| ชื่อเรื่อง | : | สารต้านแบคทีเรีย ต้านเชื้อรา และต้านอนุมูลอิสระจากเชื้อราและพืชที่คัดเลือก |
| นักวิจัย | : | วัชรินทร์ รุกขไชยศิริกุล |
| คำค้น | : | Antibacterial , antifungal , antioxidant , Citrus hystrix , endophytic bacteria , endophytic fungi , fungal screening and identification , Garcinia plant , Garcinia prainiana , mangrove plant , marine-derived fungi , soil fungi , Wedelia trilobata |
| หน่วยงาน | : | สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย |
| ผู้ร่วมงาน | : | - |
| ปีพิมพ์ | : | 2555 |
| อ้างอิง | : | http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=RTA5180007 , http://research.trf.or.th/node/6905 |
| ที่มา | : | - |
| ความเชี่ยวชาญ | : | - |
| ความสัมพันธ์ | : | - |
| ขอบเขตของเนื้อหา | : | - |
| บทคัดย่อ/คำอธิบาย | : | The research project involved the investigation of antibacterial, antifungal and antioxidant substances from selected fungi, including endophytic fungi isolated from Garcinia and mangrove plants, sea fan-derived fungi and soil fungi, as well as selected plants. In addition, the screening and identification of potential antimicrobial fungi or bacteria from seagrasses, algae, invertebrates and zingiberaceous plants were carried out. 26 New and 47 known metabolites were obtained from five Garcinia- and four mangrove-derived endophytic fungi. (+)-Sclerotiorin, isolated from Penicillium sclerotiorum PSU-A13, showed good antifungal activity against Cryptococcus neoformans with a minimum inhibitory concentration (MIC) value of 32g/ml. Microsphaeropsis arundinis PSU-G18 produced 1-(2,5-dihydroxyphenyl)-2-buten-1-one which displayed radical scavenging potency with an IC50 value of 0.018 mg/ml as strong as the standard butylated hydroxyanisole and significant antifungal activity with the MIC values of 8, 32 and 32 g/ml against Microsporum gypseum SH-MU-4, C. albicans and C. neoformans, respectively. Investigation of 10 sea-fan derived fungi resulted in the isolation of 31 new and 65 known metabolites. Among them, Trichoderma aureoviride PSU-F95 gave coniothranthraquinone 1 and emodin which displayed strong antibacterial activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus with the MIC values of 8 and 4 g/ml, respectively. Many anthraquinone and naphthoquinone derivatives were isolated as major constituents from Fusarium spp. PSU-F14 and PSU-F135. As compounds of these types displayed interesting cytotoxic activity, the isolated compounds from these fungi were tested for cytotoxic activity against Vero, human oral carcinoma and human breast cancer (MCF-7) cells. Austrocortirubin was selectively cytotoxic to MCF-7 cells with the IC50 value 6.3 M and noncytotoxic to Vero cells. Six plants, including Garcinia prainiana, G. nervosa, Wedelia trilobata, Citrus hystrix, Bouea oppositifolia and Mangifera foetida, were chemically investigated. Morelloflavone