بررسی خواص آنتی باکتریایی گياه دم اسب (Equisetum arvense) وحشی در مقايسه با سيستم کشت آکواپونيک
محورهای موضوعی : گیاهان دارویی
سلمان رنجبر
1
,
علیرضا لادن مقدم
2
,
شهروز حبیبی کوتنایی
3
,
مهران مهدی پور
4
,
مهدی مهام
5
1 - گروه علوم باغبانی، واحد علی آباد کتول، دانشگاه آزاد اسلامی، علی آباد کتول، ایران
2 - گروه علوم باغبانی، واحد گرمسار، دانشگاه آزاد اسلامی، گرمسار، ایران
3 - گروه کشاورزی، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان ، ایران
4 - گروه دامپزشکی، واحد گرمسار، دانشگاه آزاد اسلامی، گرمسار، ایران
5 - گروه شیمی، واحد علی آباد کتول، دانشگاه آزاد اسلامی، علی آباد کتول، ایران
کلید واژه: Equisetum arvense, آنتی باکتریال, آکواپونیک, استافیلوکوکوس اورئوس, اشریشیا کلی,
چکیده مقاله :
گیاه دم است (Equisetum arvense) به عنوان یکی از گیاهان دارویی قدیمی با خواص متنوع درمانی، به ویژه تأثیرات آنتی باکتریال، مورد توجه پژوهش های زیست پزشکی قرار گرفته است. هدف این مطالعه مقایسه فعالیت ضدباکتریایی اسانس گیاه دم اسب در دو نمونه وحشی و کشت شده در سیستم آکواپونیک بود. اسانسهای دو گیاه کشت شده در سیستم آکواپونیک با نمونههای وحشی آنها از منطقه آرموده شهرستان رامسر در استان مازندران مقایسه گردید. ریزومها از این منطقه جمعآوری و در سیستم آکواپونیک رشد داده شدند. سپس اسانسهای دو نمونه کشت شده و وحشی با استفاده از روش تقطیر با آب و به کمک دستگاه کلونجر انجام شد. خاصیت آنتی باکتریال این اسانس ها بر روی باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس (ATCC 33591) و اشریشیا کلی (ATCC 1399) با تعیین حداقل غلظت بازدارندگی (MIC) با رقیق سازی ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که هر دو نمونه مورد بررسی دارای MIC برابر با 16 میلی گرم بر میلی لیتر هستند و نمونه کشت شده در سیستم آکواپونیک عملکردی مشابه نمونه وحشی دارد.با وجود اینکه فعالیت آنتی باکتریال این اسانس ها نسبت به آنتی بیوتیک استاندارد سفیکسیم کمتر است، توانایی مهار رشد باکتری ها قابل توجه و قابل تامل است. این مطالعه نشان داد که کشت آکواپونیک می تواند روش مؤثری برای تولید پایدار و حفظ کیفیت خواص دارویی دم اسب باشد. یافته ها نویدبخش کاربرد دم اسب به عنوان منبع طبیعی ضدباکتری و توسعه فرآورده های دارویی و غذایی با خواص آنتی میکروبی است.
Equisetum arvense, as one of the ancient medicinal plants with diverse therapeutic properties, especially antibacterial effects, has been of interest in biomedical research. The aim of this study was to compare the antibacterial activity of horsetail essential oil in two wild and cultivated samples in an aquaponic system. The essential oils of the two plants cultivated in an aquaponic system were compared with their wild samples from the Armudeh region of Ramsar city in Mazandaran province. Rhizomes were collected from this area and grown in an aquaponic system. Then, the essential oils of the two cultivated and wild samples were distilled using a Clevenger apparatus. The antibacterial properties of these essential oils were evaluated on Staphylococcus aureus (ATCC 33591) and Escherichia coli (ATCC 1399) by determining the minimum inhibitory concentration (MIC) with dilution. The results showed that both samples studied had MICs of 16 mg/ml and the sample cultivated in the aquaponic system performed similarly to the wild sample. Although the antibacterial activity of these essential oils was lower than that of the standard antibiotic cefixime, the ability to inhibit bacterial growth was significant and worthy of consideration. This study showed that aquaponic cultivation could be an effective method for sustainable production and maintaining the quality of the medicinal properties of horsetail. The findings are promising for the use of horsetail as a natural source of antibacterial agents and the development of pharmaceutical and food products with antimicrobial properties
- Aldaas, S. (2011). Cytotoxic and Antibacterial Activity of an Extract from a Saudi Traditional Medicinal Plant Equisetum Arvense. KAUST Research Repository.
- Arambam K, Krishnani KK, Singh RD, Verma AK, Banerjee K, Chanu TI, Kumar N. (2025). Medicinal and aromatic plants assisted bioremediation of ammonical and bacterial contaminants in aquaponics water. Water Environment Research. 97(2):e70017.
- Dong M, Feng H. (2022). Microbial community analysis and food safety practice survey-based hazard identification and risk assessment for controlled environment hydroponic/aquaponic farming systems. Frontiers in Microbiology. 13:879260.
