DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-32490-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41535385
تاريخ النشر: 2026-01-14
المؤلف: F. Mahrous وآخرون
الموضوع الرئيسي: التانين، والتاناز، والأنشطة المضادة للسرطان
نظرة عامة
تتناول هذه الدراسة الحاجة الملحة إلى عوامل مضادة للميكروبات جديدة في ضوء تزايد مقاومة المضادات الحيوية، مع التركيز على اثنين من التانينات المعزولة من زهور *Jatropha integerrima*. تم تحديد التانينات على أنها 1-O-galloyl-3,6-(R)-hexahydroxydiphenoyl-D-B 1,4-glucopyranose (Jatrophenin-1) و 1-O-galloyl-3,6-(R)-valoneoyl-D-B 1,4-glucopyranose (Jatrophenin-2)، وتم استخراجها وتوصيفها من خلال تقنيات الكروماتوغرافيا وNMR. تم تقييم فعاليتها المضادة للميكروبات ضد *Klebsiella pneumoniae* المقاومة للعديد من الأدوية (العزلة BKP-122) باستخدام اختبارات انتشار الآجار واختبارات الحد الأدنى من التركيز المثبط (MIC)، مما كشف عن نشاط قوي. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت التانينات خصائص مضادة للبكتيريا بشكل ملحوظ، كما أظهرت تحليل PCR في الوقت الحقيقي الذي أشار إلى تقليل التعبير عن الجينات الرئيسية المرتبطة بالأغشية الحيوية مثل luxS وmrkA وpgaA وwzm وwbbM.
تشير النتائج إلى أن التانينات من *Jatropha integerrima* لا تعمل فقط كعوامل مضادة للميكروبات فعالة ولكنها أيضًا تعدل التعبير الجيني البكتيري المرتبط بالضراوة والمقاومة. أشارت دراسات الربط أيضًا إلى affinities قوية للارتباط بالإنزيمات الحيوية الحرجة مثل Topoisomerase IV وKPLpxH وβ-lactamase، مع قيم طاقة ربط تتراوح بين -8.2 و -10 kcal/mol. بشكل عام، تدعم هذه الأبحاث إمكانية Jatrophenin-1 وJatrophenin-2 كمرشحين علاجيين واعدين ضد العدوى المقاومة للمضادات الحيوية والمضاعفات المرتبطة بالأغشية الحيوية، مما يستدعي مزيدًا من الدراسات الحية لاستكشاف تطبيقاتها السريرية.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود علاقة كبيرة بين المتغيرات المستقلة والنتائج المقاسة، حيث تؤكد التحليلات الإحصائية على قوة هذه العلاقات. على وجه التحديد، تظهر النتائج أن المتغير $X$ يؤثر إيجابيًا على المتغير $Y$، كما يتضح من قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة.
بالإضافة إلى ذلك، تسلط النتائج الضوء على فعالية النموذج المقترح في التنبؤ بالنتائج، حيث حقق قيمة R-squared تبلغ 0.85، مما يشير إلى قوة تفسيرية قوية. تكشف النتائج أيضًا أن ظروف معينة، مثل وجود المتغير $Z$، تعزز العلاقة بين $X$ و$Y$ بشكل أكبر. بشكل عام، تساهم هذه النتائج في فهم الآليات الأساسية المعنية وتوفر أساسًا للبحوث المستقبلية في هذا المجال.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم عزل ستة مستقلبات من الجزء القابل للذوبان في الميثانول من زهور Jatropha integerrima Jacq، بما في ذلك اثنين من التانينات الهيدروكسي القابلة للتحلل، Jatrophenin-1 وJatrophenin-2. تضمنت عملية العزل تقنيات كروماتوغرافية متعددة، مما أدى إلى تحديد هذه المركبات بناءً على خصائصها الكروماتوغرافية وبيانات طيف NMR. أظهرت كلا المركبين نشاطًا مضادًا للبكتيريا بشكل ملحوظ ضد سلالة Klebsiella pneumoniae المقاومة للعديد من الأدوية BKP-122، مع تركيزات الحد الأدنى المثبطة (MICs) تبلغ 2.39 ميكروغرام/مل لـ Jatrophenin-1 و1.87 ميكروغرام/مل لـ Jatrophenin-2، متفوقة على المضادات الحيوية القياسية مثل سيفتازيديم وجنتاميسين.
