*Anna Kędzia1, Elżbieta Hołderna-Kędzia2, Marcin Szymański3
Działanie olejku tatarakowego (Calami aetheroleum) na grzyby drożdżopodobne
The activity of Calamus oil (Calami aetheroleum) on yeastlike fungi
1Emerytowany profesor dr hab. n. med. Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego
2Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich w Poznaniu – Państwowy Instytut Badawczy
Dyrektor Instytutu: dr hab. inż. Małgorzata Łochyńska, prof. IWNiRZ
3Centrum Zaawansowanych Technologii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
Dyrektor Centrum: prof. dr hab. n. chem. Bronisław Marciniak
Streszczenie
Wstęp. Kłącza i liście tataraku (Acorus calamus L.) zawierają olejek eteryczny, którego skład jest zróżnicowany w zależności od odmiany. Charakterystyczne są α- i β-azarony, innymi składnikami są m.in.: akoryna, spatulenol, borneol, izoazaron, kariofilen, octan geranylu, izoeugenol, eugenol, linalol, kamfora i cyneol. Wyciągi i olejek eteryczny wykazują działanie przeciwdrobnoustrojowe.
Cel badań. Oznaczenie wrażliwości na olejek tatarakowy (Semifarm) grzybów drożdżopodobnych wyizolowanych z jamy ustnej oraz ocena składu chemicznego olejku.
Materiał i metody. Szczepy grzybów drożdżopodobnych wyizolowane z jamy ustnej należały do gatunków: Candida albicans (7 szczepów), C. glabrata (6), C. guilliermondii (1), C. krusei (4), C. lusitaniae (1), C. parapsilosis (4), C. tropicalis (3), C. utilis (1), Geotrichum candidum (1), Rhodotorula rubra (2) i Saccharomyces cerevisiae (1). Do doświadczeń włączono też 8 szczepów wzorcowych. Badanie wrażliwości wymienionych szczepów grzybów na olejek tatarakowy przeprowadzono metodą seryjnych rozcieńczeń w agarze Sabourauda. Użyte stężenia wynosiły: 4,0, 2,0, 1,0, 0,5, 0,25 i 0,12 mg/ml. Inokulum, które zawierało 105 CFU/kroplę, nanoszono aparatem Steersa na podłoże z odpowiednim stężeniem olejku oraz bez niego (kontrola wzrostu szczepów). Posiewy badane i podłoża kontrolne inkubowano w warunkach tlenowych, w temp. 37°C przez 24-48 godzin. Za MIC uznano najmniejsze stężenie olejku tatarakowego, które całkowicie hamowało wzrost na agarze testowanych grzybów drożdżopodobnych. Skład olejku oceniono metodą GC-MS.
Wyniki. Wyniki badań wskazują, że wszystkie oceniane szczepy grzybów drożdżopodobnych były wrażliwe na olejek tatarakowy w zakresie stężeń 0,5-≤ 0,12 mg/ml. Olejek był aktywny wobec szczepów z gatunku Candida albicans w stężeniu ≤ 0,12-0,25 mg/ml, a 57% szczepów było wrażliwych na niskie stężenia olejku w granicach ≤ 0,12-0,25 mg/ml. Szczepy z gatunków C. glabrata, C. krusei i C. tropicalis wykazały niższą wrażliwość (MIC ≤ 0,12-0,5 mg/ml). Najniższą aktywnością (MIC = 0,5 mg/ml) charakteryzował się olejek wobec szczepów z gatunków C. guilliermondii, C. lusitaniae i C. utilis. Badany olejek zawierał 66 związków chemicznych.
Wnioski. Szczepy grzybów drożdżopodobnych z rodzaju Candida były wysoce wrażliwe na olejek tatarakowy. Najniższą aktywność olejek wykazał wobec szczepów C. guilliermondii, C. lusitaniae i C. utilis. Szczepy z gatunków Rhodotorula rubra i Saccharomyces cerevisiae charakteryzowały się wysoką wrażliwością na olejek tatarakowy. Badanie GC-MS wykazało, że w olejku dominuje α-azaron.
Summary
Introduction. The rhizomes and leaves of calamus (Acorus calamus L.) contain essential oil, the composition of which varies depending on the variety. Characteristic are α- and β-azarones, other ingredients are, among others: acorin, spatulenol, borneol, isoazarone, caryophyllene, geranyl acetate, isoeugenol, eugenol, linalool, camphor and cineol. Extracts and essential oil have antimicrobial properties.
Aim. Determination of sensitivity to calamus oil (Semifarm) of yeast-like fungi isolated from the oral cavity and estimation of the chemical composition of the oil.