from the leaves of G. prainiana, (+)-syringaresinol from the roots of C. hystrix, and, 4,2',4'-tetrahydroxychalcone and luteolin 7-methylether from the flowers of W. trilobata displayed higher radical scavenging potency than the standard butylated hydroxyanisole with the IC50 values of 72, 76, 62 and 37M, respectively. A total of 210 endophytic fungal isolates were isolated from four species of seagrasses including Enhalus acoroides, Cymodocea rotundata, Halophila ovalis and Thalassia hemprichii collected from Makham Bay, Trang province. Fungal identification based on morphological and molecular characteristics revealed that these endophytic fnugi belonged to eight orders and 28 genera. The most prominent genus was Cladosporium (20 isolates) followed by Penicillium (17 isolates), Fusarium (11 isolates), Cochiliobolus, Nigrospora and Trichoderma (each of 9 isolates). All isolates were grown in potato dextrose broth (PDB) and extracted with organic solvents to obtain crude ethyl acetae extracts from the culture broth (BE), crude ethyl acteate extracts from the mycelia (CE) and crude hexane extracts from the mycelia (CH). Six hundred and two extracts were obtained and tested against pathogenic microorganisms. MIC and minimal bactericidal concentration (MBC) or minimal fungicidal concentration (MFC) were determined by colorimetric microdilution. CE from Fusarium sp. ES73 showed the best antibacterial activity against S. aureus ATCC25923 and methicillin-resistant S. aureus (MIC 8 g/ml) while BE and CH from Stephanonectria keithii ES172 inhibited S. aureus ATCC25923 with the MIC value of 8 g/ml. BE from Aspergillus sp. ES4 had moderate activity against Escherichia coli ATCC25922 (MIC 32 g/ml). Extracts that had anti-Pseudomonas aeruginosa ATCC27853 showed low activity with the MIC value of 200 g/ml. For antifunal activity it was found that CE from Trichoderma sp. ES38, Trichoderma sp. ES8 and CH from Hypocreales sp. ES26 inhibited C. albicans with MIC values of 1, 2 and 8 g/ml, respectively, followed by CE from Fusarium sp. ES73, CH from ES-190, Penicillium citrinum ES43 and Hypocreales sp. ES26 against C. neoformans (MIC 1-4, 4, 8 and 8-16 g/ml, respectively). CH from Hypocreales sp. ES26 showed the best activity against M. gypseum with MIC 2 g/ml and MFC 16 g/ml, which were comparable to antifungal drug miconazole. CH and BE from Nigrospora sp. ES5 were also active against M. gypseum (MIC/MFC 4/4 and 8/8 g/m, respectively). CE from Schizophyllum commune ES49 showed moderate activity against Penicillium marneffei clinical isolate (MIC/MFC 16/64 g/ml). In addition, 115 extrtacts from 86 endophytic fungal isolates were tested for their antioxidant activity. BE from ES109 showed good antioxidant activity in the DPPH test (IC50 0.036 mg/ml) while BE from ES109 and Pleosporales sp. ES187 