In vitro antibacterial activity of ethanolic peel and seed extracts of sweet orange (Citrus sinensis) against Staphylococcus aureus and Escherichia coli

البكتيريا هي كائنات حية دقيقة وحيدة الخلية تعيش في كل مكان، بما في ذلك داخلنا وعلى أجسادنا. وبينما يكون الكثير منها غير ضار أو حتى مفيداً، فإن بعضها يسبب عدوى يمكن أن تتراوح من تهيجات جلدية بسيطة إلى أمراض تهدد الحياة. ولعقود من الزمن، اعتمد الأطباء على المضادات الحيوية لقتل هذه الغزاة الضارة. ومع ذلك، فإن البكتيريا ذكية وقادرة على التكيف؛ فمع مرور الوقت، تعلمت كيفية البقاء على قيد الحياة رغم الأدوية المصممة لتدميرها. وهذاتزايد المقاومة يعني أن العدوى الشائعة أصبحت أصعب في العلاج، مما يجبر العلماء على البحث عن حلول جديدة. وأحد الاتجاهات الواعدة هو اللجوء إلى الطبيعة، وتحديداً النباتات التي استُخدمت للشفاء قبل وجود الطب الحديث بفترة طويلة. فالعديد من النباتات تحتوي على مواد كيميائية طبيعية يمكنها تعطيل الخلايا البكتيرية، ويعمل الباحثون الآن على استقصاء ما إذا كانت المنتجات الثانوية الناتجة عن طعامنا، والتي تُرمى عادةً، قد تحمل المفتاح لمواد جديدة مضادة للبكتيريا.

في دراسة حديثة، استكشف فريق من الباحثين في جامعة سوكوين للزراعة في تنزانيا هذا الاحتمال باستخدام البرتقال الحلو، وهو فاكهة تُستهلك عالمياً. فعندما يتم معالجة البرتقال لتحويله إلى عصير، يتم التخلص من القشور والبذور كنفايات، ومع ذلك تُعرف هذه الأجزاء بأنها غنية بالمركبات النشطة بيولوجياً. أراد العلماء معرفة ما إذا كانت المستخلصات المصنوعة من هذه الأجزاء المهملة يمكن أن توقف نمو نوعين مختلفين جداً من البكتيريا: "المكورات العنقودية الذهبية" (Staphylococcus aureus)، التي تسبب عدوى الجلد والجروح، و"الإشريكية القولونية" (Escherichia coli)، وهي سبب شائع للأمراض المنقولة بالغذاء. ولاختبار ذلك، جمعوا برتقالاً طازجاً وسليماً، وفصلوا القشور والبذور، وجففوها بعناية للحفاظ على خصائصها الطبيعية. ثم قاموا بطحن المادة المجففة إلى مسحوق ناعم ونقعوها في الإيثانول، وهو نوع من الكحول، لاستخراج المواد الكيميائية النشطة. أنتجت هذه العملية مستخلصاً سائلاً يمكن اختباره ضد البكتيريا.

أجرى الباحثون تجربة منضبطة لمعرفة مدى فعالية هذه المستخلصات. فقد أعدوا المستخلصات بأربعة مستويات مختلفة من القوة، بدءاً من محلول ضعيف وصولاً إلى محلول قوي جداً. كما أعدوا مضاداً حيوياً قياسياً يسمى "جنتاميسين" ليكون معياراً للمقارنة. وباستخدام طريقة تعتمد على عمل فجوات صغيرة في مادة تشبه الهلام تحتوي على البكتيريا، وضعوا قطرات من مستخلصات البرتقال في تلك الفجوات. وإذا كان المستخلص يحتوي على مواد يمكنها قتل البكتيريا أو إيقاف نموها، فستتشكل حلقة واضحة حول الفجوة حيث لا تستطيع البكتيريا النمو. تُعرف هذه الحلقة الواضحة باسم "منطقة التثبيط". وقام الفريق بقياس عرض هذه الحلقات لتحديد مدى فعالية المستخلصات. وقد كرروا الاختبارات عدة مرات لضمان موثوقية نتائجهم، واستخدموا أساليب إحصائية لتحليل ما إذا كانت الاختلافات التي رأوها حقيقية أم أنها مجرد صدفة.

