مجله پژوهش در متابولیت‌های  گیاهی

مجله پژوهش در متابولیت‌های گیاهی

شناسایی ترکیبات فیتوشیمیایی، تعیین ورباسکوزید و لوتئولین با HPLC و ارزیابی فعالیت ضدباکتریایی گل ماهور(Verbascum songaricum)علیه Enterococcus faecalis

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه علوم و فناوری‌های زیستی نوین، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران
10.22034/jrpsm.2026.584435.1116
چکیده
چکیده مبسوط
سابق و هدف: پاتوژن‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک، به‌ویژه Enterococcus faecalis، از چالش‌های مهم سلامت جهانی محسوب می‌شوند. این باکتری فرصت‌طلب در عفونت‌های بیمارستانی، عفونت‌های دستگاه ادراری و اندوکاردیت نقش دارد. توانایی تشکیل بیوفیلم و انتقال افقی ژن‌های مقاومت، کنترل درمانی آن را دشوار کرده است. افزایش انتروکوک‌های مقاوم به وانکومایسین (VRE) نیز محدودیت گزینه‌های درمانی را تشدید کرده است. در این راستا، ترکیبات طبیعی مشتق از گیاهان دارویی به‌عنوان منابع بالقوه عوامل ضدمیکروبی مورد توجه قرار گرفته‌اند. ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی از طریق مکانیسم‌هایی مانند اختلال در غشای سلولی، مهار آنزیم‌های حیاتی و اختلال در مسیرهای متابولیکی اثرات ضدباکتریایی نشان می‌دهند. جنس Verbascum از خانواده Plantaginaceae به دلیل دارا بودن ترکیبات زیست‌فعال مانند ورباسکوزید و لوتئولین شناخته شده است. با این حال، شناسایی همزمان ترکیبات فنولی شاخص و بررسی ارتباط آن‌ها با فعالیت ضدباکتریایی در Verbascum songaricum تاکنون Enterococcus faecalis ه‌صورت سیستماتیک گزارش نشده است. هدف این مطالعه بررسی پروفایل فیتوشیمیایی عصاره اندام‌های هوایی Verbascum songaricum، تعیین کمّی ترکیبات فنولی شاخص (ورباسکوزید و لوتئولین)، و ارزیابی فعالیت ضدباکتریایی آن علیه Enterococcus faecalis (ATCC 29212) بود.
مواد و روش‌ها: اندام‌های هوایی Verbascum songaricum در آذر ماه ۱۴۰۴ از شهرستان شازند، استان مرکزی، ایران (ارتفاع حدود ۱۷۵۰ متر از سطح دریا) جمع‌آوری شد. نمونه‌ها پس از شناسایی تاکسونومیک، در شرایط کنترل‌شده (دمای 2 ± 25 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 40–50٪) به مدت ۸ روز خشک و سپس پودر شدند. استخراج ترکیبات فنولی با استفاده از ۵۰ گرم پودر گیاهی و ۵۰۰ میلی‌لیتر اتانول ۸۰٪ به روش سوکسله (BÜCHI B-811) به مدت ۸ ساعت انجام شد. عصاره پس از تغلیظ تحت خلأ و فیلتراسیون (0.22 µm) آماده استفاده گردید. فعالیت ضدباکتریایی علیه Enterococcus faecalis (ATCC 29212) با روش میکرودایلوشن براث برای تعیین MIC و MBC و همچنین آزمون دیسک دیفیوژن مطابق دستورالعمل CLSI (2025) ارزیابی شد. شناسایی و تعیین کمّی ترکیبات فنولی با استفاده از HPLC-DAD و مقایسه با استانداردهای ورباسکوزید و لوتئولین انجام گرفت. تمامی آزمایش‌ها در سه تکرار مستقل انجام شدند.
یافته ها: بازده استخراج 16.3 ± 2.4٪(w/w) بود. عصاره فعالیت ضدباکتریایی وابسته به غلظت علیه Enterococcus faecalis (ATCC 29212) نشان داد، به‌طوری‌که MIC برابر 6.25 mg/mL (n=3) و MBC در محدوده 12.5 تا 50 mg/mL به‌دست آمد. نسبت MBC/MIC در محدوده نشان‌دهنده فعالیت باکتری‌کشی بالقوه عصاره (MBC/MIC ≤ 4) قرار داشت. در آزمون دیسک دیفیوژن، عصاره هاله عدم رشد 14.1 ± 0.65 میلی‌متر ایجاد کرد که به‌طور معنی‌دار کمتر از وانکومایسین (20.8 ± 0.42 میلی‌متر) و به‌طور معنی‌دار بیشتر از کنترل منفی بود (ANOVA, p < 0.05). آنالیز HPLC-DAD حضور دو ترکیب فنولی اصلی ورباسکوزید (5.08 ± 0.21 mg/g) و لوتئولین (2.01 ± 0.09 mg/g) را تأیید کرد. همچنین وجود چندین پیک ناشناخته در کروماتوگرام مشاهده که نشان‌دهنده حضور سایر ترکیبات فنولی یا متابولیت‌های زیست‌فعال بالقوه در عصاره است.