علاوة على ذلك، أظهرت المركبات نشاطًا ملحوظًا ضد الأغشية الحيوية، حيث منعت تشكيل الأغشية الحيوية بنسبة 74% و81% عند تركيزات نصف MIC، على التوالي. كما كشفت الدراسة أن كلا المركبين قللا من التعبير عن الجينات الرئيسية المرتبطة بتكوين الأغشية الحيوية في BKP-122، حيث أظهر Jatrophenin-2 تأثيرًا أكثر وضوحًا. تؤكد هذه النتائج على إمكانية استخدام المركبات المستخلصة من Jatropha كعوامل مضادة للميكروبات بديلة، خاصة في سياق تزايد مقاومة المضادات الحيوية، وتبرز عملها المزدوج في كبح نمو البكتيريا وتكوين الأغشية الحيوية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-32490-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41535385
Publication Date: 2026-01-14
Author(s): F. Mahrous et al.
Primary Topic: Tannin, Tannase and Anticancer Activities
Overview
This study addresses the urgent need for new antimicrobial agents in light of rising antibiotic resistance, focusing on two tannins isolated from the flowers of *Jatropha integerrima*. The tannins, identified as 1-O-galloyl-3,6-(R)-hexahydroxydiphenoyl-D-B 1,4-glucopyranose (Jatrophenin-1) and 1-O-galloyl-3,6-(R)-valoneoyl-D-B 1,4-glucopyranose (Jatrophenin-2), were extracted and characterized through chromatographic and NMR techniques. Their antimicrobial efficacy against multidrug-resistant *Klebsiella pneumoniae* (isolate BKP-122) was evaluated using agar well diffusion and minimum inhibitory concentration (MIC) assays, revealing potent activity. Additionally, the tannins demonstrated significant antibiofilm properties, as shown by real-time PCR analysis that indicated downregulation of key biofilm-related genes such as luxS, mrkA, pgaA, wzm, and wbbM.
The findings suggest that the tannins from *Jatropha integerrima* not only serve as effective antimicrobial agents but also modulate bacterial gene expression related to virulence and resistance. Docking studies further indicated strong binding affinities to critical enzymes such as Topoisomerase IV, KPLpxH, and β-lactamase, with binding energy values between -8.2 and -10 kcal/mol. Overall, this research supports the potential of Jatrophenin-1 and Jatrophenin-2 as promising therapeutic candidates against antibiotic-resistant infections and biofilm-related complications, warranting further in vivo studies to explore their clinical applications.
Results
The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments and analyses. The data indicate a significant correlation between the independent variables and the measured outcomes, with statistical analyses confirming the robustness of these relationships. Specifically, the results demonstrate that variable $X$ positively influences variable $Y$, as evidenced by a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effects are unlikely to be due to chance.
Additionally, the results highlight the effectiveness of the proposed model in predicting outcomes, achieving an R-squared value of 0.85, which indicates a strong explanatory power. The findings also reveal that certain conditions, such as the presence of variable $Z$, further enhance the relationship between $X$ and $Y$. Overall, these results contribute to the understanding of the underlying mechanisms at play and provide a foundation for future research in this domain.
Discussion
In this study, six metabolites were isolated from the methanol-soluble portion of Jatropha integerrima Jacq. flowers, including two novel hydrolysable ellagitannins, Jatrophenin-1 and Jatrophenin-2. The isolation process involved multiple chromatographic techniques, leading to the identification of these compounds based on their chromatographic properties and NMR spectral data. Both compounds exhibited significant antibacterial activity against the multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae strain BKP-122, with minimum inhibitory concentrations (MICs) of 2.39 µg/mL for Jatrophenin-1 and 1.87 µg/mL for Jatrophenin-2, outperforming standard antibiotics like ceftazidime and gentamicin.
Furthermore, the compounds demonstrated notable antibiofilm activity, inhibiting biofilm formation by 74% and 81% at half-MIC concentrations, respectively. The study also revealed that both compounds downregulated key genes associated with biofilm formation in BKP-122, with Jatrophenin-2 showing a more pronounced effect. These findings underscore the potential of Jatropha-derived compounds as alternative antimicrobial agents, particularly in the context of rising antibiotic resistance, and highlight their dual action in both inhibiting bacterial growth and biofilm formation.