Ayşe Hümeyra TAŞKIN KAFA, Mürşit HASBEK, Cem ÇELİK, Rukiye ASLAN

Farklı esansiyel yağların in vitro antimikrobiyal etkinliğinin değerlendirilmesi

Amaç: Bu çalışmada ticari olarak satılan 16 farklı esansiyel yağın dört farklı standart bakteri suşu ve bir klinik bakteri suşu ile bir standart maya mantarı suşuna karşı antimikrobiyal aktivitelerinin araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Çalışmada kullanılan esansiyel yağlar ilgili literatür taramasına paralel şekilde tespit edilmiştir. Mikrobiyal suşlar American Type Culture Collection (ATCC)’den ve Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Uygulama ve Araştırma Hastanesi Klinik Mikrobiyoloji Laboratuvarı’ndan temin edilmiştir. Çalışma inokulumları McFarland 0,5 standartına göre belirlenerek, antimikrobiyal aktivite European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST)’ in standart disk difüzyon metoduna göre araştırılmıştır. Bulgular: Araştırmada kullanılan standart suşlara ve klinik izolata karşı en yüksek etki gösteren esansiyel yağlar ve inhibisyon zon değerleri şu şekildedir: Thymus vulgaris için; Staphylococcus aureus ≥50 mm, Acinetobacter baumannii 43 mm, Escherichia coli 35 mm, Enterococcus feacalis 35 mm; Klebsiella pneumoniae 9 mm, Candida albicans ≥50 mm; Melaleuca alternifolia için; Staphylococcus aureus 14 mm, Acinetobacter baumannii 19 mm, Escherichia coli 20 mm, Enterococcus feacalis ≤10 mm, Klebsiella pneumoniae 13 mm, Candida albicans ≥50 mm; Menta piperita için; Staphylococcus aureus ≥50 mm, Acitenobacter baumannii 20 mm, Escherichia coli 18 mm, Enterococcus feacalis 14 mm, Candida albicans ≥50 mm, Klebsiella pneumoniae’de inhibisyon zonu görülmemiştir, Lavandula officinalis için; Staphylococcus aureus 16 mm, Acinetobacter baumannii 10 mm, Escherichia coli 11 mm, Enterococcus feacalis 14 mm, Candida albicans 18 mm ve Klebsiella pneumoniae’de inhibisyon zonu görülmemiştir. Sonuç: Standart maya mantarı suşu ile standart bakteri suşlarına ve klinik bakteri izolatına karşı etkinlikleri araştırılan esansiyel yağların farklı düzeylerde yüksek antimikrobiyal etkisinin olduğu gözlenmiştir. Çalışılan esansiyel yağlar içerisinde kekik, çay ağacı, nane ve lavanta esansiyel yağlarının diğer esansiyel yağlara göre daha güçlü antimikrobiyal etkinliğe sahip olduğu gözlenmiştir. Sonuç olarak araştırdığımız bu esansiyel yağların, sahip oldukları yüksek antimikrobiyal etki sebebiyle yeni antimikrobiyal madde ve antimikrobiyal ilaç çalışmalarına katkı sağlayabileceğini düşünmekteyiz.

