TY - JOUR ID - TI - Investigation of the Biochemical and Ultrastructural Mechanisms Underlying the Antimicrobial Activity of Mimusops spp. Extracts استكشاف آليات الكيمياء الحيوية والبنية التحتية الكامنة وراء نشاط جنس Mimusops المضاد للميكروبات AU - Gehad Abdelmohsen جهاد عبد المحسن AU - Gouda T. M. Dawoud جودة طلعت محمد داود AU - Mahmoud S.M. Mohamed محمود صالح محمود محمد PY - 2020 VL - 17 IS - 2 SP - 452 EP - 462 JO - Baghdad Science Journal مجلة بغداد للعلوم SN - 20788665 24117986 AB - Antibiotic resistance is the major growing threat facing the pharmacological treatment of bacterial infections. Therefore, bioprospecting the medicinal plants could provide potential sources for antimicrobial agents. Mimusops, the biggest and widely distributed plant genus of family Sapotaceae, is used in traditional medicines due to its promising pharmacological activities. This study was conducted to elucidate the antimicrobial effect of three unexplored Mimusops spp. (M. kummel, M. laurifolia and M. zeyheri). Furthermore, the mechanisms underlying such antibacterial activity were studied. The Mimusops leaf extracts revealed significant antibacterial activities against the five tested bacterial strains with a maximum inhibition zone diameter of 22.0 mm against B. subtilis compared with standard antibiotic ciprofloxacin. The minimal inhibitory and bactericidal concentration values against tested Gram-positive and Gram-negative bacterial strains ranged from 3.15-12.5 μg/ml. However, weak antifungal effect was recorded against Candida albicans with MIC value ˃25 μg/ml. The 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) assay showed that M. caffra was the best antioxidant (IC50=14.75±0.028 μg/ml), while M. laurifolia was the least one (IC50=34.22±0.014 μg/ml). The phenolics in plant leaves extracts were identified and quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) which revealed the presence of seven phenolic acids and four flavonoids. The abundant phenolic compounds were rutin (5.216±0.067 mg/g dried wt.) and gallic acid (0.296±0.068 mg/g) followed by myricetin (0.317±0.091 mg/g) then kaempferol (0.113±0.049 mg/g) as flavonoids. The antibacterial mechanism of M. laurifolia extract, as a representative species, induces ultrastructural changes in the model bacterium Staphylococcus aureus with cell wall and plasma membrane lysis as revealed by transmission electron microscopy. Overall, Mimusops species (M. laurifolia, M. kummel and M. zeyheri) are promising natural alternative sources for antimicrobial agents

مقاومة المضادات الحيوية هي التهديد الرئيسي الذي يواجه العلاج الدوائي للالتهابات البكتيرية. Mimusops هو أكبر جنس فيالعائلة Sapotaceae ويستخدم على نطاق واسع في الأدوية التقليدية بسبب أنشطته الدوائية الواعدة. التنقيب البيولوجي لجنس Mimusops قديوفر المصادر المحتملة للعوامل المضادة للميكروبات كنهج لمواجهة المقاومة المتزايدة للمضادات الحيوية. وقد أجريت هذه الدراسة لتوضيحتأثير مضادات الميكروبات من ثلاثة أنواع من جنس Mimusops الغير مستكشفة سابقا وهي ) M. kummel, M. laurifolia M. zeyheri ) . علاوة على ذلك تمت دراسة الآليات الكامنة وراء مثل هذا النشاط المضاد للميكروبات. وأظهرت المستخلصات النباتية الغنيةبالفينولات نشاطات مضادة للبكتيريا. وأوضحت النتائج أن قيم أقل تركيز مثبط وأقل تركيز قاتل للبكتيريا بواسطة المستخلصات النباتية قيدالدراسة تراوحت بين 3.15 - 12.5 ميكروغرام / مل ضد عزلات بكتيرية مختلفة. وأظهر كشف مضاد الأكسدة أن M. caffra هو أفضل نباتمضاد للأكسدة )تركيزه الذي يعطي نتيجة 50 % اكسدة هو 14.75 ± 0.028 (، بينما M. laurifolia هو أقل نبات له تأثير مضاد للأكسدة.وقد قمنا بتحديد الفينولات في المستخلصات النباتية وقياسها بواسطة جهاز التحليل الكروماتوجرافي السائل، والذي كشف عن وجود سبعةأحماض فينولية وأربعة فلافونويد. المركبات الفينولية الوفيرة كانت ) Rutin : بتركيز 5.216 ± 0.067 ( يليه ) gallic acid : بتركيز0.296 ± 0.068 (، بينما مركبات الفلافونويد الوفيرة كانت ) myricetin : بتركيز 0.317 ± 0.091 ( يليه ) kaempferol : بتركيز 0.113± 0.049 (.وبدراسة تأثير مستخلص نبات M. laurifolia علي البكتريا العنقودية تبين انها تتسبب في تغييرات في البنية التحتية كتحلل جدارالخلية وغشاء البلازما كما كشف المجهر الالكتروني. في النهاية وبشكل عام، تعد أنواع Mimusops مصادر بديلة طبيعية واعدة مضادةللميكروبات. ER -