DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-38203-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41663553
تاريخ النشر: 2026-02-09
المؤلف: Youssef Lahlou وآخرون
الموضوع الرئيسي: الزيوت الأساسية والنشاط المضاد للميكروبات
نظرة عامة
تدرس الدراسة الخصائص المضادة للبكتيريا لزيت إكليل الجبل المغربي (ROEO) ضد أربعة مسببات الأمراض: *Escherichia coli*، *Citrobacter freundii*، *Staphylococcus aureus*، و*Enterococcus faecalis*. باستخدام طرق انتشار القرص والتخفيف الميكروبي في الوسط، أظهر ROEO تأثيرات مثبطة على جميع السلالات المختبرة، مع مناطق تثبيط تتراوح من 11.3 إلى 21.0 مم. ومن الجدير بالذكر أن الزيت أظهر نشاطًا قاتلًا للبكتيريا ضد *E. faecalis* (مع نسبة التركيز القاتل الأدنى إلى التركيز المثبط الأدنى تبلغ 2.0) وتأثيرات مثبطة على مسببات الأمراض الأخرى (مع نسب MBC/MIC أكبر من 4).
أظهر التحليل الإضافي من خلال كروماتوغرافيا السيليكا الموجهة بواسطة الاختبار البيولوجي وجود جزء قطبي (F8) مسؤول عن النشاط المضاد للبكتيريا، حيث يشكل 18.5% من الزيت ويظهر منطقة تثبيط متوسطة تبلغ 14.0 ± 1.71 مم. كشفت تحليلات كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة (GC-MS) أن F8 يتكون بشكل أساسي من المونوتربين المؤكسد (97.45%)، بما في ذلك مركبات مثل الميرتينول، والفيربينون، وp-cymen-8-ol، وγ-terpinen-7-al، والكارفون، وβ-thujone. بالإضافة إلى ذلك، توقعت دراسات الربط الجزيئي باستخدام AutoDock Vina التفاعلات المحتملة لهذه المركبات مع الأهداف البكتيرية، مما يشير إلى آلية عمل متعددة الأهداف لـ ROEO.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الأزمة الصحية العالمية الحرجة التي تطرحها مقاومة المضادات الحيوية (AMR). في عام 2019، كانت العدوى البكتيرية المقاومة للأدوية مسؤولة عن حوالي 1.27 مليون حالة وفاة وساهمت في 4.95 مليون حالة وفاة إضافية على مستوى العالم، متجاوزة معدلات الوفيات المرتبطة بفيروس نقص المناعة البشرية/الإيدز والملاريا. تشير التوقعات إلى أنه، دون تدخلات فعالة، قد تتجاوز الوفيات المرتبطة بـ AMR 10 ملايين سنويًا بحلول عام 2050. تأثير AMR كبير حتى في البلدان ذات الدخل المرتفع، حيث أبلغت الولايات المتحدة عن أكثر من 2.8 مليون عدوى مقاومة للمضادات الحيوية وأكثر من 35,000 حالة وفاة ذات صلة كل عام.
تحدد هذه الفقرة أربعة مسببات أمراض رائدة—*Escherichia coli*، *Citrobacter freundii*، *Staphylococcus aureus*، و*Enterococcus faecalis* (مع *E. faecium* كتهديد مرتبط عن كثب)—لتوضيح شدة مشكلة AMR. *E. coli* هو سبب رئيسي لعدوى المسالك البولية والدم، حيث يظهر مقاومة متوسطة تبلغ حوالي 42% لمضادات السيفالوسبورين من الجيل الثالث، بالإضافة إلى انخفاض القابلية للمضادات الحيوية من الخط الأول مثل الأمبيسيلين والفلوروكينولونات. *C. freundii*، المعروف بدوره كمسبب مرضي انتهازى في المستشفيات، قد طور مقاومة لعدة فئات من المضادات الحيوية، بما في ذلك الكاربابينيمات والكوليستين، مع حدوث عدوى شديدة تؤدي إلى معدلات وفيات تتراوح بين 30-48%. بالإضافة إلى ذلك، يهيمن *S. aureus* بشكل متزايد على سلالات مقاومة للميثيسيلين (MRSA)، مما يبرز بشكل أكبر ضرورة معالجة AMR.
الطرق
تحدد فقرة “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. توضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. يتم وصف المنهجية خطوة بخطوة، مع تسليط الضوء على التقنيات المستخدمة لجمع البيانات وتحليلها، مثل الأساليب الإحصائية أو النماذج الحاسوبية المطبقة لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد تتضمن الفقرة معلومات عن الظروف التجريبية، مثل درجة الحرارة، المدة، وأي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج. بشكل عام، تعمل هذه الفقرة كدليل شامل لتكرار الدراسة وفهم الأساس للنتائج المقدمة في الفقرات اللاحقة.
المناقشة
تسلط المناقشة الضوء على الزيادة المقلقة في المكورات المعوية المقاومة للفانكومايسين (VRE)، وخاصة *E. faecium*، التي زادت بشكل كبير في بيئات الرعاية الصحية، مما أدى إلى أكثر من 3,400 حالة وفاة سنويًا. مع تراجع فعالية المضادات الحيوية التقليدية بسبب المقاومة، هناك حاجة ملحة لوكلاء مضادين للبكتيريا جدد بآليات عمل مبتكرة ومتعددة الأهداف. تُقترح المنتجات الطبيعية، وخاصة الزيوت الأساسية (EOs) من النباتات الطبية، كبدائل واعدة بسبب طرق عملها الفريدة التي قد تخفف من تطور المقاومة. من بين هذه، أظهر زيت إكليل الجبل (ROEO) خصائص مضادة للبكتيريا والفطريات ضد مسببات الأمراض الرئيسية، بما في ذلك *E. coli* و*S. aureus*، والتي تُعزى إلى التفاعلات التآزرية بين مكوناته المتطايرة.