Material and methods. Strains of yeast-like fungi isolated from the oral cavity belonged to the species: Candida albicans (7 strains), C. glabrata (6), C. guilliermondii (1), C. krusei (4), C. lusitaniae (1), C. parapsilosis (4), C. tropicalis (3), C. utilis (1), Geotrichum candidum (1), Rhodotorula rubra (2) and Saccharomyces cerevisiae (1). 8 reference strains were also included in the experiments. The susceptibility of fungi determined by the plate dilution method in Sabouraud agar. Concentration of the oil (Semifarm) were: 4.0, 2.0, 1.0, 0.5, 0.25 i 0.12 mg/ml. The inoculum, which contained 105 CFU/drop, was applied by a Steers apparatus to the medium with appropriate concentration of the oil or without of the oil (strain growth control). The incubation carried out at 37°C for 24-48 hrs in aerobic conditions. The MICs determined as the lowest concentration of oil inhibiting the growth of yeastlike fungi on the agar. The compositon of the tested oil was determined using the GC-MS method.
Results. The results showed, that all tested strains of yeastlike fungi were susceptible to calamus oil in concentrations 0.5-≤ 0.12 mg/ml. The strains from genus of Candida albicans in 57% were susceptible to low concentrations the oil in ranges ≤ 0.12-0.25 mg/ml. The fungi from genus C. glabrata, C. krusei and C. tropicalis were less sensitive (MIC ≤ 0.12-0.5 mg/ml). The oil showed the lowest activity (MIC = 0.5 mg/ml) against strains of the species C. guilliermondii, C. lusitaniae and C. utilis. The tested oil contains 66 chemical compounds.
Conclusions. The yeast-like fungus strains of the genus Candida were highly sensitive to calamus oil. The oil showed the lowest activity against strains of C. guilliermondii, C. lusitaniae and C. utilis. The strains of the species Rhodotorula rubra and Saccharomyces cerevisiae were characterized by high sensitivity to calamus oil. The GC-MS study showed that α-asarone was dominant in the oil.
Wstęp
Tatarak pojawił się w Polsce wraz z najazdami Tatarów w XIII wieku. Pierwsze wzmianki o możliwości wykorzystania tataraku w celach leczniczych, pochodzące z XVI wieku, są autorstwa Marcina z Urzędowa i Syreniusza (1). Tatarak pospolity (Acorus calamus L.) z rodziny Araliaceae (Obrazkowate) rośnie na mokradłach, szczególnie na brzegach stawów i jezior, a rozmnaża się z kłączy. Cała roślina charakteryzuje się aromatycznym zapachem i gorzkim smakiem. Kłącza tataraku wykorzystywano m.in. w chorobach dróg oddechowych, przewodu pokarmowego i układu kostnego. Aktualnie lecznicze wykorzystanie kłączy tataraku ze względu na potencjalną toksyczność β-azaronu zostało ograniczone, pomimo że w naszym rejonie geograficznym występujące odmiany tataraku zawierają niskie stężenia β-azaronu. Za działanie przeciwdrobnoustrojowe odpowiada olejek eteryczny, którego składnikami są: α- i β-azaron, a także m.in.: akoryna, spatulenol, borneol, izoazaron, kariofilen, octan geranylu, izoeugenol, eugenol, linalol, kamfora i cyneol (1-18). Kłącza tataraku są też wykorzystywane w przemyśle kosmetycznym i spożywczym.
Przeprowadzone przez licznych autorów badania wskazują, że olejek tatarakowy wykazuje aktywność przeciwdrobnoustrojową (7-14, 16-32). Dotychczas nie badano jednak wpływu olejku tatarakowego na grzyby drożdżopodobne wyizolowane z jamy ustnej.
W stanie równowagi fizjologicznej organizmu grzyby drożdżopodobne w jamie ustnej stanowią jej naturalny składnik i nie wywołują żadnych objawów. Jednak w okresie osłabienia i spadku odporności immunologicznej mogą się nadmiernie namnażać i prowadzić do rozwoju zakażenia znanego pod nazwą kandydozy lub drożdżycy. Zmiany obserwuje się najczęściej na błonach śluzowych i skórze w postaci zaczerwienienia z białymi nalotami powodującymi świąd i pieczenie, aż do wystąpienia nadżerek. Głównym czynnikiem etiologicznym są drożdżaki z gatunku Candida albicans, ale także grzyby drożdżopodobne należące do innych gatunków (C. auris, C. glabrata, C. krusei, C. tropicalis).
Cel badań
Oznaczenie wrażliwości na olejek tatarakowy grzybów drożdżopodobnych wyizolowanych z jamy ustnej od pacjentów z kandydozą oraz analiza GC-MS badanego olejku.