أظهرت النتائج أن مستخلصات كل من القشر والبذور كانت قادرة على إيقاف نمو كلا النوعين من البكتيريا، وأن التأثير يزدد قوة مع زيادة تركيز المستخلص. وجاءت أقوى النتائج من مستخلص القشر عند أعلى درجة تركيز له. فبالنسبة لـ "المكورات العنقودية الذهبية"، أحدث أقوى مستخلص للقشر منطقة واضحة بلغت 12.33 ملم. وبالنسبة لـ "الإشريكية القولونية"، أنتج مستخلص القشر عند نفس التركيز أيضاً منطقة بلغت 12.33 ملم. وبينما أوجد المضاد الحيوي القياسي "جنتاميسين" منطقة أكبر ضد "الإشريكية القولونية"، بلغت 20 ملم، إلا أن مستخلص قشر البرتقال كان أداؤه أفضل قليلاً من المضاد الحيوي ضد سلالة "المكورات العنقودية الذهبية" في هذا الاختبار المحدد. وهذا يشير إلى أن المركبات الطبيعية في القشر قوية للغاية، رغم أن الباحثين أشاروا إلى أن أداء المضاد الحيوي يمكن أن يختلف اعتماداً على السلالة البكتيرية المحددة التي يتم اختبارها.

وعند مقارنة جزئي الفاكهة، أنتج القشر باستمرار مناطق تثبيط أكبر قليلاً من البذور، لكن الفرق لم يكن كبيراً بما يكفي لاعتباره ذا دلالة إحصائية بناءً على عدد الاختبارات التي أُجريت. وهذا يعني أنه بينما بدا القشر أكثر فعالية، لم تستطع الدراسة إثبات تفوقه على البذور بشكل قاطع وبثقة مطلقة. ومع ذلك، أظهرت البيانات نمطاً واضحاً: كلما زاد تركيز المستخلص، كان مفعوله أفضل. ووجد الباحثون أيضاً أن البكتيريا الموجبة لصبغة جرام، وهي "المكورات العنقودية الذهبية"، كان من السهل إيقافها عموماً مقارنة بالبكتيريا السالبة لصبغة جرام، وهي "الإشريكية القولونية". ويرجع ذلك إلى أن "المكورات العنقودية الذهبية" تمتلك بنية خارجية أبسط تسمح للمواد النباتية بالتغلغل بسهولة أكبر، بينما تمتلك "الإشريكية القولونية" طبقة حماية إضافية تجعل من الصعب دخول المركبات الطبيعية إليها.

تخلص الدراسة إلى أن نفايات معالجة البرتقال الحلو تعد مصدراً فعالاً ومنخفض التكلفة للمركبات المضادة للبكتيريا. وتدعم النتائج فكرة أن التخلص من هذه القشور والبذور هو فرصة ضائعة، فهي تحتوي على مواد يمكنها محاربة البكتيريا الضارة. ورغم أن الدراسة لم تعزل المواد الكيميائية المحددة المسؤولة عن هذا التأثير، إلا أنها تؤكد أن المستخلصات تعمل بطريقة تعتمد على الجرعة، مما يعني أن المزيد من المستخلص يؤدي إلى نتائج أفضل. ويقترح الباحثون أن العمل المستقبلي يجب أن يركز على تحديد المركبات التي تقوم بهذا الدور بدقة وتحديد الكمية اللازمة لقتل البكتيريا تماماً. وفي الوقت الحالي، تضيف هذه الدراسة إلى الأدلة المتزايدة على أن النفايات الزراعية، التي غالباً ما تُعتبر مشكلة، يمكن تحويلها إلى مورد قيم للصحة، مما يوفر مساراً مستداماً في مواجهة مقاومة المضادات الحيوية.