showed very good activity against OH• (IC50 0.62 and 0.69 mg/ml) which were similar to the IC50 value of standard tannin (0.5 mg/ml) and BE from Pleosporales sp. ES187 and ES200 aganst superoxide anion (IC50 0.22 and 0.32 mg/ml) as compared to the IC50 value of standard trolox (0.3 mg/ml). Results from this study indicated that endophytic fungi from seagrasses are divers and could be a good source of bioactive natural products. To screen for marine fungi with antimicrobial substances, 105 fungal isolates were isolated from algae and invertebrates from Chumphon, Nakhon Si Thammarat, and Phuket provinces. Fermentation broths were tested for antimicrobial activity by agar diffusion method. The results revealed that of the fermentation broths from a total of 105 isolates, 34 isolates (32.4%) showed antimicrobial activities against at least one test organism. From 315 crude extracts, 100 (31.7%), 108 (34.3%), 8 (2.5%), 51 (16.2%), 130 (42.3%), 144 (45.7%) and 42 (13.3%) extracts possessed inhibitory activities against S. aureus ATCC25923, Methicillin–resistant S. aureus (MRSA) SK1, Pseudomonas aeruginosa ATCC27853, Escherichia coli ATCC25922, C. albicans ATCC90028, C. neoformans ATCC90112 and M. gypseum SH-MU4 with the MIC values in the range of 2-200, 8-200, 2-200, 128-200, 0.25-200, 0.25-200 and 32-200 g/ml, respectively. Two, two and one crude extracts from marine fungi inhibited the growth of S. aureus (MBC 128 and 128 g/ml), C. neoformans (MFC 32 and 128 g/ml) and C. albicans (MFC 128 g/ml), respectively. Bacterial and fungal endophytes were isolated from seven zingiberaceous species Alpinia galanga, A. malaccensis, Amomum siamense, Curcuma parviflora, Etlingera litteralis, Zingiber cassumunar and Z. zerumbet. The efficiency of 144 representative strains (11 bacteria and 133 fungi) in inhibiting the in vitro growth of Fusarium oxysporum and Ralstonia solanacearum was investigated. Endophytic fungi and bacteria were grown in five fermentation media. An agar well diffusion assay method was used to check the activity of resulting crude extracts. Growth of F. oxysporum was most strongly inhibited (15 mm inhibition zone diameter) by crude extract of ZB9 cultured in glucose yeast extract corn starch broth, while growth of R. solanacearum was most strongly inhibited (16 mm inhibition zone diameter) by crude extracts of PDB141 and PDB152 cultured in potato dextrose galangal powder broth and PDB148 cultured in potato dextrose broth. In screening of siderophore production, 37 fungal strains were grown on chrome azurol S (CAS agar). Twenty five strains grew on CAS agar with yellow or pink halo forming around the colonies. From this result some selected strains were then grown in MGs-1 broth to estimate catechol-type siderophores and hydroxamate siderophores by Arnow and Ferric perchlorate assays. A