Antimicrobial activity of Zatacin against bacterial diarrheal pathogens

Document Type: Infectious agents- Diseases- Surgery

Authors

1 Department of Microbiology, Biology Center, Medicinal Plant Center of Barij, Km. 5 Mashhad-Ardehal, 87135-1187 Kashan, Iran

2 Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Alzahra University, Vanak, Tehran, Iran.

3 Razi Vaccine & Serum Research Institute (Central Area branch), Arak, Iran

Abstract

Background: Calf diarrhea is an important disease that is caused by different pathogens including bacteria, virus and parasites and is associated with economic losses. Objectives: In this study, we evaluated the antibacterial activities of Zatacin (Z. multiflora aerial part ethanol extract), colistin, co-Trimoxazole and enrofloxacin against clinical isolates of Salmonella sp, E. coli and Campylobacter sp isolated from diarrheic calves. Methods: Disc diffusion method and microbroth dilution assay were used for antimicrobial evaluation. Results: In disc diffusion method, the antibacterial activity of Zatacin increased dose dependently. The sensitivity of different isolates of E. coli, Salmonella sp and Campylobacter sp to Zatacin was almost the same. The antibacterial activity of Zatacin was lower than that of enrofloxacin but it was higher than co-Trimoxazole and colistin. The means of MIC values of Zatacin for E.coli were higher than that of Campylobacter sp and Salmonella sp but its means of MBC values for E. coli were lower than that of two other bacteria. Conclusions: Zatacin can be used as an antimicrobial agent in treatment of infectious causes of calf scours instead of antibiotics with undesired adverse effects on animal and humans.

Keywords


Article Title [Persian]

فعالیت ضدمیکروبی زاتاسین در مقابل پاتوژنهای باکتریایی عامل اسهال گوساله

Authors [Persian]

  • محدثه محبوبی 1
  • طاهره فلسفی 2
  • مجید ترابی گودرزی 3
1 گروه میکروبیولوژی، مرکز علوم زیستی، مرکز تحقیقات گیاهان دارویی باریج، کاشان، ایران
2 گروه علوم زیستی، دانشکده علوم پایه دانشگاه الزهرا تهران، تهران، ایران
3 موسسه سرم سازی و واکسن سازی رازی (ناحیه مرکزی)، اراک، ایران
Abstract [Persian]

زمینه مطالعه: اسهال گوساله بیماری مهمی است که توسط انواع مختلفی از پاتوژن‌های باکتریایی، ویروسی و انگلی ایجاد می‏شود که با ضرر و زیان اقتصادی همراه می‏شود. هدف: در این مطالعه ما فعالیت ضدمیکروبی زاتاسین (عصاره اتانولی اندام هوایی آویشن شیرازی)، کولیستین، کوتریموکسازول و انروفلوکساسین را در مقابل ایزوله‏های بالینی سالمونلا، اشرشیاکلی و کمپیلوباکتر جدا شده از گوساله‏های بیمار مبتلا به اسهال بررسی کردیم. روش کار: برای ارزیابی فعالیت ضدمیکروبی از روش دیسک دیفیوژن و میکروبراث دایلوشن استفاده شد. نتایج: در روش انتشار در محیط آگار، فعالیت ضدباکتریایی زاتاسین به طریق وابسته به دوز افزایش یافت. حساسیت ایزوله‏های بالینی مختلف سالمونلا، اشرشیاکلی و کمپیلوباکتر به زاتاسین یکسان بود و فعالیت ضدباکتریایی زاتاسین از انروفلوکساسین پایین‏تر بود ولی این تأثیر بالاتر از کوتریموکسازول و انروفلوکساسین بود. متوسط مقادیر MIC برای زاتاسین در مقابل E. coli از کمپیلوباکتر و سالمونلا بالاتر بود، ولی متوسط مقادیر MBC زاتاسین در مقابل ایزوله‌های بالینی E. coli از دو باکتری دیگر کمتر بود. نتیجهگیرینهایی: زاتاسین می‌تواند به عنوان یک عامل ضدمیکروب در درمان عوامل عفونی اسهال گوساله به جای انواع آنتی بیوتیکی دارای عارضه جانبی برای حیوان و انسان مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords [Persian]

  • ضدباکتری
  • گوساله
  • اسهال
  • زاتاسین
  • آویشن شیرازی
 

Ashtaral Nakhai, L., Mohammadirad, A., Yasa, N., Minaie, B., Nikfar, S.H., Ghazanfari, G.H., Zamani, M.J., Dehghan, G.H., Jamshidi, H.R., Shetab Boushehri, V., Khorasani, R., Abdollahi, M. (2007) Benefits of Zataria multiflora Boiss in experimental model of mouse inflammatory bowel disease. J Evid Based Complementary Altern Med. 4: 43-50.##

Babaie, M., Yasa, N., Mohammadirad, A., Khorasani, R., Abdollahi, M. (2007) Antioxidative stress potential of Zataria multiflora Boiss (Avishan shirazi) in rats. Int J Pharmacol. 3: 510-514.##

