Payame Noor University, Iran Iranian Journal of Analytical Chemistry 2383-2207 12 1 2025 03 21 Antibacterial and Phytochemical Properties of Stachys schtschegleevii Oil Extract: Investigating Interaction and Antimicrobial Activity against Urinary Tract Infection Bacteria Through in Silico and in Vitro خواص ضد باکتریایی و فیتوشیمیایی عصاره روغنی گیاه Stachys schtschegleevii: بررسی برهمکنش و فعالیت ضد میکروبی علیه باکتری‌های عامل عفونت ادراری از طریق in silico و in vitro 50 63 12433 10.30473/ijac.2025.75318.1324 EN Saber Samadiafshar Pediatric Health Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, IRAN Somayeh Farahmand Department of Biology, Payame Noor University (PNU), Tehran, IRAN. Ali Nikakhtar Department of Biology, Payame Noor University (PNU), Tehran, IRAN. Nadia Garmsiri Department of Biology, Payame Noor University (PNU), Tehran, IRAN. Farnia Garmsiri Department of Biology, Payame Noor University (PNU), Tehran, IRAN. Sahel Samadiafshar Research Development Unit, Taleghani Hospital, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran. Roghayeh Azizi Department of Biology, Payame Noor University (PNU), Tehran, IRAN. Journal Article 2025 07 30 Urinary tract infections represent a global health challenge increasingly complicated by antimicrobial resistance. This study explores the therapeutic potential of Stachys schtschegleevii essential oil against common uropathogens. Gas chromatographic-Mass Spectrometry analysis revealed four principal bioactive compounds (α-Pinene, β-Pinene, Linalool, and Hexadecanoic Acid) exhibiting remarkable synergistic antimicrobial activity. Molecular docking simulations demonstrated exceptional binding affinities between these phytocompounds and bacterial dihydrofolate reductase enzymes, with α-Pinene and β-Pinene forming strongest complexes with Enterococcus faecalis DHFR (-6.1 kcal/mol) and Hexadecanoic Acid with Staphylococcus aureus DHFR (-6.1 kcal/mol). In vitro evaluation confirmed significant antimicrobial efficacy, with substantial inhibition zones (E. faecalis 20.16±0.2mm, E. coli 17.7±0.45mm, S. aureus 20.53±1.47mm) and impressive minimum inhibitory concentrations (E. faecalis 6.25mg/ml, E. coli 1.56mg/ml, S. aureus 3.12mg/ml). The multi-component nature of these extracts creates a complementary mechanism of action whereby multiple compounds simultaneously target different bacterial pathways, significantly reducing resistance development probability compared to single-compound therapeutics. This synergistic interaction, coupled with the plant's documented anti-inflammatory properties, presents schtschegleevii as an exceptional candidate for developing novel phytotherapeutic approaches against increasingly resistant uropathogens, offering an optimal balance of therapeutic efficacy, economic viability, and patient safety in urinary tract infection management. عفونت‌های دستگاه ادراری یکی از چالش‌های مهم سلامت جهانی هستند که به‌طور فزاینده‌ای با مشکل مقاومت میکروبی روبه‌رو شده‌اند. این مطالعه، پتانسیل درمانی روغن اسانسی گیاه Stachys schtschegleevii را در برابر باکتری‌های شایع ایجادکننده این عفونت‌ها بررسی می‌کند. آنالیز کروماتوگرافی گازی چهار ترکیب زیست‌فعال اصلی را شناسایی کرد (آلفا-پینن، بتا-پینن، لینالول و اسید هگزادکانوئیک) که فعالیت ضد میکروبی هم‌افزا و قابل توجهی نشان دادند. شبیه‌سازی‌های داکینگ مولکولی نشان داد که این ترکیبات گیاهی تمایل اتصال بالایی به آنزیم دی‌هیدروفولات ردوکتاز باکتریایی دارند؛ به‌ویژه آلفا-پینن و بتا-پینن بیشترین پیوند را با DHFR باکتری Enterococcus faecalis (با انرژی -6.1 کیلوکالری بر مول) و اسید هگزادکانوئیک با آنزیم Staphylococcus aureus (نیز با انرژی -6.1 کیلوکالری بر مول) برقرار کردند. آزمایش‌های در شرایط آزمایشگاهی (in vitro) نیز اثربخشی بالای ضد میکروبی این روغن را تأیید کرد؛ به‌طوری که قطر ناحیه بازدارندگی قابل توجهی ثبت شد (برای E. faecalis معادل 20.16±0.2 میلی‌متر، E. coli برابر 17.7±0.45 میلی‌متر، و S. aureus برابر 20.53±1.47 میلی‌متر) و مقادیر حداقل غلظت مهارکننده (MIC) چشمگیری نیز به دست آمد (برای E. faecalis معادل 6.25 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر، E. coli برابر 1.56 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر، و S. aureus برابر 3.12 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر). ماهیت چندجزئی این عصاره‌ها، مکانیسم عمل مکملی را ایجاد می‌کند که طی آن چندین ترکیب به‌طور هم‌زمان مسیرهای متفاوتی از باکتری‌ها را هدف قرار می‌دهند، و در نتیجه، احتمال بروز مقاومت دارویی نسبت به درمان‌های تک‌جزئی را به‌شدت کاهش می‌دهد. این هم‌افزایی، همراه با خواص ضدالتهابی گزارش‌شده‌ی این گیاه، آن را به گزینه‌ای برجسته برای توسعه درمان‌های گیاهی نوین در برابر پاتوژن‌های مقاوم در عفونت‌های ادراری تبدیل کرده است؛ درمانی که تعادل مناسبی بین اثربخشی، صرفه اقتصادی، و ایمنی برای بیمار فراهم می‌آورد. https://ijac.journals.pnu.ac.ir/article_12433_d1674d9f97c201d798653359e293c9c8.pdf