Evaluation of in vitro antimicrobial effect of different essential oils

Objective: In this study, it was aimed to investigate the antimicrobial effect of 16 different essential oils by commercially sold, against different standard bacterial strains and one clinical bacterial strain and one standard yeast strain. Methods: Essential oils used in the study were determined in parallel with the relevant literature review. Microbial strains were obtained from American Type Culture Collection (ATCC) and Sivas Cumhuriyet University Application and Research Hospital Clinical Microbiology Laboratory. Study inoculums were determined according to the McFarland 0.5 standard, and antimicrobial activity was investigated according to the standard disk diffusion method of the European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST). Results: Essential oils and inhibition zone values that have the highest effect against the standard strains and the clinical isolate used in the research are as follows: to Thymus vulgaris; Staphylococcus aureus ≥50 mm, Acinetobacter baumannii 43 mm, Escherichia coli 35 mm, Enterococcus feacalis 35 mm; Klebsiella pneumoniae 9 mm, Candida albicans ≥50 mm; to Melaleuca alternifolia; Staphylococcus aureus 14 mm, Acinetobacter baumannii 19 mm, Escherichia coli 20 mm, Enterococcus feacalis ≤10 mm, Klebsiella pneumoniae 13 mm, Candida albicans ≥50 mm; to Mentha piperita; Staphylococcus aureus ≥50 mm, Acinetobacter baumannii 20 mm, Escherichia coli 18 mm, Enterococcus feacalis 14 mm, Candida albicans ≥ -50 mm, Klebsiella pneumoniae no inhibition zone was observed. To Lavandula officinalis; Staphylococcus aureus 16 mm, Acinetobacter baumannii 10 mm, Escherichia coli 11 mm, Enterococcus feacalis 14 mm, Candida albicans 18 mm and Klebsiella pneumoniae no inhibition zone was observed. Conclusion: The essential oils, whose effects were investigated against standard bacterial strains, a clinical bacterial isolate, and yeast strain, it was observed that high antimicrobial activities at different levels. It was observed that thyme, tea tree, mint and lavender essential oils among the essential oils studied had stronger antimicrobial effect than other essential oils. As a result, we think that these essential oils, which we have investigated, may contribute to the study of new antimicrobial substances, and antimicrobial drug due to their high antimicrobial effect.

