© Borgis - Postępy Fitoterapii 1/2009, s. 19-23
*Anna Kędzia1, Andrzej W. Kędzia2
Działanie in vitro olejku sosnowego wobec bakterii beztlenowych wyizolowanych z jamy ustnej i dróg oddechowych
ACTIVITY IN VITRO OF PINE OIL (OLEUM PINI SILVESTRIS) AGAINST ANAEROBIC BACTERIA ISOLATED FROM ORAL CAVITY AND UPPER RESPIRATORY TRACT
1Zakład Mikrobiologii Jamy Ustnej, Katedra Mikrobiologii Akademii Medycznej w Gdańsku
Kierownik Zakładu i Katedry: dr hab. Anna Kędzia, prof. ndzw.
2II Katedra Pediatrii, Klinika Endokrynologii i Diabetologii Wieku Rozwojowego Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu
Kierownik Katedry: dr hab. n. med. Marek Niedziela, prof. UM
Summary
In the present study, pine oil (Oleum pini silvestris) were investigated for activity against 98 anaerobic bacteria using plate dilution technique method in Brucella agar. The inoculum contained 106 CFU per spot. The agar plate were inoculated using a Steers replicator. Incubation the plater was performer in anaerobic jars in 37°C for 48 hrs. The MIC was interpreted as the lowest concentrations of pine oil completely inhibiting the growth of anaerobes. The results indicated that the most susceptible to tested aetheric oil from Gram-negative rods were the strains from the genera of Prevotella and Porphyromonas. MIC´s for 55% and 47% of these strains respectively, were to the concentrations within the range from ≤ 0.03 to 0.5 mg/ml. The strains from the genera of Bacteroides, particularly from species of B. fragilis were the lowest sensitive (MIC in ranges 0.25 ≥ 2.0 mg/ml). The strains of Gram-negative cocci from the genera of Veillonella were the most resistance (MIC 1.0-≥ 2.0 mg/ml). The Gram-positive rods and cocci showed similar susceptibility to pine oil. Lower concentrations in ranges ≤ 0.03-0.5 mg/ml inhibited the growth of 44 and 42% these bacteria respectively.
Sosna była dobrze znana już w starożytności. W Grecji używano jej w różnych uroczystościach religijnych. Jako środek leczniczy była stosowana w zapaleniach dróg oddechowych i bólach mięśni w Egipcie i Arabii. Szwajcarzy do dzisiaj używają igieł sosnowych do sporządzania materaców, które łagodzą objawy reumatyzmu. W wielu krajach w celu złagodzenia bólów reumatycznych i nerwobóli olejek używany jest do kąpieli.
Olejek sosnowy uzyskiwany jest przez destylację z parą wodną świeżych igieł i pociętych 2-3 letnich szczytowych gałązek (tzw. cetyny), zawsze zielonego drzewa – sosny zwyczajnej ( Pinus silvestris L.) z rodziny sosnowatych ( Pinaceae). Olejek sosnowy może różnić się składem, zależnie od miejsca pochodzenia surowca. Charakteryzuje się przyjemnym zapachem. Olejek sosnowy zawiera szereg różnych składników, wśród których są m.in. monoterpeny, tj. α- i β-pinen, kamfen, limonen, dipenten, felandren, borneol, octan borneolu i seskwiterpeny, w tym kariofilen i kadinen.
Olejek wykazuje działanie antyseptyczne, przeciwzapalne, rozkurczające i moczopędne. Stosowany jest zarówno wewnętrznie, jak i zewnętrznie, w schorzeniach górnych i dolnych dróg oddechowych. Lotne składniki olejku wnikają łatwo do dróg oddechowych, pobudzają czynności wydzielnicze, ułatwiają usuwanie i odkrztuszanie zalegającej wydzieliny. Jest on używany do inhalacji w nieżytach zatok, w stanach zapalnych gardła, krtani i oskrzeli. Zewnętrznie jest stosowany jako środek powodujący przekrwienie skóry i poprawiający obwodowe krążenie krwi. Olejek jest dodawany do maści, mazideł i balsamów rozgrzewających, stosowanych w stanach zapalnych dróg oddechowych, zatok, bólach reumatycznych i nerwobólach. Jest też dodawany do preparatów przeznaczonych do kąpieli w schorzeniach górnych dróg oddechowych. W niemieckich klinikach rehabilitacyjnych, w których stosuje się hydroterapię wg metody Kneippa, wśród najczęściej stosowanych roślin są młode pędy sosnowe ( Turiones pini) (1).
