© Borgis - Postępy Fitoterapii 3/2012, s. 151-155
*Bogdan Kędzia, Elżbieta Hołderna-Kędzia
Działanie przeciwdrobnoustrojowe roślinnych pochodnych fenolu
The antimicrobial activity of plant derivates of phenol
Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich w Poznaniu
Dyrektor Instytutu: prof. dr hab. Grzegorz Spychalski
Summary
The aim of work was the estimation of antimicrobial activity of phenolic substances occurring in medicinal plants such: simples phenols, alcohol phenols, phenolic glycosides, phenolic aldehydes, phenolic acids and depsides. 25 phenolic compounds were investigated. The studies showed, that to phenolic substances with a high antimicrobial activity belong: hydroquinone, cinnamic alcohol, cinnamic aldehyde and curcumine. The mentioned substances have inhibited the growth of Gram-positive cocci, yeasts, aerobe Bacillus and anaerobe Clostridium in concentration 10-100 μg/ml. The conducted studies show, that among plant derivates of phenol exist substances with a high antimicrobial activity, and it could be used to production of remedies to therapy of dermatological diseases.
Wśród substancji pochodzenia roślinnego o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych dość liczną grupę stanowią fenole. Kohlmünzer (1) w grupie tych związków wyróżnia: proste fenole, alkoholofenole, glikozydy fenolowe, aldehydofenole, fenolokwasy i depsydy.
Celem pracy była ocena działania przeciwdrobnoustrojowego substancji fenolowych występujących powszechnie w roślinach leczniczych z punktu widzenia poznawczego oraz ewentualnego zastosowania w praktyce medycznej. W pracy wykorzystano wyniki badań własnych opublikowanych w latach 1974-2010.
Materiał i metody
Badane substancje
W badaniach użyto 25 związków fenolowych z następujących grup:
– fenole proste: tymol, karwakrol, anetol, eugenol, izoeugenol, safrol (Aldrich), hydrochinon (Merck), izobutyrynian 10-izobutyryloksy-8,9-epoksytymol (izolacja we własnym zakresie);
– alkoholofenole: alkohol cynamonowy, α-azaron (Aldrich);
– glikozydy fenolowe: arbutyna (PhytoLab);
– aldehydofenole: aldehyd cynamonowy, aldehyd salicylowy (Aldrich);
– fenolokwasy: kwas p-kumarowy, kwas kawowy, kwas ferulowy, kwas salicylowy, kwas galusowy, kwas syryngowy, kwas gentyzynowy, kwas p-hydroksybenzoesowy (Aldrich), kurkumina (PhytoLab);
– depsydy: kwas chlorogenowy, kwas rozmarynowy, kwas elagowy (Aldrich).
Drobnoustroje
W badaniach używano szczepy wzorcowe z następujących kolekcji mikrobiologicznych: ATCC (American Type Culture Collection), CNCTC (Czechoslovak National Collection of Type Cultures), CCM (Czechoslovak Collection of Microorganisms) oraz PZH (Państwowy Zakład Higieny). Ponadto w badaniach wykorzystywano szczepy drobnoustrojów wyizolowane z materiału szpitalnego (S) oraz z produktów żywnościowych (P).
Określanie aktywności przeciwdrobnoustrojowej
Badane substancje rozpuszczano w DMSO (Serva) w stężeniu 100 mg/ml i przygotowywano z nich rozcieńczenia w podłożach płynnych: Antibiotic Broth (Merck) w przypadku bakterii oraz Sabouraud Broth (Merck) w przypadku grzybów. Przygotowywano zakres stężeń w granicach 1-1000 μg/ml. Do poszczególnych rozcieńczeń badanych składników o objętości 1 ml dodawano po 0,1 ml 24-48 godz. hodowli bakterii oraz po 0,1 ml 3-5-dniowych hodowli grzybów, rozcieńczonych w odpowiednich podłożach. Inokulum badanych drobnoustrojów mieściło się w granicach 105-106 komórek bakterii i grzybów drożdżoidalnych oraz 104-105 strzępek i zarodników grzybów pleśniowych i dermatofitów w 1 ml. Próbki z dodatkiem bakterii inkubowano przez 24 godz. w temp. 37°C lub 48 godz. w temp 25°C. Następnie określano najmniejsze stężenie hamujące (ang. MIC – Minimal Inhibitory Concentration) badanych substancji fenolowych. Jako substancji referencyjnych użyto tetracykliny (bakterie Gram-dodatnie), ampicyliny (bakterie Gram-ujemne) i amfoterycyny B (grzyby drożdżoidalne).
