Öz
Giriş: Balın yara iyileşmesi üzerine etkisi uzun süredir bilinmektedir. Antimikrobiyal özelliğinden dolayı çeşitli mikroorganizmaların neden olduğu çeşitli deri ve yumuşak doku enfeksiyonlarında baldan yararlanılmaktadır. Manuka balının antimikrobiyal aktivitesinin sebebinin eşsiz bir antibakteriyel bileşik olan metilglioksal (MGO) içermesinden kaynaklandığı düşünülmektedir. Bu çalışma, MGO’nun değişen konsantrasyonlarda antibakteriyel, antifungal ve anti-biyofilm aktivitesini belirlemeyi ve MGO uygulamasından sonra biyofilmdeki canlı bakteri ve mantar sayısını belirlemeyi amaçlamaktadır.
Gereç ve Yöntem: Metilglioksalın, minimum inhibisyon konsantrasyonu, minimum bakterisidal ve fungisidal konsantrasyonları (MİK, MBC ve MFC, sırasıyla) sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile belirlenerek antifungal ve antibakteriyel etkinliği araştırılmıştır. Metilglioksalın mikroorganizmaların biyofilm oluşturmalarını engelleme yüzdeleri ve biyofilmdeki canlı mikroorganizma sayısı koloni oluşturan birim yöntemi ile belirlenmiştir.
Bulgular: Bakteri suşları için MİK değerleri %0,0078 ile 0,125 (v/v) arasında değişirken, MBC %0,0312 ile 2 (v/v) arasında değişmektedir. Mantarlar arasında, MİK ve MFC değerleri, test edilen bakteri suşları için olanlardan daha yüksektir; MİK değerleri %0,0156 ile 1 (v/v) arasında değişirken, MFC değerleri %0,0625 ile 2 (v/v) arasında bulunmuştur. Metilglioksalın, test edilen tüm biyofilm oluşturan izolatlarda biyofilm oluşumunu engelleyebildiği saptanmıştır. Metilglioksalın sub-inhibitör dozlarında da canlı bakteri sayısını önemli ölçüde azalttığı belirlenmiştir.
Sonuç: Manuka balının eşsiz bileşiği olan MGO’nun, hem bakteri hem de mantarların klinik olarak önemli suşlarına karşı antimikrobiyal ve antibiyofilm aktivite göstermiş olması, MGO’nun antibiyotiklere karşı umut verici bir alternatif olarak kullanılabileceğini ve antibiyotik direnciyle mücadeleye yardımcı olabileceğini gösterebilmektedir.
Anahtar Kelimeler: Metilglioksal, antibakteriyel, antifungal, antibiyofilm
Kaynakça
Boles BR, Thoendel M, Roth AJ, Horswill AR. Identification of genes involved in polysaccharide-independent Staphylococcus aureus biofilm formation. PLoS One. 2010;5:e10146.
Girma A, Seo W, She RC. Antibacterial activity of varying UMF-graded Manuka honeys. PLoS One. 2019;14:e0224495.
Johnston M, McBride M, Dahiya D, Owusu-Apenten R, Nigam PS. Antibacterial activity of Manuka honey and its components: An overview. AIMS Microbiol. 2018;4:655-64.
Rabie E, Serem JC, Oberholzer HM, Gaspar AR, Bester MJ. How methylglyoxal kills bacteria: An ultrastructural study. Ultrastruct Pathol. 2016;40:107-11.
Maddocks SE, Jenkins RE, Rowlands RS, Purdy KJ, Cooper RA. Manuka honey inhibits adhesion and invasion of medically important wound bacteria in vitro. Future Microbiol. 2013;8:1523-36.
Campeau ME, Patel R. Antibiofilm Activity of Manuka Honey in Combination with Antibiotics. Int J Bacteriol. 2014;2014:795281.
Kilty SJ, Duval M, Chan FT, Ferris W, Slinger R. Methylglyoxal: (active agent of manuka honey) in vitro activity against bacterial biofilms. Int Forum Allergy Rhinol. 2011;1:348-50.
Paramasivan S, Drilling AJ, Jardeleza C, Jervis-Bardy J, Vreugde S, Wormald PJ. Methylglyoxal-augmented manuka honey as a topical anti-Staphylococcus aureus biofilm agent: safety and efficacy in an in vivo model. Int Forum Allergy Rhinol. 2014;4:187-95.
Jervis-Bardy J, Foreman A, Bray S, Tan L, Wormald PJ. Methylglyoxal-infused honey mimics the anti-Staphylococcus aureus biofilm activity of manuka honey: potential implication in chronic rhinosinusitis. Laryngoscope. 2011;121:1104-7.
Abmm D, Tamma D, Kirn J, Cullen SK, Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing. 30th ed. CLSI Supplement M100. 2020; Wayne, PA. Available from: https://www.nih.org.pk/wp-content/uploads/2021/02/CLSI-2020.pdf
Juliano C, Magrini GA. Methylglyoxal, the major antibacterial factor in manuka honey: an alternative to preserve natural cosmetics? Cosmetics. 2019;6:1.
Rodríguez-Tudela JL, Barchiesi F, Bille J, Chryssanthou E, Cuenca-Estrella M, Denning D, Donnelly JP, Dupont B, Fegeler W, Moore C, Richardson M, Verweij PE. Method for the determination of minimum inhibitory concentration (MIC) by broth dilution of fermentative yeasts. CMI. 2003;98:i-viii.
Shirlaw O, Billah Z, Attar B, Hughes L, Qasaymeh RM, Seidel V, Efthimiou G. Antibiofilm Activity of Heather and Manuka Honeys and Antivirulence Potential of Some of Their Constituents on the DsbA1 Enzyme of Pseudomonas aeruginosa. Antibiotics (Basel). 2020;9:911.
Sayin Z, Ucan US, Sakmanoglu A. Antibacterial and Antibiofilm Effects of Boron on Different Bacteria. Biol Trace Elem Res. 2016;173:241-6.
Balaji K, Thenmozhi R, Pandian SK. Effect of subinhibitory concentrations of fluoroquinolones on biofilm production by clinical isolates of Streptococcus pyogenes. Indian J Med Res. 2013;137:963-71.
Freitas AI, Vasconcelos C, Vilanova M, Cerca N. Optimization of an automatic counting system for the quantification of Staphylococcus epidermidis cells in biofilms. J Basic Microbiol. 2014;54:750-7.
Almasaudi SB, Al-Nahari AAM, Abd El-Ghany ESM, Barbour E, Al Muhayawi SM, Al-Jaouni S, Azhar E, Qari M, Qari YA, Harakeh S. Antimicrobial effect of different types of honey on Staphylococcus aureus. Saudi J Biol Sci. 2017;24:1255-61.
Kumar ND, Kalluru RS, Ahmed S, Abhilashini A, Jayaprakash T, Garlapati R, Sowmya B, Reddy KN. Comparison of the Antibacterial Efficacy of Manuka Honey Against E. faecalis and E. coli - An In vitro Study. J Clin Diagn Res. 2014;8:ZC29-31.
Lu J, Turnbull L, Burke CM, Liu M, Carter DA, Schlothauer RC, Whitchurch CB, Harry EJ. Manuka-type honeys can eradicate biofilms produced by Staphylococcus aureus strains with different biofilm-forming abilities. PeerJ. 2014;2:e326.
Hannig C, Follo M, Hellwig E, Al-Ahmad A. Visualization of adherent micro-organisms using different techniques. J Med Microbiol. 2010;59:1-7.
