Biochemie und analytische Biochemie

Abstrakt

Bekämpfung antibiotikaresistenter Salmonella enterica: Biomatrix-basierte Selektion und Vorhersage der Bioaktivität potenzieller Nutraceuticals

Ankit Tanwar, Pallavi Thakur, Raman Chawla, Sarita Jaiswal, Ankita Singh Chakotiya, Rajeev Goel, Rakesh Kumar Sharma, Haider Ali Khan und Rajesh Arora

Ziel: Potentielle pflanzliche Wirkstoffe als neue therapeutische Alternativen gegen multiresistente Salmonella enterica Serovar typhimurium wurden untersucht und durch Molekularbiologie validiert.

Methodik: Die vorliegende Studie verwendet ein In-silico-Modell der „Kräuterinformatik“, das dynamische Suchprotokolle, Prioritätsindizierung und systematische Kategorisierung für die rationale Auswahl von Nutrazeutika einsetzt, die auf die kritischen Virulenzfaktoren des multiresistenten Salmonella enterica Serovar typhimurium abzielen. Darüber hinaus wurde eine In-silico-Vorhersage der biochemischen Aktivität mithilfe des Chemiinformatik-Tools „Mol Inspiration“ durchgeführt, um die Arzneimittelwahrscheinlichkeit ausgewählter natürlicher Pflanzenprodukte vorzuschlagen.

Ergebnisse: Von den 5 ausgewählten Bioaktivitätsparametern von Salmonella enterica zeigte die Hemmung von Lipopolysacchariden mit 65 % die größte Relevanz als physiologisches Ziel, gefolgt von anderen Parametern wie der Hemmung von Enterochelin, der Hemmung des Typ-III-Sekretionssystems, der Hemmung von Superoxiddismutase und der Bereitstellung symptomatischer Linderung. Die binäre Matrixanalyse einer Datenbank mit 50 Pflanzen, die mithilfe klassischer Bioprospektion identifiziert wurden, filterte 28 Kräuter heraus, die wahrscheinlich das Potenzial zur Milderung von 3 oder mehr Virulenzfaktoren aufwiesen. Die Gewichtungsmatrixanalyse prüfte die Auswahl weiter, bis 10 Kräuter mit einem Wert über dem mittleren Gewichtungsmatrixwert von 14,98 vorlagen. Die Optimierung der Daten auf einer Skala von 0-1 unter Verwendung einer Fuzzy-Score-Matrix-Analyse führte zur endgültigen Auswahl von 10 Kräutern, nämlich Abrus precatorius, Azadirachta indica, Camellia sinensis, Holarrhena antidysenterica, Andrographis paniculata, Adhatoda vasica, Euphorbia hirta, Ocimum sanctum, Terminalia arjuna und Terminalia belerica. Eine In-silico-Bioaktivitätsvorhersageanalyse der vorherrschenden Phytobestandteile ausgewählter Kräuter ergab, dass Holarrhena antidysenterica (Conessin), Andrographis paniculata (Andrographolid), Euphorbia hirta (Amyrin) und Terminalia arjuna (Arjunolsäure) Arzneimittel-ähnliche Eigenschaften mit ihrer gezielten Wirkung als GPCR-Ligand, nukleärer Rezeptorligand oder Proteasehemmer aufweisen .