Wyniki i wnioski
W tabeli 1 przedstawiono działanie na drobnoustroje prostych fenoli. Stwierdzono, że tymol, karwakrol, anetol i izoeugenol hamowały wzrost badanych bakterii i grzybów w granicach 75-250 μg/ml, przy czym tymol i karwakrol działały na drobnoustroje nieco silniej w porównaniu do izoeugenolu i anetolu. W tabeli 2 przedstawiono działanie na drobnoustroje eugenolu, safrolu i hydrochinonu. Eugenol i safrol wykazywały nieco słabsze działanie od tymolu, karwakrolu, anetolu i izoeugenolu (MIC w granicach 100-500 μg/ml). Natomiast wysoką aktywność przeciwdrobnoustrojową wykazywał hydrochinon. Hamował on wzrost badanych bakterii i grzybów w stężeniach 10-30 μg/ml. W tym kontekście działanie hydrochinonu na drobnoustroje w dużym stopniu zbliżało się do działania antybiotyków, szczególnie ampicyliny na szczep wzorcowy Escherichia coli PZH 026B6 (MIC = 5 μg/ml) (tab. 3). Na tym tle działanie na drobnoustroje izobutyrynianu 10-izobutyryloksy--8,9-epoksytymolu, substancji wyizolowanej z Inula helenium (2), jest o wiele słabsze (tab. 4). Związek ten hamował wzrost badanych bakterii i grzybów w zakresie stężeń 50-1000 μg/ml.
Tabela 1. Działanie prostych fenoli na bakterie i grzyby drożdżoidalne (wg 2-5).
Drobnoustroje | MIC (μg/ml) |
tymol | karwakrol | anetol | izoeugenol |
Bakterie Staphylococcus aureus ATCC 6538P Escherichia coli PZH 026B6 | 100 200 | 200 200 | 75 250 | 150 200 |
Grzyby drożdżoidalne Candida albicans PZH 1409 PCM Candida albicans CNCTC 49/64 Candida krusei CNCTC 40/53 Saccharomyces cerevisiae CNCTC 53/67 Saccharomyces cerevisiae Ja-64 (P) Torulopsis utilis CNCTC 32/45 Cryptococcus neoformans 1972 (S) Rhodotorula rubra R 36 (P) Saccharomyces carlsbergensis (P) Candida lipolytica CNCTC 4/44 Candida albicans (S) Candida krusei (S) Geotrichum candidum (S) | 200 100 100 100 100 100 100 100 100 | 200 100 100 100 100 100 75 75 100 100 100 100 100 | 200 150 100 100 100 100 100 100 100 | 100 200 100 100 100 100 100 100 100 |
Średnia aktywność | 118 | 117 | 130 | 123 |
Tabela 2. Działanie prostych fenoli na bakterie i grzyby drożdżoidalne (wg 5 i 6).
Drobnoustroje | MIC (μg/ml) |
eugenol | safrol | hydrochinon |
Bakterie Staphylococcus aureus ATCC 6538P | 300 | 300 | 30 |
Grzyby drożdżoidalne Saccharomyces cerevisiae Ja-64 (P) Candida albicans PZH 1409 PCM | 100 500 | 100 300 | 10 20 |
Tabela 3. Działanie antybiotyków na wzorcowe szczepy bakterii (wg 5).