PDF

___

1. Hammer KA, Carson CF, Riley TV. Antimicrobial activity of essential oils and other plant extracts. J Appl Microbiol, 1999; 86: 985-90.
2. Penso G, Proserpio G. Index Plantarum Medicinalium Totius Mundi Eorumque Synonymorum. 2nd ed. Milano: OEMF, 1997.
3. Sekar S, Kandavel D. Interaction of plant growth promoting rhizobacteria (pgpr) and endophytes with medicinal plants-new avenues for phytochemicals. J Phytology, 2010; 2: 91-100.
4. Mouhssen L. Methods to study the phytochemistry and bioactivity of essential oils. Phytother Res, 2004; 18: 435-48.
5. Çelik E, Yuvalı Çelik G. Bitki uçucu yağlarının antimikrobiyal özellikleri. Orlab On-Line Mikrobiyoloji Dergisi, 2007; 05 (2): 1-6.
6. Maksimovic ZA, Dordevic S, Mraovic M. Antimicrobial activity of Chenopodium botrys essential oil. Fitoterapia, 2005; 76: 112-4.
7. Yarnell E, Abascal K. Botanical treatment and prevention of Malaria: part 2-selected botanicals. Alternative and Complementary Therapies, 2004; 10 (5): 277-84.
8. European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Disc diffusion method. Version 8.0, 2020.
9. Akarca G. Composition and antibacterial effect on food borne pathogens of Hibiscus surrattensis L. calyces essential oil. Industrial Crops and Products, 2019; 137: 285-9.
10. Akarca G, Başpınar E. Nar kabuğu ve çekirdeğinin değişik çözücülerdeki ekstraktlarının antimikrobiyal etkisinin belirlenmesi. Turkish JAF Sci Tech, 2019; 7 (sp1): 46-53.
11. Tomar O, Yıldırım G. Kırmızı pancarın (Beta vulgaris var. Cruenta alef.) bazı gıda kaynaklı patojenler üzerindeki antimikrobiyal etkisi. Turkish JAF Sci Tech, 2019; 7 (sp1): 54-60.
12. Tomar O, Akarca G, Başpınar E. Bazı üzümsü meyvelerin etanol ekstraktlarının antifungal etkisinin disk difüzyon metoduyla belirlenmesi. Turkish JAF Sci Tech, 2020; 8 (2): 442-8.
13. Joma MH, Çay M, Kılıç İH, Özaslan M. Zahter (Thymbra spicata L. var. spicata) bitki özütlerinin DNA koruyucu aktivitelerinin ve Stenotrophomonas maltophilia üzerine antimikrobiyal etkisinin araştırılması. Zeugma Biological Sciences, 2020; 1 (2): 28-34.
14. Çolak A, Meriçli Yapıcı B. Investigation of antibacterial activity of various essential oils against seven different cinical isolates. International Journal of Scientific and Technological Research, 2018; 4 (3): 46-53.
15. Meriçli Yapıcı B, Kaya A. Laurus nobilis L. uçucu yağının sekiz farklı klinik izolata karşı antibakteriyel aktivitesinin araştırılması. International Symposium on Innovative Approaches in Scientific Studies. 30 Kasım- 02 Aralık, Samsun, Turkey, 2018.
16. Acheampong A, Borquaye LS, Acquaah SO, Osei- Owusu J, Tuani GK. Antimicrobial activities of some leaves and fruit peels hydrosols. Int J Chem Biomol Sci, 2015; 1 (3): 158-62.
17. Karaman S, Diğrak M, Ravid U, Ilcim A. Antibacterial and antifungal activity of the essential oils of Thymus revolutus Celak from Turkey. J Ethnopharmacol, 2001; 76: 183-6.
18. Tural S, Turhan S. Kekik (Thymus vulgaris L.), biberiye (Rosmarinus officinalis L.) ve defne (Laurus nobilis L.) uçucu yağlarının ve karışımlarının antimikrobiyal ve antioksidan özellikleri. Gıda, 2017; 42 (5): 588-96.
19. Lisin G, Safiyev S, Craker LE. Antimicrobial activity of some essential oils. Acta Hortic, 1999; 501: 283- 8.
20. Gustafson JE, Liew YC, Chew S, Markham J, Bell HC, Wyllie SG et al. Effects of tea tree oil on Escherichia coli. Lett Appl Microbiol, 1998; 26 (3): 194-8.
21. Carson CF, Riley TV. Antimicrobial activity of the essential oil of Melaleuca alternifolia. Lett Appl Microbiol, 1993; 16: 49-55.
22. Halcon L, Milkus K. Staphylococcus aureus and wounds: a review of tea tree oil as a promising antimicrobial. Am J Infect Control, 1972; 32: 402- 8.
23. Cristoph F, Kailfers PM, Stalh-Biskup E. A comparative study of the invitro activity of tea tree oils with special reference to the activity of b-triketones. Planta Med, 2000; 66: 556-9.
24. Man A, Santacroce L, Jacob R, Mare A, Man L. Antimicrobial activity of six essential oils againts a group of human pathogens: a comparative study. Pathogens, 2019; 8 (1): 15.
25. İlkimen H, Gülbandılar A. Lavanta, ada çayı, kekik ve papatya ekstrelerinin antimikrobiyal etkilerinin araştırılması. Türk Mikrobiyol Cem Derg, 2018; 48 (4): 241-6.
26. Uçar E, Odabaş Köse, E, Özyiğit, Y, Turgut K. Bazı tıbbi ve aromatik bitkilerde esansiyel yağların antimikrobiyal aktivitelerinin belirlenmesi. Ziraat Fakültesi Dergisi, 2015; 10 (2): 118-24.
27. Dorman HJ, Deans SG. Antimicrobial agents from plants: antibacterial activity of plant volatile oils. J Appl Microbiol, 2000; 88 (2): 308-16.
28. Dikmetaş DN, Konuşur G, Mutlu İngök A, Gülsünoğlu Z, Karbancıoğlu Güler F. Portakal (Citrus sinensis) kabuğundan elde edilen hidrosol/esansiyel yağların antimikrobiyal ve antioksidan özellikleri. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 2019; 7: 274-83.
29. Oliva B, Piccirilli E, Ceddia T, Pontieri E, Aureli P, Ferrini AM. Antimycotic activity of Melaleuca alternifolia essential oil and its major components. Lett Appl Microbiol, 2003; 37: 185-7.
30. Azaz AD, İrtem HA, Kürkçüoğlu M, Başer KH. Composition and the in vitro antimicrobial activities of the essential oils of some Thymus species. Z Naturforsch, 2004; 59: 75-80.
31. Thosar N, Basak S, Bahdure RN, Rajurkar M. Antimicrobial efficacy of five essential oils against oral pathogens: an in vitro study. Eur J Dent, 2013; 7: 71-7.