Olejek sosnowy jest składnikiem wielu preparatów. Wśród nich są syropy, tj. Sirupus Pini compositus, Sirupus Tussipini, Sirupus Tussipini D, Pini Helix, Apipumol oraz tabletki Pertussin, krople, np. Sedum Balsam, płyny przeznaczone do inhalacji, tj. Pinimentol, Pumonil, Cefix Plus i Inhalol. Składniki płynów do inhalacji pobudzają wydzielanie śluzu w drzewie oskrzelowym oraz zmniejszają obrzęk błon śluzowych, co w znacznym stopniu ułatwia oddychanie. Cennym uzupełnieniem profilaktyki terapii chorób układu oddechowego są balsamy, w tym Herbolen, Lyobalsam, Rhino-tussal, Rhino-tussal S, Hustagil, Pertussin oraz maści: Pulmonil i Rheumatic. Maści i balsamy pobudzają krążenie i działają rozgrzewająco. Olejki lotne zawarte w tych preparatach, po zastosowaniu na skórę klatki piersiowej lub pleców, działają pobudzająco na drogi oddechowe, i nie tylko ułatwiają usuwanie zalegającej wydzieliny, ale też wzmagają jej odkrztuszanie. Są też dostępne preparaty o różnym zastosowaniu, np. Pinosol (krem, maść i krople do nosa), Cefix Plus – sztyft do nosa i płyn Reumosol przeznaczony do kąpieli leczniczych. Natomiast działanie żółciopędne i przeciwzapalne składników olejku sosnowego, tj. α- i β-pinen, borneol i kamfen, zostało wykorzystane w preparacie Terpichol, stosowanym w zaburzeniach wydzielania żółci, stanach skurczowych dróg żółciowych i niestrawności. Ponadto olejek sosnowy jest w składzie pasty ziołowej o nazwie Fitolizyna, która wykazuje działanie moczopędne, przeciwzapalne, przeciwbólowe i przeciwbakteryjne. Doświadczalnie wykazano też, że inne składniki olejku, w tym α- i β-kariofilen mają aktywność przeciwnowotworową.
Olejek sosnowy charakteryzuje się wysoką aktywnością przeciwdrobnoustrojową (2-7). Morris i wsp. (2) wykazali działanie olejku i wchodzących w jego skład seskwiterpenów, wobec szczepów Staphylococcus aureus, Escherichia coli i Corynebacterium sp. Wyniki badań innych autorów (4) wskazują, że szczepy z gatunku Staphylococcus aureus były wrażliwe na olejek sosnowy w zakresie stężeń od 2 do 6 mg/ml. Hammer i wsp. (7) oznaczyli wrażliwość na olejek 10 różnych drobnoustrojów. W tych badaniach wzrost pałeczek z gatunku Acinetobacter baumannii, Aeromonas sobria, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium i Serratia marcescens był hamowany w stężeniach ≤2,0% (v/v), a ziarniaków z gatunku Enterococcus faecalis i Staphylococcus aureus w stężeniu 2,0% (v/v). Natomiast oceniane przez Garry i wsp. (4) pałeczki z gatunku Klebsiella pneumoniae wykazały wrażliwość w zakresie stężeń wynoszących od 3,5 do 13 mg/ml, a z gatunku Pseudomonas aeruginosa >29 mg/ml.
Wysoką aktywność wobec różnych bakterii wykazały też poszczególne składniki olejku sosnowego (8-14). Inouye i wsp. (14) oceniali wrażliwość na α-pinen następujących szczepów wzorcowych: Haemophilus influenzae ATCC 33391, Streptococcus pyogenes ATCC 12344, Streptococcus pneumoniae IP-692, Streptococus pneumoniae PRS-53, Staphylococcus aureus 209 P i Escherichia coli NINY. Wartości MIC wynosiły od 400 do ≥800 mg/l powietrza. Z kolei badania Megalla i wsp. (8) wykazały aktywność dwóch innych składników olejku, w tym Δ3-karenu i borneolu wobec szczepów: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus i Staphylococcus aureus. Wyniki te zostały potwierdzone przez innych autorów (9). Oceniane składniki olejku, tj. α- i β-pinen hamowały wzrost szczepów Staphylococcus aureus i Enterococcus spp. W doświadczeniach przeprowadzonych przez Griffina i wsp. (10) występujące w olejku związki, w tym α-pinen, limonen, borneol i kamfenon, wykazały aktywność wobec szczepów pałeczek Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli oraz ziarniaków z gatunku Staphylococcus aureus. Działanie to wyrażało się w wartościach stężeń od 9,6 do 19 mg/ml. Wyniki innych autorów (11) także wskazują na aktywność przeciwbakteryjną α-pinenu i D-limonenu wobec pałeczek Haemophilus influenzae, Escherichia coli oraz ziarniaków z gatunku Streptococcus pneumoniae i Streptococcus pyogenes. Inouye (12) wykazał działanie limonenu na szczepy z gatunku Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes i Escherichia coli (MIC wynosiło>3,2 mg/ml). Natomiast Pauli (13) opisał aktywność pinenu i limonenu wobec różnych bakterii Gram-dodatnich.