نتیجه‌گیری: یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که عصاره Verbascum songaricum دارای فعالیت ضدباکتریایی قابل توجهی علیه Enterococcus faecalis است. حضور ورباسکوزید و لوتئولین به‌عنوان ترکیبات غالب، در کنار سایر ترکیبات احتمالی، می‌تواند در اثرات ضدباکتریایی مشاهده‌شده نقش داشته باشد. تکرارپذیری نتایج در آزمون‌های مختلف، پتانسیل این گیاه را به‌عنوان منبع طبیعی ترکیبات ضدمیکروبی تأیید می‌کند. با این حال، انجام مطالعات تکمیلی شامل بررسی مکانیسم‌های مولکولی، سمیت سلولی و آزمون‌های درون‌تنی برای ارزیابی کاربردهای بالینی ضروری است.
کلیدواژه‌ها

Ali, I. A. A., & Neelakantan, P. (2022). Antibiofilm activity of phytochemicals against Enterococcus faecalis: A literature review. Phytotherapy Research, 36(7), 2824–2838. https://doi.org/10.1002/ptr.7488
Alara, O. R., Abdurahman, N. H., & Ukaegbu, C. I. (2021). Extraction of phenolic compounds: A review. Current Research in Food Science, 4, 203–218. https://doi.org/10.1016/j.crfs.2021.03.011
Al-Rimawi, F., & Odeh, I. (2015). Development and validation of an HPLC-UV method for determination of eight phenolic compounds in date palms. Journal of AOAC International, 98(5), 1335–1339. https://doi.org/10.5740/jaoacint.15-010
Amini, S., Fattahi, M., & Nazemiyeh, H. (2022). Evaluation of phytochemical diversity among some genotypes and different organs of Verbascum species in northwest of Iran. Advanced Research in Medicinal Plants, 1(1), 49–64. https://doi.org/10.30479/armp.2023.18056.1006 (In Persian)
Atanasov, A. G., Zotchev, S. B., Dirsch, V. M., International Natural Product Sciences Taskforce, & Supuran, C. T. (2021). Natural products in drug discovery: Advances and opportunities. Nature Reviews Drug Discovery, 20(3), 200–216. https://doi.org/10.1038/s41573-020-00114-z
Ciurlă, L., Enache, I. M., & Patraș, A. (2025). Simultaneous determination of 16 phenolic compounds in edible fruits from spontaneous species using HPLC-DAD. Molecules, 30(15), 3071. https://doi.org/10.3390/molecules30153071
Clinical and Laboratory Standards Institute. (2022). Performance standards for antimicrobial susceptibility testing; CLSI supplement M100 (32nd ed.). CLSI.
Davidova, S., Galabov, A. S., & Satchanska, G. (2024). Antibacterial, antifungal, antiviral activity, and mechanisms of action of plant polyphenols. Microorganisms, 12(12), 2502. https://doi.org/10.3390/microorganisms12122502
Elsaid, E. (2025). Antibacterial activities of Rosmarinus officinalis extract against Enterococcus faecalis and E. faecium. World Veterinary Journal, 15(2), 498–508.
European Medicines Agency. (2018). Assessment report on Verbascum thapsus L., V. densiflorum Bertol., and V. phlomoides L., flos (EMA/HMPC/611531/2016).