Materiał i metody badań
Do doświadczeń wykorzystano 27 szczepów grzybów drożdżopodobnych wyhodowanych z jamy ustnej pacjentów z kandydozą. Pobrane wymazy posiewano na podłoże Sabourauda, które inkubowano w 37°C przez 24-48 godz. w warunkach tlenowych. Identyfikacji wyhodowanych szczepów dokonano na podstawie morfologii komórek w preparacie barwionym metodą Grama, morfologii kolonii, wzrostu grzybów na podłożu CHROMagar Candida (BioRad), cech biochemicznych (ocenianych testem API 20C AUX, bio Merieux), testu filamentacji oraz zdolności do wytwarzania chlamydosporów. Zbadano grzyby drożdżopodobne należące do gatunków: Candida albicans (7 szczepów), C. glabrata (6), C. guilliermondii (1), C. krusei (4), C. lusitaniae (1), C. parapsilosis (4), C. tropicalis (3) i C. utilis (1), Geotrichum candidum (1), Rhodotorula rubra (2) i Saccharomyces cerevisiae (1). Do doświadczeń włączono też 8 następujących szczepów wzorcowych: Candida albicans ATCC 10231, C. glabrata ATCC 66032, C. guilliermondii ATCC 6260, C. krusei ATCC 14249, C. lusitaniae ATCC 34499, C. parapsilosis ATCC 22019, C. tropicalis ATCC 750 i C. utilis ATCC 9958. Badanie wrażliwości wymienionych szczepów grzybów na olejek tatarakowy (Semifarm) przeprowadzono metodą seryjnych rozcieńczeń w agarze Sabourauda. Użyte stężenia wynosiły: 4,0, 2,0, 1,0, 0,5, 0,25 i 0,12 mg/ml. Inokulum, które zawierało 105 CFU/kroplę, nanoszono aparatem Steersa na podłoże z odpowiednim stężeniem olejku oraz bez niego (kontrola wzrostu szczepów). Posiewy badane i podłoża kontrolne inkubowano w warunkach tlenowych w temp. 37°C przez 24-48 godzin. Za MIC uznano takie najmniejsze stężenie olejku tatarakowego, które całkowicie hamowało wzrost ocenianych szczepów grzybów drożdżopodobnych.
Wyniki badań
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. Kużnicka B, Dziak M. Zioła i ich zastosowanie. PZWL 1984.
2. Rajput SB, Tonga MB, Karuppayil SM. An overview on traditional uses and pharmacological profile of Acorus calamus Linn. (Sweet flag) and other Acorus species. Phytomed 2014; 21(3):268-76.
3. Wiolmer V, Schibli A, Reich E. Quantitative determination of beta-asarone in calamus by high performance thin-layer chromatography. JAOAG Int 2005; 88(5):1562-7.
4. Kim WJ, Hwang KH, Kim TJ i wsp. Major constituents and antimicrobial activity of Korean herb Acorus calamus. Nat Prod Res 2011; 25(3):1278-81.
5. Du Z, Clary RA, Hammond CJ. Volatiles from leaves and rhizomes of fragrant Acorus spp. (Acoraceae). Chem Biodivers 2008; 5(6):887-95.
6. Hao ZY, Liang D, LuoH i wsp. Bioactive sesquiterpenoids from the rhizomes of Acorus calamus. J Nat Prod 2012; 75(6):1083-9.
7. Bogun J, Sohrab H, Yousef M i wsp. In vitro antifungal activity of azaron isolated from rhizome extract of Acorus calamus L. Pakistan J Biol Sci 2004; 7:1376-9.
8. Senthil Kumar S, Soban Akram A, Fareed Ahmed TS i wsp. Phytochemical analysis and antimicrobial activity of the ethanolic extract of Acorus calamus rhizome. Oriental J Chem 2010; 26(1):223-7.
9. Chandra D, Prasad K, Kohling G i wsp. Essential oil composition of Acorus calamus from District-Pithoragarh Uttarakhand, India. WJPR 2015; 4(9):1158-66.
10. Maronglu B, Piras A, Porcedda S i wsp. Chemical composition of the essential oil and supercritical C02 extract of Commiphora myrrha (Nees) Engl. And of Acorus calamus L. J Agric Food Chem 2005; 53(20):7939-43.
11. Devi A, Ganajewa D. Antimicrobial activity of Acorus calamus (L.) rhizome and leaf extract. Acta Biologica Szegediensis 2009; 51(1):45-9.
12. Balakumbahan R, Rajamani K, Kumanan K. Acorus calamus: An overview. J Med Plants Res 2010; 4(25):2740-5.
13. Kumar V, Singh R, Joshi V. Antimicrobial activity of rhizome extract of Acorus calamus against different microorganisms. Octa J Biosci 2014; 2(1):59-63.