Wykazano też, że olejek sosnowy ma działanie przeciwgrzybiczne (2, 4, 7, 9, 15). W doświadczeniach Morrisa i wsp. (2) szczep Candida albicans był wrażliwy na stężenie olejku wynoszące 0,5 mg/ml. W badaniach Hammera i wsp. (7) grzyby drożdżopodobne z gatunku Candida albicans były mniej wrażliwe (MIC = 2,0%). Podobnie oceniane przez Garry i wsp. (4) szczepy z gatunku Candida albicans charakteryzowały się niższą wrażliwością na olejek sosnowy (MIC 2,5-29,0 mg/ml). Aktywność wobec grzybów drożdżopodobnych badali też Arnal-Schnebelen i wsp. (9). Maruzzella i wsp. (6) także wykazali wpływ olejku sosnowego na różne grzyby. Badania objęły grzyby drożdżopodobne z gatunku Candida albicans, Candida krusei, Candida tropicalis, Saccharomyces cerevisiae oraz grzyby pleśniowe, tj. Rhizopus nigricans, Aspergillus fumigatus, Aspergillus niger, Mucor mucedo, Penicillium sp. i Alternaria sp. Według Motiejunaite i wsp. (15) olejek w stężeniu wynoszącym 2,5% był bardziej aktywny w działaniu wobec bakterii i grzybów drożdżopodobnych niż grzybów pleśniowych. Doświadczenia wskazują, że również niektóre składniki olejku sosnowego działają przeciwgrzybicznie (6, 8, 10, 12). Magella i wsp (8) wykazali aktywność pinenu i borneolu wobec szczepów Aspergillus aegypticus, Penicillium cyclopium i Trichoderma viride oraz brak działania przeciwgrzybicznego związków, tj. Δ3 karen i kariofilen. Griffin i wsp. (10) opisali wrażliwość szczepów Candida albicans na α-pinen (MIC 3,4 mg/ml), β-pinen (MIC 16,8 mg/ml), (-)-limonen, (+)-limonen (MIC 16,5 mg/ml) oraz borneol (MIC 1,0 mg/ml). Inni autorzy (12) wykazali aktywność limonenu wobec szczepów Aspergillus fumigatus (MIC>1,6 mg/ml) i Trichophyton mentagrophytes (MIC 1,6 mg/ml).
Wyniki przeprowadzonych wcześniej badań wskazują na znaczną aktywność olejku sosnowego i niektórych jego składników wobec bakterii tlenowych i grzybów, szczególnie drożdżopodobnych. Jednak brakuje danych dotyczących wpływu tego olejku na bakterie beztlenowe.
Celem badań była ocena działania olejku sosnowego na bakterie beztlenowe wyizolowane z zakażeń jamy ustnej i górnych dróg oddechowych.
Materiał i metody
Bakterie beztlenowe użyte do badań zostały wyizolowane z materiałów pobranych od pacjentów z różnymi zakażeniami w obrębie jamy ustnej lub górnych dróg oddechowych. Wyhodowane z materiałów drobnoustroje beztlenowe były identyfikowane na podstawie obecnie obowiązujących zasad, z uwzględnieniem zmian taksonomicznych (16 -21). Badaniu wrażliwości poddano 98 szczepów bakterii, które należały do rodzajów:
Prevotella (29), Porphyromonas (15), Dialister (2), Bacteroides (10), Fusobacterium (13), Veillonella (3), Anaerococcus (2), Finegoldia (3), Micromonas (4), Peptostreptococcus (1), Ruminococcus (2), Actinomyces (2), Eubacterium (1), Propionibacterium (11) oraz 4 szczepy wzorcowe z gatunków: Bacteroides fragilis ATCC 25285, Bacteroides ovatus ATCC 8483, Propionibacterium acnes ATCC 11827 i Peptostreptococcus anaerobius ATCC 27337.