Eumkeb, G., Siriwong, S., & Thumanu, K. (2012). Synergistic activity of luteolin and amoxicillin combination against amoxicillin-resistant Escherichia coli and mode of action. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 117, 247–253. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2012.10.006
García-Solache, M., & Rice, L. B. (2019). The Enterococcus: A model of adaptability to its environment. Clinical Microbiology Reviews, 32(2), e00058-18. https://doi.org/10.1128/CMR.00058-18
Ghahreman, A. (1999). Flora rangī Īrān (No. 3123, Code 107001072). Institute of Forests and Rangelands Research & University of Tehran.  (In Persian)
Ghahreman, A., & Attar, F. (1999). Biodiversity of plant species in Iran (No. 2411). Tehran University Publications.  (In Persian)
Ghorbel, A., Guidara, W., Rekik, M., Köseoglu, O., Yildirim, B., Demir, C., Sevim, D., Jabeur, H., El Arbi, M., & Bouaziz, M. (2025). Chemical and sensory characteristics of olive oils extracted from the Tunisian olive varieties. ACS Omega, 10(16), 16579–16588. https://doi.org/10.1021/acsomega.4c11690
Gutiérrez-Fernández, J., García-Armesto, M. R., Alvarez-Alonso, R., del Valle, P., de Arriaga, D., & Rúa, J. (2013). Antimicrobial activity of binary combinations of natural and synthetic phenolic antioxidants against Enterococcus faecalis. Journal of Dairy Science, 96(8), 4912–4920. https://doi.org/10.3168/jds.2013-6643
Habibzadeh, S. (2023). Extraction of polyphenols from quince by artificial neural network-assisted Soxhlet extraction optimizing solvent ratio and operational conditions. Materials Chemistry and Mechanics, 1, 60–72.  (In Persian)
Ishak, A., Mazonakis, N., Spernovasilis, N., Akinosoglou, K., & Tsioutis, C. (2025). Bactericidal versus bacteriostatic antibacterials: Clinical significance, differences and synergistic potential in clinical practice. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 80(1), 1–17. https://doi.org/10.1093/jac/dkae380
Jamshidi Kia, F., Lorigooini, Z., & Amini Khoei, H. (2018). Medicinal plants: Past history and future perspective. Journal of Herbmed Pharmacology, 7(1), 1–7. https://doi.org/10.15171/jhp.2018.01 (In Persian)
Janani, K., Ajitha, P., Sandhya, R., & Teja, K. V. (2019). Chemical constituent, minimal inhibitory concentration, and antimicrobial efficiency of essential oil from Origanum vulgare against Enterococcus faecalis: An in vitro study. Journal of Conservative Dentistry, 22(6), 538–543. https://doi.org/10.4103/JCD.JCD_80_19
Kalalian Moghaddam, H., Mirzaii, M., Khaksari, M., Fazli, M., Rahimi, F., & Amiri Behzadi, A. (2015). Antibacterial and anti-adherent activity of great mullein (Verbascum thapsus L.) ethanolic extract on in vitro biofilm formation of three oral streptococci. International Journal of Health Studies, 1(2), 34–37.  (In Persian)
Kalamegh, A. B., Mirjalili, M. H., & Ebrahimi, S. N. (2025). Metabolic profiling and antibacterial activity of Iranian Verbascum species. Industrial Crops and Products, 153, 112609. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112609 (In Persian)
Lone, A. S., Ravindran, K. C., & Jeandet, P. (2024). Evaluation of antimicrobial activity and bioactive compound analysis of Verbascum thapsus L.: A folklore medicinal plant. Phytomedicine Plus, 4(3), 100560. https://doi.org/10.1016/j.phyplu.2024.100560
Lu, S., Cui, T., Wu, S., et al. (2025). Investigation of luteolin’s antibacterial mechanism against Staphylococcus aureus through network pharmacology and molecular docking approaches. In Silico Research in Biomedicine, 1, 100129. https://doi.org/10.1016/j.insi.2025.100129
Marčetić, M., Bufan, B., Drobac, M., et al. (2025). Multifaceted biological properties of verbascoside/acteoside: Antimicrobial, cytotoxic, anti-inflammatory, and immunomodulatory effects. Antibiotics, 14(7), 697. https://doi.org/10.3390/antibiotics14070697
Mizzi, L., Chatzitzika, C., Gatt, R., & Valdramidis, V. (2020). HPLC analysis of phenolic compounds and flavonoids with overlapping peaks. Food Technology & Biotechnology, 58(1), 12–21.