Szczepy wzorcowe | MIC (μg/ml) |
tetracyklina | ampicylina | amfoteryna B |
Staphylococcus aureus ATCC 6538P Escherichia coli PZH 026B6 Candida albicans PZH 1409 PCM | 0,1 | 5,0 | 1,0 |
Tabela 4. Działanie izobutyrynianu 10-izobutyryloksy-8,9-epoksytymolu na bakterie i grzyby drożdżoidalne (wg 7).
Drobnoustroje | MIC (μg/ml) |
Bakterie Staphylococcus aureus ATCC 6538P Staphylococcus aureus (S) Enterococcus faecalis (S) Escherichia coli (S) Pseudomonas aeruginosa (S) | 50 250 250 1000 1000 |
Grzyby drożdżoidalne Candida albicans (S) | 250 |
Działanie przeciwdrobnoustrojowe α-azaronu, jednego z ważniejszych alkoholofenoli roślinnych, przedstawione zostało w tabeli 5. Związek ten wykazuje średnią aktywność przeciwdrobnoustrojową wobec bakterii i grzybów drożdżoidalnych (MIC w granicach 250-1000 μg/ml). Natomiast silne działanie w odniesieniu do szczepu grzyba drożdżoidalnego Saccharomyces cerevisiae Ja-54 (P) wykazywał alkohol cynamonowy (MIC = 10 μg/ml).
Tabela 5. Działanie α-azaronu na bakterie i grzyby drożdżoidalne (wg 3).
Drobnoustroje | MIC (μg/ml) |
Bakterie Staphylococcus aureus ATCC 6538P Staphylococcus aureus 1 (S) Staphylococcus epidermidis CNCTC 12/63 Branhamella catarrhalis OWG 12 (S) Enterococcus faecalis ATCC 8040 Haemophilus influenzae OWG/21 (S) Escherichia coli PZH 026B6 Klebsiella pneumoniae 231 (S) Proteus vulgaris 534 (S) Pseudomonas aeruginosa OWG/89/3 | 250 500 750 500 500 250 1000 1000 750 750 |
Grzyby drożdżoidalne Candida albicans PZH 1409 PCM Candida albicans 3 (S) Candida krusei S220 (S) Candida guilliermondii 11 (S) Candida parapsilosis CNCTC 8/44 Geotrichum candidum OWG/25 | 250 500 500 500 500 500 |
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Kohlmünzer S. Farmakognozja. Wyd Lek PZWL, Warszawa 2000; 219-238. 2. Kędzia B, Hołderna-Kędzia E. Działanie antybiotyczne substancji roślinnych na drobnoustroje. Badania wykonane w latach 1976-2010. Dane nieopublikowane. 3. Kędzia B, Hołderna-Kędzia E, Grabowska H. Poszukiwanie antybiotycznych substancji roślinnych. Dokumentacja tematu statutowego nr 24/91/Y. Inst Rośl Przetw Ziel, Poznań 1994. 4. Kędzia B, Krzyżaniak M, Hołderna-Kędzia E, Segiet-Kujawa E. Skład i właściwości przeciwdrobnoustrojowe Ol. Melissae i jego składników. Herba Pol 1994; 40:5-11. 5. Hołderna-Kędzia E. Działanie substancji olejkowych na bakterie i grzyby. Post Fitoter 2010; 1:3-8. 6. Kędzia B, Wrociński T. Ocena działania przeciwbakteryjnego niektórych leków roślinnych stosowanych w leczeniu zakażeń dróg moczowych. Herba Pol 1975; 20:201-212. 7. Stojakowska A, Kędzia B, Kisiel W. Antimicrobial activity of 10-isobutyryloxy-8,9--epoxythymol isobutyrate. Fitoterapia 2005; 76:687-90. 8. Lutomski J, Kędzia B, Dębska W. Wirkung des Äthanolextraktes und Aktiven Substanzen aus Curcuma longa auf Bakterien und Pilze. Planta Med 1974; 26:9-19.