Wrażliwość bakterii beztlenowych na olejek sosnowy (Avicenna-Oil, Wrocław) oznaczono metodą seryjnych rozcieńczeń w agarze Brucella z dodatkiem 5% odwłóknionej krwi baraniej, menadionu i heminy. Oceniany olejek najpierw rozpuszczano w DMSO (Serva), uzyskując stężenie 100 mg/ml, a następnie w jałowej wodzie destylowanej. Do badań użyto następujących stężeń olejku: 2,0, 1,0, 0,5, 0,25, 0,12, 0,06 i 0,03 mg/ml. Inokulum, które zawierało 106 drobnoustrojów (cfu) na kroplę, nanoszono na powierzchnię podłoży aparatem Steersa. Podłoże nie zawierające olejku stanowiło kontrolę wzrostu użytych szczepów. Inkubacja podłoży była prowadzona w warunkach beztlenowych, w anaerostatach zawierających mieszaninę 10% C02, 10% H2 i 80% N2, katalizator palladowy i wskaźnik beztlenowości, w temp. 37°C. Wyniki badań były odczytywane po 48 godzinach. Za najmniejsze stężenie hamujące (MIC) uznano takie rozcieńczenie olejku sosnowego, które powodowało całkowite zahamowanie wzrostu bakterii beztlenowych.
Wyniki badań i ich omówienie
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. Spałek K, Trzewikowska I. Kuracja ziołowa w ramach metody Sebastiana Kneippa stosowana w uzdrowiskach w Niemczech. Post Fitoter 2007; 4:212-15. 2. Morris JA, Khettry A, Seitz EW. Antimicrobial activity of aroma chemicals and essential oils. J Am Oil Chem Soc 1979; 56:595-603. 3. Kalemba D, Kunicka A. Antibacterial and antifungal properties of essential oils. Curr Med Chem 2003; 10:813-29. 4. Garry RP, Chalchat JC, Michet A. Huiles essentialles de resineux: nouvelles matieres premieres pour la perfumerie et l´aromatherapie. Riv Ital EPPOS 1991; 4:37-49. 5. Kalemba D. Przeciwbakteryjne i przeciwgrzybowe właściwości olejków eterycznych. Post Mikrobiol 1998; 38(2):185-203. 6. Maruzzella JC, Liguori L. The in vitro antifungal activity of essential oils. J Am Pharm Assoc 1956; 47(4):250-4. 7. Hammer KA, Carson CF, Riley TV. Antimicrobial activity of essential oils and other plant extracts. J Appl Microbiol 1999; 86, 985-90. 8. Megalla SE, El-Keltawi NEM, Ross SA. A study of antimicrobial action of some essential oil constituents. Herba Pol 1980; 3:181-6. 9. Arnal-Schnebelen B, Hadji-Minaglou F, Perotean JF i wsp. Essential oils infections ginecological disease: a statistical study 658 cases. Int J Aromather 2004; 14:192-7. 10. Griffin SG, Wyllie SG, Markham JL, Leach DN. The role of structure and molecular properties of terpenoids in determining their antimicrobial activity. Flavour Fragr J 1999; 14:322-32. 11. Inouye S, Yamaguchi H, Tokizawa T. Screening of the antibacterial effect of a variety of essential oils on respiratory tract pathogens, using a modified dilution assay method. J Infect Chemother 2001; 7:251-4. 12. Inouye S. Laboratory evaluation of gaseous essential oils (part 1). Int J Aromather 2003; 13(2/3):95-107. 13. Pauli A. Antimicrobial properties of essential oils constituents. Int J Aromather 2001; 11(3):126-33. 14. Inouye S, Tokizawa T, Yamaguchi H. Antibacterial activity of essential oils and their major constituents against respiratory tract pathogens by gaseous contact. J Antimicrob Chemother 2001; 47:565-73. 15. Motiejunaite O, Peciulyte D. Fungicidal properties of Pinus silvestris L. for improvement of air quality. Medicina (Kaunas) 2004; 4(8):787-93. 16. Holdeman LV, Cato EP, Moore WEC. Anaerobe Laboratory Manual V.P.I. Blacksburg 4th ed. Baltimore M.D., Virginia 1977. 17. Kałowski M, Kędzia A. Nieprzetrwalnikujące drobnoustroje beztlenowe. W: Diagnostyka mikrobiologiczna w medycynie. (red. W. Kędzia) PZWL, Warszawa 1990. 18. Holt JG. Bergeys´ Manual of Determinative Bacteriology. Williams and Wilkins ed. 9th ed. Baltimore M.D. 1993. 19. Forbes BA, Sahn DF, Weissfeld AS. Bailey and Scott´s Diagnostic Microbiology. 12th ed. Mosby Elsevier. St, Louis 2007. 20. Murdoch DA, Shah HN. Reclassification of Peptostreptococcus magnus (Prevot 1933) Holdeman and Moore 1972 as Finegoldia magna nov. and Peptococcus micros (Prevot 1933) Smith 1957 as Micromonas micros comb. Nov Anaerobe 1999; 5:555-9. 21. Olsen I, Shah HN. Review and outcome of the Meeting held Manchester U.K., Juna 2000, by the International Committee on the Systematic of Prokaryotes Subcommittee on the Taxonomy of Gram-negative Anaerobe Rods. Anaerobe 2001; 7:329-31.