على الرغم من هذه النتائج الواعدة، لا تزال هناك فجوات حرجة في فهم فعالية ROEO ضد السلالات المقاومة للأدوية والمكونات المحددة المسؤولة عن تأثيراته المضادة للبكتيريا. تهدف الدراسة إلى معالجة هذه الفجوات من خلال قياس النشاط في المختبر لزيت ROEO المغربي ضد أربعة مسببات أمراض رائدة، وعزل أكثر الأجزاء نشاطًا، وتوصيفها باستخدام كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة (GC-MS). بالإضافة إلى ذلك، سيتم استخدام دراسات الحوسبة الافتراضية لافتراض آليات عمل المكونات الرئيسية. من خلال دمج الأساليب الميكروبيولوجية، الكيميائية النباتية، ونمذجة الجزيئات، تسعى هذه الأبحاث إلى تعزيز تطوير مضادات البكتيريا المستخلصة من إكليل الجبل وتقديم رؤى حول إمكاناتها العلاجية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-38203-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41663553
Publication Date: 2026-02-09
Author(s): Youssef Lahlou et al.
Primary Topic: Essential Oils and Antimicrobial Activity
Overview
The study investigates the antibacterial properties of Moroccan rosemary essential oil (ROEO) against four pathogens: *Escherichia coli*, *Citrobacter freundii*, *Staphylococcus aureus*, and *Enterococcus faecalis*. Using disk diffusion and broth microdilution methods, ROEO demonstrated inhibitory effects on all tested strains, with inhibition zones ranging from 11.3 to 21.0 mm. Notably, the oil exhibited bactericidal activity against *E. faecalis* (with a minimum bactericidal concentration to minimum inhibitory concentration ratio of 2.0) and bacteriostatic effects on the other pathogens (with MBC/MIC ratios greater than 4).
Further analysis through bioassay-guided silica chromatography identified a polar fraction (F8) responsible for the antibacterial activity, comprising 18.5% of the oil and showing an average inhibition zone of 14.0 ± 1.71 mm. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis revealed that F8 was predominantly composed of oxygenated monoterpenes (97.45%), including compounds such as myrtenol, verbenone, p-cymen-8-ol, γ-terpinen-7-al, carvone, and β-thujone. Additionally, molecular docking studies using AutoDock Vina predicted potential interactions of these compounds with bacterial targets, suggesting a multi-target mechanism of action for ROEO.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the critical global health crisis posed by antimicrobial resistance (AMR). In 2019, drug-resistant bacterial infections were responsible for approximately 1.27 million deaths and contributed to an additional 4.95 million deaths worldwide, surpassing mortality rates associated with HIV/AIDS and malaria. Projections indicate that, without effective interventions, AMR-related fatalities could exceed 10 million annually by 2050. The impact of AMR is significant even in high-income countries, with the United States reporting over 2.8 million antibiotic-resistant infections and more than 35,000 related deaths each year.
The section identifies four sentinel pathogens—*Escherichia coli*, *Citrobacter freundii*, *Staphylococcus aureus*, and *Enterococcus faecalis* (with *E. faecium* as a closely related threat)—to illustrate the severity of the AMR issue. *E. coli* is a leading cause of urinary tract and bloodstream infections, exhibiting a median resistance of approximately 42% to third-generation cephalosporins, along with reduced susceptibility to first-line antibiotics such as ampicillin and fluoroquinolones. *C. freundii*, known for its role as an opportunistic nosocomial pathogen, has developed resistance to multiple antibiotic classes, including carbapenems and colistin, with severe infections resulting in case-fatality rates between 30-48%. Additionally, *S. aureus* is increasingly dominated by methicillin-resistant strains (MRSA), further underscoring the urgency of addressing AMR.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology is described step-by-step, highlighting the techniques for data collection and analysis, such as statistical methods or computational models applied to interpret the results.
Additionally, the section may include information on the experimental conditions, such as temperature, duration, and any controls implemented to validate the findings. Overall, this section serves as a comprehensive guide for replicating the study and understanding the basis for the results presented in subsequent sections.
Discussion
The discussion highlights the alarming rise of vancomycin-resistant enterococci (VRE), particularly *E. faecium*, which has significantly increased in healthcare settings, leading to over 3,400 deaths annually. As traditional antibiotics become less effective due to resistance, there is a pressing need for new antibacterial agents with innovative, multi-target mechanisms. Natural products, especially essential oils (EOs) from medicinal plants, are proposed as promising alternatives due to their unique modes of action that may mitigate resistance development. Among these, rosemary essential oil (ROEO) has shown antibacterial and antifungal properties against key pathogens, including *E. coli* and *S. aureus*, attributed to synergistic interactions among its volatile constituents.
Despite these promising findings, several critical gaps remain in the understanding of ROEO’s efficacy against drug-resistant strains and the specific components responsible for its antibacterial effects. The study aims to address these gaps by quantifying the in vitro activity of Moroccan ROEO against four sentinel pathogens, isolating the most active fractions, and characterizing them using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Additionally, in silico studies will be employed to hypothesize the mechanisms of action of the major components. By integrating microbiological, phytochemical, and molecular modeling approaches, this research seeks to advance the development of rosemary-derived antibacterials and provide insights into their therapeutic potential.