smaller halo zone producing strain PDB141 (150.71g/ml) produced higher hydroxamate siderophore than PDB136 (3.33g/ml). งานวิจัยนี้เป็นการค้นหาสารต้านจุลินทรีย์ ต้านเชื้อรา และต้านอนุมูลอิสระจากราเอนโดไฟท์จากพืชสกุลการ์ซีเนียและพืชป่าชายเลน ราทะเลจากกัลปังหา ราดิน และพืชที่คัดเลือก ตลอดจนทำการแยกและจำแนกราเอนโดไฟท์จากหญ้าทะเล ราทะเล และจุลินทรีย์เอนโดไฟท์จากพืชในวงศ์ขิง จากการศึกษาเชื้อราเอนโดไฟท์จำนวน 5 และ 4 ไอโซเลท ซึ่งแยกจากพืชสกุลการซีเนียและพืชป่าชายเลน ตามลำดับ พบว่าสามารถแยกสารใหม่และสารที่มีการรายงานโครงสร้างแล้วจำนวน 26 และ 47 สาร ตามลำดับ โดยพบว่า (+)-sclerotiorin ที่แยกได้จาก Penicillium sclerotiorum PSU-A13 แสดงฤทธิ์ต้านเชื้อรา Cryptococcus neoformans ในระดับดีด้วยค่า MIC 32 g/ml นอกจากนี้ 1-(2,5-dihydroxyphenyl)-2-buten-1-one ที่ผลิตโดย Microsphaeropsis arundinis PSU-G18 แสดงฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระต่อ DPPH● ด้วยค่า IC50 0.018 mg/ml ในระดับเดียวกับสารมาตรฐาน butylated hydroxyanisole ยับยั้งการเจริญเติบโตของ Microsporum gypseum SH-MU-4 ในระดับดีมาก (MIC 8 g/ml) และแสดงฤทธิ์ต้านเชื้อรา Candida albicans และ C. neoformans ในระดับดีเท่ากัน (MIC 32 g/ml) เมื่อแยกสารสกัดหยาบที่ได้จากราทะเลจำนวน 10 ไอโซเลท ด้วยวิธีทางโครมาโทกราฟีได้สารใหม่และสารที่มีการรายงานโครงสร้างแล้วจำนวน 31 และ 65 สาร ตามลำดับ เมื่อตรวจสอบฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย Staphylococcus aureus ที่ดื้อต่อยาเมธิซิลลิน (methicillin-resistant S. aureus) ของสารที่แยกได้ พบว่า coniothranthraquinone 1 และ emodin ที่แยกได้จาก Trichoderma aureoviride PSU-F95 แสดงฤทธิ์ในระดับดีมากด้วยค่า MIC 8 และ 4 g/ml ตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบว่า Fusarium spp. PSU-F14 และ PSU-F135 ผลิตสารหลักประเภทแอนทราควิโนนและแนพโทควิโนน ตามลำดับ ซึ่งสารประเภทเหล่านี้แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ในระดับที่น่าสนใจ เมื่อนำสารที่แยกได้ไปทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์มะเร็งช่องปาก มะเร็งเต้านม และเซลล์ปกติ (Vero cells) พบว่า austrocortirubin แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์มะเร็งเต้านมเท่านั้นด้วยค่า IC50 1.80 g/ml ซึ่งใกล้เคียงกับสารอ้างอิง doxorubicine (IC50 1.27 g/ml) และไม่แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ปกติ การแยกสารต้านอนุมูลอิสระจากใบจุมพุต (Garcinia prainiana) รากมะกรูด (Citrus hystrix) และดอกกระดุมทองเลื้อย (Wedelia trilobata) ได้สารหลากหลายประเภทที่แสดงฤทธิ์ในระดับที่ดีกว่าสารมาตรฐาน ได้แก่ morelloflavone จากใบจุมพุต (+)-syringaresinol จากรากมะกรูด และ 4,2',4'-tetrahydroxychalcone และ luteolin 7-methyl ether จากดอกกระดุมทองเลื้อย ที่แสดงค่า IC50 72, 76, 62 และ 37M ตามลำดับ ทำการแยกเชื้อราเอนโดไฟท์จากหญ้าทะเล 4 ชนิด ได้แก่ Enhalus acoroides, Cymodocea rotundata, Halophila ovalis และ Thalassia hemprichii ซึ่งเก็บจากบริเวณอ่าวมะขาม จังหวัดตรัง ได้ทั้งหมด 210 ไอโซเลท จัดจำแนกโดยอาศัยลักษณะทางสัณฐานวิทยาและวิธีทางชีวโมเลกุล จัดแบ่งได้ 8 Order 28 Genus เป็นราใน Genus Cladosporium