan Karimi احسان کریمی ehsankarimi@mshdiau.ac.ir 9600319475328460043916 9600319475328460043916 Yes Dept of Biology, Mashhad Branch, Islamic Azad University, Mashhad, Iran گروه زیست شناسی، واحد مشهد ، دانشگاه آزاد اسلامی ، مشهد، ایران Ehsan Oskoueian احسان اسکوئیان e.oskoueian@abrii.ac.ir 9600319475328460043917 9600319475328460043917 No Mashhad Branch, Agricultural Biotechnology Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Mashhad, Iran پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران