مجله پژوهش در متابولیت‌های  گیاهی

مجله پژوهش در متابولیت‌های گیاهی

پروفایل فیتوشیمیایی ترکیبات زیست فعال چای سفید: آنالیز GC-MS و ارزیابی فعالیت ضدمیکروبی علیه پاتوژن‌های بالینی و القای آپوپتوز در سلول‌های سرطان سینه MCF-7 از طریق مدولاسیون BAX /BCL2

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه زیست‌شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران
2 گروه شیمی، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران
10.22034/jrpsm.2026.596292.1132
چکیده
سابقه و هدف: بیماری سرطان افراد بسیار زیادی را مورد آسیب قرار داده است و دومین علت جهانی مرگ‌ومیر پس از بیماری‌های قلبی و عروقی می‌باشد. سرطان بیماری بسیار پیچیده ژنتیکی، اپی‌ژنتیکی و محیطی و دارای تنوع فراوانی در سطوح بافتی، توموری و سلولی‌ست، که این گوناگونی می‌تواند به درمان‌های نامناسب منجر شود. شیمی‌درمانی، یکـی از مـؤثرترین درمـان‌هـا بـرای تومورهـای متاستاتیک به‌شمار می‌رود. مقاوم شدن هم‌زمـان سـلول‌هـای سرطانی نسبت به داروهای مختلف، بدون ارتباط سـاختاری و عمل‌کــردی بــا یکــدیگر، هنوز یکی از موانع بزرگ بر سر راه شیمی‌درمانی موفق به‌شمار مـی‌آیـد. همچنین، گسترش روزافزون مقاومت‌های دارویی در میان باکتری‌ها در کنار سمیت و عوارض جانبی داروهای موجود سبب شده است تا توجه بیش‌تری به سمت داروهای مناسب‌تر با اثرات سمی و عوارض جانبی کم‌تر معطوف گردد و برای این منظور، گیاهان دارویی مورد توجه قرار دارند. گیاهان دارویی مخازن غنی از متابولیت‌هـای ثانویـه و در واقع منابع موثر و اساسی بسیاری از مواد دارویـی مـی‌باشـند. چای سفید از برگ سبز گیاه چای با نام علمی Camellia Sinensis تهیه می‌شود. برجسته‌ترین ترکیبات دارای ویژگی‌های ضدمیکروبی مواد پلی‌فنلی می‌باشند که مجموعا در حدود 30% از وزن چای خشک را تشکیل می‌دهند. هدف از این تحقیق بررسی خاصیت ضدمیکروبی و ضدسرطانی اسانس چای سفید بوده است. پژوهش حاضر ترکیبات شیمیایی، فعالیت ضدمیکروبی و سمیت سلولی و اثرات ضدسرطانی اسانس چای سفید را بررسی کرد.
مواد و روش ها: ابتدا برگ خشک چای سفید پودر شده و اسانس به‌روش تقطیر با آب به کمک دستگاه کلونجر استخراج و با گاز کروماتوگرافی-طیف سنجی جرمی (GC-MS) مواد موثره اسانس آنالیز شد. اثرات ضدمیکروبی اسانس روی سویه‌های بالینی باکتری اشرشیا کلی، سودوموناس آئروژینوزا، کلبسیلا پنومونیه، استافیلوکوکوس اورئوس و مخمر کاندیدا آلبیکنس به‌روش انتشار چاهک آگار بررسی و مقادیر MIC و MBC (روش میکرودایلوشن) اسانس چای سفید تعیین شد. سمیت سلولی اسانس چای سفید بر رده سلولی سرطان پستان، MCF-7، با سنجش MTT و تغییرات بیانی ژن‌های دخیل در آپوپتوز، BAX، BCL2 و β-actin (ژن مرجع و استاندارد( با تکنیک RT-qPCR در غلظت IC50 اسانس سنجیده شده است.
یافته ها: آنالیز GC-MS، کافئین (95/22٪)، کرزول (99/9٪)، فنل (90/8٪)، اوژنول (97/4٪) و تیمول (35/3٪) را به‌عنوان ترکیبات غالب موجود در اسانس شناسایی کرد. هاله‌های عدم رشد میکروارگانیسم‌ها در روش چاهک، بین 15/20 تا 39/35 میلی‌متر متغیر بود. مقادیر MIC از 78/0 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر (برای Candida albicans) تا 5/12 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر (برای Escherichia coli) ثبت شد و نسبت MBC/MIC (یا MFC/MIC) برای همه سویه‌ها برابر ۲ بود. سنجش MTT کاهش کلی اما غیرخطی در زیست‌پذیری سلول‌ها را نشان داد (IC50​>50 mg/mL). آنالیز qPCR افزایش 2/1 برابری بیان ژن پیش‌آپوپتوز BAX و کاهش 33/0 برابری بیان ژن ضدآپوپتوز BCL2 را نشان داد که به افزایش نسبت BAX/BCL2 از 48/1 به 64/5 (تغییر به سمت پروفایل رونویسی پیش‌آپوپتوزی) منجر می‌شود.
نتیجه گیری: اسانس چای سفید فعالیت ضدمیکروبی در شرایط in- vitro مناسب و اثرات تعدیلی متوسطی بر ژن‌های مرتبط با مرگ سلولی در رده MCF-7 نشان داد. با این حال، تأیید نهایی این پتانسیل درمانی مستلزم اعتبارسنجی شیمیایی ترکیبات و ارزیابی‌های عملکردی پروتئینی در مطالعات آتی است.

تازه های تحقیق

Balouiri, M., Sadiki, M., & Ibnsouda, S. K. (2016). Methods for in-vitro evaluating antimicrobial activity: A review. Journal of Pharmaceutical Analysis, 6 (2): 71-79. (In Persian). https://doi.org/10.1016/j.jpha.2015.11.005.

Zalewski, D., & Bogucka-Kocka, A. (2025). RQdeltaCT: an open-source R package for relative quantification of gene expression using delta Ct methods. Scientific Reports, 15, 29762.DOI: 10.1038/s41598-025-11822-0

.

         Peña-Blanco, A., & García-Sáez, A. J. (2018). Bax, Bak and beyond — mitochondrial performance in apoptosis. The FEBS Journal, 285(3), 416–431.DOI: 10.1111/febs.14186

 

Bustin, S. A., Ruijter, J. M., van den Hoff, M. J., Kubista, M., Pfaffl, M. W., Shipley, G. L., … & Wittwer, C. T. (2025). MIQE 2.0: Revision of the Minimum Information for Publication of Quantitative Real-Time PCR Experiments Guidelines. Clinical Chemistry, 71(4), hvaf043.DOI: 10.1093/clinchem/hvaf043.

         Czabotar, P. E., & Garcia-Saez, A. J. (2023). Mechanisms of BCL-2 family proteins in mitochondrial apoptosis. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 24(10), 732–748.DOI: 10.1038/s41580-023-00629-4.

 

Hampton, T. H., Taub, L., Ferreria-Fukutani, K., Stanton, B. A., & MacKenzie, T. A. (2025). Analyzing qPCR data: Better practices to facilitate rigor and reproducibility. Biochemistry and Biophysics Reports, 44, 102356.DOI: 10.1016/j.bbrep.2025.102356

.

Gilavand, F., Saki, R., Mirzaei, S. Z., & Esmaeil Lashgarian, H. (2021). Green synthesis of zinc nanoparticles using aqueous extract of Magnoliae officinalis and assessment of its bioactivity potentials. Biointerface Research in Applied Chemistry, 11 (1): 7765–7774. (In Persian). https://doi.org/10.33263/BRIAC111.77657774.

     Johnston, J., Vilardi, K., Cotto, I., Sudarshan, A., Bian, K., Klaus, S., Bachmann, M., Parsons, M., Wilson, C., Bott, C., & Pinto, A. (2024). Metatranscriptomic analysis reveals synergistic activities of comammox and anammox bacteria in full-scale attached growth nitrogen removal system. Environmental Science & Technology, 58 (29): 13023–13034. https://doi.org/10.1021/acs.est.4c04375.

     Koch, W., Kukula-Koch, W., & Komsta, L. (2019). Chemical Composition and Biological Activity of Tea (Camellia sinensis). Molecules, 24 (6): 1060. https://doi.org/10.3390/molecules24061060.

        Singh, R., Letai, A., & Sarosiek, K. (2023). Regulation of apoptosis in health and disease: the balancing act of BCL-2 family proteins. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 24(4), 261–280.DOI: 10.1038/s41580-022-00529-4

.

     Ma, J., Wang, X. B., Li, R., Xuan, S. H., Wang, F., Li, X. H., & Li, L. (2017). RNAi-mediated TCF-3 gene silencing inhibits proliferation of Eca-109 esophageal cancer cells by inducing apoptosis. Bioscience reports, 41 (9): https://doi.org/10.1042/BSR20170799.

     Kumar, P., Nagarajan, A., & Uchil, P. D. (2018). Analysis of Cell Viability by the MTT Assay. Cold Spring Harbor Protocols, 2018(6), pdb-prot095505.DOI: 10.1101/pdb.prot095505

.

 Fayed, E. A., Gohar, A. A., Farrag, A. M., & Ammar, Y. A. (2022). Upregulation of BAX and caspase‐3, as well as downregulation of Bcl‐2 during treatment with indeno[1,2‐b]quinoxalin derivatives, mediated apoptosis in human cancer cells. Archiv der Pharmazie, 355(5), e2100454.DOI: 10.1002/ardp.202100454.

 

Omidi, J., & Abdolmohammadi, S. (2025). Evaluation of chemical composition and different usages of white tea. Research on Horticultural Sciences Journal. (In Persian). https://doi.org/10.22092/RHSJ.2025.360687.1035.