มากที่สุด 20 ไอโซเลท รองลงมา คือ Penicillium (17 ไอโซเลท), Fusarium (11 ไอโซเลท), Cochliobolus, Nigrospora และ Trichoderma อย่างละ 9 ไอโซเลท นำเชื้อราทั้งหมดไปเพาะเลี้ยงในอาหาร potato dextrose broth (PDB) แล้วนำไปสกัดด้วยวิธีทางเคมีได้ส่วนสกัดหยาบ 3 ส่วน ได้แก่ ส่วนสกัดหยาบ ethyl acetate จากน้ำเลี้ยงเชื้อรา (BE), ส่วนสกัดหยาบ hexane จากส่วนเส้นใยรา (CH) และส่วนสกัดหยาบ ethyl acetate จากส่วนเส้นใยรา (CE) ได้สารสกัดทั้งหมด 602 สาร นำไปทดสอบฤทธิ์ต้านจุลินทรีย์ก่อโรค และหาค่า MIC และ minimal bactericidal concentration (MBC) หรือ minimal fdungicidal concentration (MFC) ด้วยวิธี colorimetric microdilution พบว่าสารสกัดที่มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียดีที่สุด คือสารสกัด CE จาก Fusarium sp. ES73 สามารถยับยั้ง S. aureus ทั้งสองสายพันธุ์ (MIC 8 g/ml) และสารสกัด BE และ CH จากเชื้อ Stephanonectria keithii ES172 ให้ค่า MIC ต่อเชื้อ S. aureus ATCC25923 8 g/ml สารสกัด BE จาก Aspergillus sp. ES4 มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย Escherichia coli ATCC25922 ปานกลาง (MIC 32g/ml) ส่วนสารสกัดที่มีฤทธิ์ต้าน Pseudomonas aeruginosa ATCC27853 เป็นสารสกัดที่มีฤทธิ์ต่ำ (MIC 200 g/ml) สำหรับฤทธิ์ต้านรา พบว่าสารสกัด CE จาก Trichoderma sp. ES38, Trichoderma sp. ES8 และ CH จาก Hypocreales sp. ES26 ยับยั้ง C. albicans ให้ค่า MIC 1, 2 และ 8 g/ml ตามลำดับ ส่วน CE จาก Fusarium sp. ES73, CH จาก ES-190, Penicillium citrinum ES43 และ Hypocreales sp. ES26 ยับยั้ง C. neoformans ให้ค่า MIC 1-4, 4, 8 และ 8-16 g/ml ตามลำดับ และสารสกัด CH จาก Hypocreales sp. ES26 ยังสามารถยับยั้งเชื้อ M. gypseum ได้ดีมาก ให้ค่า MIC 2 g/ml และค่า MFC 16 g/ml ซึ่งใกล้เคียงกับยาต้านรามาตรฐาน miconazole นอกจากนี้สารสกัด CH และ BE จาก Nigrospora sp. ES5 ยับยั้ง M. gypseum ได้ดีรองลงมา (MIC/MFC 4/4 และ 8/8 g/ml ตามลำดับ) ส่วนสารสกัด CE จาก Schizophyllum commune ES49 มีฤทธิ์ปานกลางต่อเชื้อ Penicillium marneffei clinical isolate (MIC/MFC 16/64 g/ml) นอกจากนี้ยังได้นำสารสกัด 115 สารสกัด จากเชื้อรา 86 ไอโซเลท มาทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ พบว่าสารสกัด BE จาก ES109 แสดงฤทธิ์ต้านอนุมูล DPPH ในระดับดี (IC50 0.036 mg/ml) สารสกัด BE จาก ES109 และ Pleosporales sp. ES187 ต้านอนุมูล OH• ได้ในระดับดีมาก (IC50 0.62 และ 0.69 mg/ml) ซึ่งใกล้เคียงกับค่า IC50 ของสารมาตรฐาน tannin (0.5 mg/ml) และสารสกัด BE จาก Pleosporales sp. ES187 และ ES200 ต้านอนุมูล superoxide anion ในระดับดีมาก (IC50 0.22 และ 0.32 mg/ml) ใกล้เคียงกับค่า IC50 ของสารมาตรฐาน trolox (0.3 mg/ml) ผลการศึกษาในครั้งนี้แสดงให้เห็นว่า ราเอนโดไฟท์จากหญ้าทะเลมีความหลากหลายและเป็นแหล่งของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่น่าสนใจ ในการคัดเลือกราทะเลที่ผลิตสารต้านจุลินทรีย์ ได้ทำการแยกเชื้อราทะเลจากสาหร่ายและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง จากจังหวัดชุมพร นครศรีธรรมราช และภูเก็ต ได้เชื้อราจำนวน 105 ไอโซเลต เมื่อนำมาทดสอบฤทธิ์ยับยั้งจุลินทรีย์ของน้ำเลี้ยงเชื้อจากราทั้งหมด มีน้ำเลี้ยงเชื้อรา 34 ไอโซเลต (32.4%) ที่มีฤทธิ์ในการยับยั้งจุลินทรีย์ได้อย่างน้อย 1 ชนิด และจากจำนวนสารสกัดหยาบ 315 สารที่นำมาทดสอบฤทธิ์ยับยั้งจุลินทรีย์ พบว่ามีสารสกัดจำนวน 100 (31.7%), 108 (34.3%), 8 (2.5%), 51 (16.2%), 130 (42.3%), 144(45.7%) และ 42 (13.3%) สารสกัด ที่สามารถยับยั้งเชื้อ S. aureus ATCC25923, Methicillin–resistant S. aureus (MRSA) SK1, Pseudomonas aeruginosa ATCC27853, Escherichia coli ATCC25922, C. albicans ATCC90028, C. neoformans ATCC90112 และ M. gypseum SH-MU4 ได้ โดยมีค่า MIC ต่อเชื้อดังกล่าว อยู่ในช่วง 2-200, 8-200, 2-200, 128-200, 0.25-200, 0.25-200 และ 32-200 g/ml ตามลำดับ และมีสารสกัดจำนวน 2, 2 และ 1 สารที่สามารถฆ่าเชื้อ S. aureus (MBC 128 และ 128 g/ml), C. neoformans (MFC 32 และ 128 g/ml) และ C. albicans (MFC 128 g/ml) ได้ตามลำดับ จากการศึกษาความสามารถในการผลิตสารออกฤทธิ์ของแบคทีเรียและราเอนโดไฟท์ ที่แยกได้จากพืชวงศ์ขิง 7 ชนิด คือ กระเจียวขาว กระทือ กุก ข่า ข่าป่า ปุดคางคก และไพล ด้วยการทดสอบความสามารถของแบคทีเรียจำนวน 11 ไอโซเลท และราเอนโดไฟท์จำนวน 133 ไอโซเลท ในการยับยั้งการเจริญของเชื้อรา (Fusarium oxysporum) และแบคทีเรียสาเหตุโรคเหี่ยว (Ralstonia solanacearum) โดยเลี้ยงราและแบคทีเรียเอนโดไฟท์ในอาหารต่างๆ พบว่าสารสกัดหยาบของแบค ทีเรียเอนโดไฟท์ ZB9 ที่เลี้ยงใน glucose yeast extract corn starch broth ยับยั้งการเจริญของ F. oxysporum ได้ดีที่สุด (ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางวงใส 15 มม.) ในขณะที่สารสกัดหยาบของราเอนโดไฟท์ PDB141 และ PDB152 ที่เลี้ยงใน potato dextrose galangal powder broth และ PDB148 ที่เลี้ยงใน potato dextrose broth ยับยั้งการเจริญของ R. solanacearum ได้ดีที่สุด (ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางวงใส 16 มม.) สำหรับการคัดกรองจุลินทรีย์เอนโดไฟท์ที่สร้างไซเดอโรฟอร์ หลังจากการเพาะเลี้ยงราเอนโดไฟท์จำนวน 37 ไอโซเลท บนอาหารแข็ง chrome azurol S แต่เมื่อคัดเลือกราเอนโดไฟท์บางไอโซเลทที่ให้ผลบวกโดยเจริญบนอาหารชนิดนี้และสร้าง halo zone สีเหลืองหรือสีชมพูรอบๆ โคโลนี ไปเลี้ยงในอาหารเหลว MGs-1 และตรวจสอบหมู่ฟังก์ชันของไซเดอโรฟอร์โดยวิธี Arnow assay และ Ferric perchlorate assay พบว่าราเอนโดไฟท์ PDB141 ที่สร้าง halo zone ขนาดเล็กกว่าสร้างไฮดรอกซาเมทไซเดอโรฟอร์ 150.71 g/ml ซึ่งมากกว่าราเอนโดไฟท์ PDB136 ที่สร้าง halo zone ขนาดใหญ่แต่สร้างไฮดรอกซาเมทไซเดอโรฟอร์ได้เพียง 3.33 g/ml |
| บรรณานุกรม | : |
วัชรินทร์ รุกขไชยศิริกุล . (2555). สารต้านแบคทีเรีย ต้านเชื้อรา และต้านอนุมูลอิสระจากเชื้อราและพืชที่คัดเลือก.
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. วัชรินทร์ รุกขไชยศิริกุล . 2555. "สารต้านแบคทีเรีย ต้านเชื้อรา และต้านอนุมูลอิสระจากเชื้อราและพืชที่คัดเลือก".
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. วัชรินทร์ รุกขไชยศิริกุล . "สารต้านแบคทีเรีย ต้านเชื้อรา และต้านอนุมูลอิสระจากเชื้อราและพืชที่คัดเลือก."
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2555. Print. วัชรินทร์ รุกขไชยศิริกุล . สารต้านแบคทีเรีย ต้านเชื้อรา และต้านอนุมูลอิสระจากเชื้อราและพืชที่คัดเลือก. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2555.
|