14. Parki A, Chaubey P, Prakash O i wsp. Season variation in essential oil compositions and antioxidant properties of Acorus calamus L accessions. Medicines 2017; 4:81-94.
15. Ganajewala D, Srivastava AK. An update on chemical composition and bioactivities of Acorus species. Asian J Plant Sci 2011; 10(3):182-9.
16. Kour G, Sharma AK, Dash S i wsp. Vacha (Acorus calamus Linn ): A variable medicinal plant. Int J Ayur Pharma Res 2014; 2(8):1-11.
17. Khwairakpam AD, Damayeti YO, Deka A i wsp. Acorus calamus: a bio-reserve of medical values. J Basic Clin Physiol Pharmacol 2018; 29(2):107-22.
18. Liu XC, Zhou LG, Lin ZL i wsp. Identification of insecticidal constituents of the essential oil of Acorus calamus rhizomes against Liposcelis bostrychophila Badinnel. Molecules 2013; 18:5684-96.
19. Phongpaichit S, Pujenjob N, Rakachaisirikul V i wsp. Antimicrobial extract of Acorus calamus Linn. Songklanakarin. J Sci Technol 2005; 27(Suppl. 2):517-23.
20. Kasture A, Patel S, Chauhan J i wsp. In vitro antimicrobial effect of essential oil from leaf and rhizome of various accessions of Acorus calamus Linn., and its phytochemical screenings. Europ J Med Plants 2015; 9(2):1-13.
21. Chandra D, Prasad K, Kohli G i wsp. Antifungal activity of Swertia ciliata (family Araceae) and Viola serpens (family Violaceae) from Pithoragarh Uttarakhand Himalays, India. J Mad Plants Studies 2017; 5(6):6-10.
22. Mungkornasawakul P, Supyen D, Jatisatie C i wsp. Inhibitory effect of Acorus calamus L. Extract on some plant pathogenic molds. Proc Int Conf on MAP Acta Hort 2002; 576.
23. Devi A, Bawankar R, Babu S. Current status on biological activities of Acorus calamus. – A review. Int J Pharm Pharmaceut Sci 2014; 6(10):66-71.
24. Shreelaxmi, Sharanagouda H, Ramachandra CT i wsp. Antimicrobial activity of supercritical fluid extracted Acorus calamus oil against different microbes. J Pharmac Phytochem 2018; 7(3):2836-40.
25. Parekh J, Chandra S. Antibacterial and phytochemical studies on twelve species of Indian medicinal plants. Afric J Biomed Res 2007; 10:175-81.
26. Chen HP, Yang K, Zheng LS i wsp. Repellent and insecticidal activities on skyobunone end isoshyobunone derived from the essential oil of Acorus calamus rhizomes. Pharmao Magaine 2015; 11(44):674-81.
27. Stimson J, Aswathy C, Sruthy T. Formulation and evaluation of Acorus calamus gel for topical candidiasis. Indo Am J Pharm Res 2016; 6(4):5324-30.
28. Janssen AM, Chin NLJ, Scheffer JJC i wsp. Screening for antimicrobial activity of some essential oils by the agar overlay technique. Pharm Weekblad Sci ed. 1986; 8:289-92.
29. Muchtaromah B, Ahmad M, Koestanti ES i wsp. Phytochemicals, antioxidant and antifungal properties of Acorus calamus, Curcuma mangga and Allium sativum. Veterinary Med Inter Conference 2017; 93-104.
30. Pawar VC, Thaker VS. Evaluation of the anti-Fusarium oxysporum f. sp. cicer and Anti-Alternaria porri effects of some essential oils. World J Microbiol Biotechnol 2007; (23):1099-106.
31. Rawal P, Adhikari RS, Danu K i wsp. Antifungal activity of Acorus calamus against Fusarium oxysporum ssp. lycopersici. Int J Curr Microbiol Appl Sci 2015; 4(1):710-5.
32. Subha TS, Gnanamani A. Candida biofilm perfusion using active fraction of Acorus calamus. J Animal Plant Sci 2009; 4(2):363-71.
33. Kędzia A, Hołderna-Kędzia E. Ocena aktywności olejku tatarakowego (Calami aetheroleum) wobec bakterii tlenowych i mikroaerofilnych. Post Fitoter 2021; 3:3-8.
34. Kędzia A, Kędzia AW. Przeciwbakteryjna aktywność olejku tatarakowego (Oleum Calami) wobec bakterii beztlenowych. Post Fitoter 2019; 20(2):96-101.
35. Radusiene XJ, Judzentiene A, Peciulyte D i wsp. Essential oil composition and antimicrobial assay of Acorus calamus leaves from different wild populations. Plant Genetic Resources: Characterization and Utilization 2007; 5(1):37-44.