     Pawar, H. A. (2018). White Tea a Day Keeps Disease Away: A Review. Current Trends in Biomedical Engineering & Biosciences, 15 (5). https://doi.org/10.19080/CTBEB.2018.15.555925.

      Paiva, L. S., Dias, A. P., Motta, M. H., & Baptista, J. (2025). Phytochemicals and biological properties of Azorean Camellia sinensis black tea samples from different zones of tea plantation. Plants, 14 (1): 103. https://doi.org/10.3390/plants14010103.

       Pistritto, G., Trisciuoglio, D., Ceci, C., Garufi, A., & D’Orazi, G. (2016). Apoptosis as anticancer mechanism: Function and dysfunction of its modulators and targeted therapeutic strategies. Frontiers in Oncology, 6, 183. https://doi.org/10.3389/fonc.2016.00183.

     Redza-Dutordoir, M., & Averill-Bates, D. A. (2016). Activation of apoptosis signaling pathways by reactive oxygen species. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research, 1863 (12): 2977-2992. https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2016.09.012.

     Reygaert, W. C. (2018). Green tea catechins: Their use in treating and preventing infectious diseases. BioMed Research International, 9(10): 52-61. https://doi.org/10.1155/2018/9105261.

     Kumar, P., Nagarajan, A., & Uchil, P. D. (2018). Analysis of Cell Viability by the MTT Assay. Cold Spring Harbor Protocols, 2018(6), pdb-prot095505.DOI: 10.1101/pdb.prot095505

.

     Sánchez-García, C., & Rodríguez-López, J. M. (2022). Polyphenols and Apoptosis: A Review of the Mechanisms of Action. Antioxidants, 11 (5): 942. https://doi.org/10.3390/antiox11050942.

Damgaard, M. V., Jensen, T. H., & Treebak, J. T. (2022). Protocol for qPCR analysis that corrects for cDNA variation. STAR Protocols, 3(3), 101625.DOI: 10.1016/j.xpro.2022.101625

     Samanta, S. (2022). Potential bioactive components and health promotional benefits of tea (Camellia sinensis). Journal of the American Nutrition Association, 41 (1): 65–93. https://doi.org/10.1080/07315724.2020.1827082.

     Saddam, M. A., Al-Azzawi, M. A., & Al-Hassani, A. H. (2024). Emerging biomarkers and potential therapeutics of the BCL-2 protein family: the apoptotic and anti-apoptotic context. The Egyptian Journal of Medical Human Genetics, 25(1), 12.DOI: 10.1186/s43042-024-00485-7.

 

Soltani, A., Shahini Shams Abadi, M., Raeisi, M., Kouhihabibidehkordi, G., Eshaghi, F., Mohreh, O., & Rafieian-Kopaei, M. (2023). Apoptosis-inducing plant-based phenolic compounds are effective on leukemia cell lines. Current Pharmaceutical Design, 29 (14): 1092–1104. (In Persian). https://doi.org/10.2174/1381612829666230417110032.

Tafazoli, A., & Tafazoli Moghadam, E. (2020). Camellia sinensis mouthwashes in oral care: A systematic review. Journal of Dentistry (Shiraz), 21 (4): 249–262. (In Persian). https://doi.org/10.30476/DENTJODS.2020.83204.1045.

     Winiarska-Mieczan, A., Tomaszewska, E., & Jachimowicz, K. (2021). Antioxidant, Anti-Inflammatory, and Immunomodulatory Properties of Tea- The Positive Impact of Tea Consumption on Patients with Autoimmune Diabetes. Nutrients, 13 (11): 3972. https://doi.org/10.3390/nu13113972.

Walsh TR, Gales AC, Laxminarayan R, Dodd PC. Antimicrobial Resistance: Addressing a Global Threat to Humanity. PLOS Medicine. 2023;20(7):e1004264.DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1004264

Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, Bray F. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 2021;71(3):209–249.DOI:https://doi.org/10.3322/caac.21660

Jawaid, T., Alaseem, A. M., Khan, M. M., Mukhtar, B., Kamal, M., Anwer, R., Ahmed, S., & Alam, A. (2023). Preparation and evaluation of nanoemulsion of citronella essential oil with improved antimicrobial and anti-cancer properties. Antibiotics, 12(3), 478.DOI:https://doi.org/10.3390/antibiotics12030478

Abdoul-Latif FM, El-Haci IA, Ed-Dra A, Radu F, Bouyahya A. Exploring the potent anticancer activity of essential oils and their bioactive compounds: Mechanisms and prospects for future cancer therapy. Pharmaceuticals. 2023;16(8):1086.DOI: 10.3390/ph16081086

Thalappil MA, Singh P, Carcereri de Prati A, Sahoo SK, Mariotto S, Butturini E. Essential oils and their nanoformulations for breast cancer therapy. Phytotherapy Research. 2024;38(2):556–591.DOI: 10.1002/ptr.8054

کلیدواژه‌ها