- Eren A, İnci Ş, Kırbağ S. (2024). The antimicrobial and antioxidant effects of Equisetum arvense extracts. Turkish Journal of Science and Technology. 19(2):373-8.
- Fathi H, Gholipur A, Ali Ebrahimzadeh M, Yasari E, Ahanjan M, Parsi B. (2018). In vitro evaluation of the antioxidant potential, total phenolic and flavonoid content and antibacterial activity of Lamium album extracts. Int J Pharm Sci, 9(10),4210-9.
- Flores-Aguilar PS, Rico-Chávez AK, Rodriguez-deLeón E, Aguirre-Becerra H, Zamora-Castro SA, Soto-Zarazúa GM. (2023). Bioactive compounds of endemic medicinal plants (Cuphea spp.) cultured in aquaponic systems: a short study. Agriculture. 13(10):2018.
- Goddek S, Joyce A, Kotzen B, Burnell GM. (2019). Aquaponics food production systems: combined aquaculture and hydroponic production technologies for the future. Springer Nature.
- Kryvtsova M, Koščová J, Kohuch T, Savenko M, Spıvak N. (2021). Antimicrobial, antibiofilm-forming properties of Equisetum arvense L. shoot extracts. Current Perspectives on Medicinal and Aromatic Plants. 4(1):50-7.
- Kukrić Z, Topalić-Trivunović L, Pavičić S, Žabić M, Matoš S, Davidović A. (2013). Total phenolic content, antioxidant and antimicrobial activity of Equisetum arvense L. Chemical Industry and Chemical Engineering Quarterly. 19(1):37-43.
- Lennard W, Goddek S. (2019). Aquaponics: the basics. Aquaponics food production systems. 113.
- Makia R, Al-Halbosiy MM, Al-Mashhadani MH.)2022 .(Phytochemistry of the genus Equisetum (Equisetum arvense). GSC Biol Pharm Sci. 18:283-9.
- Malekpour-Irdemousa M, Mirjalili MH, Rahimi S, Sonboli A, Nejad Ebrahimi S, Hadian J. )2021.( Agro-morphological and phytochemical diversity and silica content variability among Iranian populations of common horsetail (Equisetum arvense L.). Journal of Medicinal Plants. 20(80):83-101.
- Maucieri C, Nicoletto C, Junge R, Schmautz Z, Sambo P, Borin M. (2018). Hydroponic systems and water management in aquaponics: A review. Italian Journal of Agronomy. 13(1):1012.
- Matysiak B, Kaniszewski S, Mieszczakowska-Frąc M. (2023). Growth and quality of leaf and romaine lettuce grown on a vertical farm in an aquaponics system: Results of farm research. Agriculture. 13(4):897.
- Mintah SO, Asafo-Agyei T, Archer MA, Junior PA, Boamah D, Kumadoh D, Appiah A, Ocloo A, Boakye YD, Agyare C.(2019). Medicinal plants for treatment of prevalent diseases. Pharmacognosy-medicinal plants.;17:1-9.
- Morteza-Semnani K, Saeedi M, Akbarzadeh M. (2016). Chemical composition of the essential oil of the flowering aerial parts of Lamium album L. Journal of Essential Oil Bearing Plants. 19(3):773-7.
- Nissen L, Casciano F, Gianotti A. (2021). Plant volatiles of lettuce and chicory cultivated in aquaponics are associated to their microbial community. Microorganisms. 9(3):580.
- Okomoda VT, Oladimeji SA, Solomon SG, Olufeagba SO, Ogah SI, Ikhwanuddin M. (2023). Aquaponics production system: A review of historical perspective, opportunities, and challenges of its adoption. Food science & nutrition. 11(3):1157-65.
- Radulović N, Stojanović G, Palić R. )2006). Composition and antimicrobial activity of Equisetum arvense L. essential oil. Phytotherapy Research: An International Journal Devoted to Pharmacological and Toxicological Evaluation of Natural Product Derivatives. 20(1):85-8.
- Rahayu LP, Al Kindhi B, Pradika CD, Adhim FI, Priananda CW, Musthofa A, Indasyah E, Istiqomah F. (2021). Design of pH Control System and Water Recirculation in Aquaponic Cultivation Using Mamdani Fuzzy Logic Control. In2021 International Conference on Advanced Mechatronics, Intelligent Manufacture and Industrial Automation (ICAMIMIA) (pp. 287-292). IEEE.
- Senff P, Baßmann B, Kaiser F, Harbach H, Robin C, Fontaine P. (2023). Root‐released organic compounds in aquaponics and their potential effects on system performance. Reviews in Aquaculture. 15(4):1260-6.
- Signorini L, Modarelli GC, Di Pierro P, Langellotti AL, Cirillo C, De Pascale S, Masi P. (2025). Effects of Seedling Substrate and Hydroponic Versus Aquaponic Nutrient Solution on Growth, Nutrient Uptake, and Eco-Physiological Response of Lemon Basil (Ocimum× citriodorum). Plants. 14(13):1929.
- Zhou J, Wang H. (2025). Research on the Influence of Cultivation Environment on the Active Ingredient Content and Physiological Response of Tongzi Yimicao. Molecular Soil Biology. 16.