Bassolé, I.H.N., Lamien-Meda, A., Bay-ala, B., Tirogo,S., Franz, C., Novak, J., Nebié, R.C., Dicko, M.H. (2010) Composition and antimicrobial activities of Lippia multiflora Moldenke, Menthax piperita L. and Ocimum basilicum L. essential oils and their major monoterpene alcohols alone and in combination. Molecules. 15: 7825-7839.##

Constable, P.D. (2004) Antimicrobial use in the treatment of Calf diarrhea. J Vet Intern Med. 18: 8-17.##

Fazeli, M.R., Amin, G.H., Ahmadian Attari, M.M., Ashtiani, H., Jamalifar, H., Samadi, N. (2007) Antimicrobial activities of Iranian sumac and avishan-e-shirazi (Zataria multiflora) against some food-borne bacteria. Food Control. 18: 646-649.##

Hosseinzadeh, H., Ramezani, M., Salmani, G.H.A. (2000) Antinociceptive, anti-inflammatory and acute toxicity effects of Zataria multiflora Boiss extracts in mice and rats. J Ethnopharmacol. 73: 379-385.##

Isaacson, R.E., Moon, H.W., Schneider, R.A. (1978) Distribution and virulence of Escherichia coli in the small intestines of calves with andwithout diarrhea. Am J Vet Res. 39: 1750-1755.##

Jaffary, F., Ghannadi, A., Siahpoush, A. (2004) Antinociceptive effects of hydroalcoholic extract and essential oil of Zataria multiflora. Fitoterapia. 75: 217-220.##

Juven, B.J., Kanner, J., Schved, F., Weisslowicz, H. (1994) Factors that interact with the antibacterial action of thyme essential oil and its active constituents. J Appl Bacteriol. 76: 626-631. ##

Khosravi, A.R., Eslami, A.R., Shokri, H., Kashanian, M. (2008) Zataria multiflora cream for the treatment of acute vaginal candidiasis. Int J Gynaecol Obstet. 101: 201-202.##

Mahboubi, M., Valian, M.M., Kazempour, N. (2015) Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activity of Artemisia sieberi oils from different parts of Iran and France. J Essent Oil Res. 27: 140-7.##

Mahboubi, M., Ghazian Bidgoli, F. (2010) Anti staphylococcal activity of essential oil from Zataria multiflora and its synergy with vancomycin. Phytomedicine. 17: 548-550.##

Misaghi, A., Akhondzadeh Basti, A. (2007) Effects of Zataria multiflora Boiss. essential oil and nisin on Bacillus cereus ATCC 11778. Food Control. 18: 1043-1049.##

Moosavy, M.H., Akhondzadeh Basti, A., Misaghi, A., Zahraei Salehi, T., Abbasifar, R., Ebrahimzadeh Mousavi, H.A., Alipour, M., Emami Razavi, N., Gandomi, H., Noori, N. (2008) Effect of Zataria multiflora Boiss. essential oil and nisin on Salmonella typhimurium and Staphylococcus aureus in a food model system and on the bacterial cell membranes. Food Res Int. 41: 1050-1057.##

Owlia, P., Saderi, H., Matloob, F.N., Rezaee, M.B. (2006) Antimicrobial Effect of Zataria multiflora Boiss extract and oxacillin against Staphylococcus aureus. Iranian Journal of Medical and Aromatic Plants. 22: 22-26.##

Ramezani, M., Hosseinzadeh, H., Samizadeh, S.H. (2004) Antinociceptive effects of Zataria multiflora Boiss fractions in mice. J Ethnopharmacol. 91: 167-170.##

Sajed, H., Sahebkar, A.H., Iranshahi, M. (2013) Zataria multiflora Boiss. (Shirazi thyme)-An ancient condiment with modern pharmaceuticaluses. J Ethnopharmacol. 145: 686-98.##

Sharififar, F., Moshafi, M.H., Mansouri, S.H., Khodashenas, M., Khoshnoodi, M. (2007) In vitro evaluation of antibacterial and antioxidant activities of the essential oil and methanol extract of endemic Zataria multiflora Boiss. Food Control. 18: 800-805.##

Shokri, H., Asadi, F., Bahonar,A.R., Khosravi, A.R. (2006) The role of Zataria Multiflora essence (Iranian herb) on innate immunity of animal model. Iran J Immunol. 3: 164-168.##

Xu, J., Zhou, F., Ji, B.P., Pei, R.S., Xu,N. (2008) The antibacterial mechanism of carvacrol and thymol against Escherichia coli. Lett Appl Microbiol. 47: 174-179.##

Youanes, Y.D., Herdt, T.H. (1978) Changes in small intestinal morphologyand flora associated with decreased energy digestibility in calves with naturally occurring diarrhea. Am J Vet Res. 48: 719-725.##

Zhou, F., Ji, B., Zhang, H., Jiang, H., Yang, Z., Li, J., Li, J., Ren, Y.,Yan, W. (2007) Synergistic effect of thymol and carvacrol combined with chelators and organic acids against Salmonella typhimurium. J Food Prot. 70: 1704-1709.##