Morteza-Semnani, K., & Ghanbarimasir, Z. (2019). A review on traditional uses, phytochemistry and pharmacological activities of the genus Ballota. Journal of Ethnopharmacology, 233, 197–217. https://doi.org/10.1016/j.jep.2018.12.001 (In Persian)
Nazzaro, F., Coppola, F., Fratianni, F., et al. (2025). Polyphenols bioactive metabolites, and their anti-biofilm and neuroprotective potential. Foods, 14(22), 3976. https://doi.org/10.3390/foods14223976
Nofouzi, K., Mahmudi, R., Tahapour, K., Amini, E., & Yousefi, K. (2016). Verbascum speciosum methanolic extract: Phytochemical components and antibacterial properties. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 19(2), 499–505. https://doi.org/10.1080/0972060X.2014.901625
Noroozi, N., Momtaz, H., & Tajbakhsh, E. (2022). Molecular characterization and antimicrobial resistance of Enterococcus faecalis isolated from seafood samples. Veterinary Medicine and Science, 8(3), 1104–1112. https://doi.org/10.1002/vms3.761 (In Persian)
Pathirana, O. C., Paranagama, M. P., Wijesundera, K. K., Mahakapuge, T. A. N., Abeykoon, A. M. A. U., & Rajapakse, J. (2024). Elucidating the potential of Annona muricata L. grown in Sri Lanka to be used in developing an anticancer drug against colorectal and breast cancers. BMC Complementary Medicine and Therapies, 24, 410. https://doi.org/10.1186/s12906-024-04712-
Rechinger, K. H. (1963–1988). Flora Iranica (Vol. 147). Akademische Druck- und Verlagsanstalt.
Sadanandan, B., & Yogendraiah, K. M. (2025). Enterococcus faecalis biofilm: A clinical and environmental hazard. Medical Sciences Forum, 35(1), 5. https://doi.org/10.3390/msf2025035005
Salem, M. A., Salama, M. M., Ezzat, S. M., & Hashem, Y. A. (2022). Comparative metabolite profiling of four polyphenol-rich Morus leaves extracts in relation to their antibiofilm activity against Enterococcus faecalis. Scientific Reports, 12, 20168. https://doi.org/10.1038/s41598-022-24382-4
Sena, G., De Rose, E., Crudo, M., et al. (2024). Essential oils from southern Italian aromatic plants synergize with antibiotics against Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Enterococcus faecalis. Antibiotics, 13(7), 605.
Senatore, F., Rigano, D., Formisano, C., et al. (2007). Phytogrowth-inhibitory and antibacterial activity of Verbascum sinuatum. Fitoterapia, 78(3), 244–247. https://doi.org/10.1016/j.fitote.2006.11.010
Shi, C., Ma, Y., Tian, L., et al. (2022). Verbascoside: An efficient and safe natural antibacterial adjuvant for preventing bacterial contamination of fresh meat. Molecules, 27(15), 4943. https://doi.org/10.3390/molecules27154943
Stratilová, E., Mlynářová, V., & Číž, M. (2021). Phenylpropanoid glycoside and phenolic acid profiles and biological activities of biomass extracts from different types of Verbena officinalis microshoot cultures. Antioxidants, 11(2), 409. https://doi.org/10.3390/antiox11020409
Süntar, I., Tatlı, I. I., Küpeli Akkol, E., et al. (2010). An ethnopharmacological study on Verbascum species: From conventional wound healing use to scientific verification. Journal of Ethnopharmacology, 132(2), 408–413. https://doi.org/10.1016/j.jep.2010.08.004
Talebi, M., Asghari Moghadam, N., Mamooii, Z., et al. (2015). Antibiotic resistance and biofilm formation of Enterococcus faecalis in patient and environmental samples. Jundishapur Journal of Microbiology, 8(10), e23349. https://doi.org/10.5812/jjm.23349 (In Persian)
Ugalde Silva, P., Desbonnet, C., Rice, L. B., & García-Solache, M. (2024). Evolutionary trajectories of β-lactam resistance in Enterococcus faecalis strains. mBio, 15(12), e02897-24. https://doi.org/10.1128/mbio.02897-24
World Health Organization. (2025). Global antibiotic resistance surveillance report 2025. WHO.
Xi, M., Hou, Y., Wang, R., et al. (2022). Potential application of luteolin as an active antibacterial composition in the development of hand sanitizer products. Molecules, 27(21), 7342. https://doi.org/10.3390/molecules27217342
Yang, L., Liu, Y., Zu, Y. G., et al. (2022). The antibacterial activity and mechanism of verbascoside against methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Journal of Applied Microbiology, 132(1), 177–187.
Zhang, T., Qiu, Y., Luo, Q., et al. (2018). The mechanism by which luteolin disrupts the cytoplasmic membrane of methicillin-resistant Staphylococcus aureus. The Journal of Physical Chemistry B, 122(4), 1427–1438. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.7b05766