© Borgis - Postępy Fitoterapii 2/2009, s. 71-76
*Anna Kędzia
Działanie olejku cedrowego ( Oleum cedri) na bakterie beztlenowe
THE ACTIVITY OF CEDAR OIL (OLEUM CEDRI) AGAINST ANAEROBIC BACTERIA
Zakład Mikrobiologii Jamy Ustnej, Katedra Mikrobiologii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego
Kierownik Zakładu i Katedry: dr hab. Anna Kędzia, prof. ndzw.
Summary
In this study, the susceptibility to cedar oil 75 strains of anaerobic bacteria were investigated by the plate dilution technique in Brucella agar supplemented with 5% sheep blood, menadione and hemin. The bacteria were isolated from patients with infections of oral cavity or respiratory tract. The inoculum containing 105 CFU per spot was seeded with Steers replicator upon the surface of agar with oil and without oil (strains growth control). Incubation the plates was performed in anaerobic conditions in anaerobic jar in 37°C for 48 h. The MIC was defined as the lowest concentration of the cedar oil inhibiting the growth of anaerobes. The results showed, that the most susceptible to cedar oil in ranges Ł 0.06-0.25 mg/ml from Gram-negative rods were the strains from genus of Tannerella forsythia and Prevotella bivia (75% and 100% strains susceptible). The strains from the genera of Dialister, Bacteroides and Veillonella were the lowest sensitive to tested oil (MIC 1.0-ł3.0 mg/ml). The tested etheric oil was very active against Gram-positive cocci. MIC for 64% of the strains was to the concentration within the ranges from Ł 0.06 to 0.12 mg/ml. The Gram-positive cocci were the most sensitive than Gram-positive rods.
Cedr był znany i ceniony w starożytności. Był wymieniany w różnych dokumentach egipskich i babilońskich. Starożytni Egipcjanie wykorzystywali go do balsamowania mumii oraz do wyrobu perfum. Opisy stosowania cedru odnaleziono na tabliczce zapisanej pismem klinowym datowanej na 3000 r. p.n.e. Jego właściwości zostały też wymienione wśród roślin leczniczych w tekstach dotyczących podstaw ajurwedyjskiej medycyny z ok. 2500 r. p.n.e. Cedr był wyjątkowo ceniony jako drzewo budulcowe. Budowano z niego świątynie, wykorzystując jednocześnie silne właściwości dezynfekcyjne olejku cedrowego, który uwalniał się powoli i zapobiegał rozwojowi różnych drobnoustrojów. Został on użyty do budowy Świątyni Artemidy w Efezie w VI w. p.n.e., a także Świątyni Jerozolimskiej wzniesionej w X w. p.n.e. Drzewo cedrowe służyło też do budowy statków, sarkofagów i mebli. Do dzisiejszych czasów otrzymywany z drzewa cedrowego olejek stosowany jest w świątyniach tybetańskich jako kadzidło. Obecnie często wykorzystywany jest w aromaterapii, w przemyśle kosmetycznym do wyrobu perfum, mydeł, a także środków czystości.
Cedr atlantycki, zwany też atlaskim ( Cedrus atlantica Endl. Manetti) należy do rodziny szpilkowatych ( Pinaceae). Występuje w Górach Atlasu, na terenie Maroka i Algierii. Cedr atlantycki jest długowiecznym, zawsze zielonym drzewem i osiaga wysokość do 40 m. Ma kształt rozłożysty, charakterystyczne igły barwy niebiesko-zielonej, zebrane w pęczkach po 30-40 igieł. Wytwarza jasnobrunatne szyszki o długości do 7 cm. Drzewo cedrowe wydziela silny, określany jako balsamiczny, zapach związany z olejkiem wytwarzanym w miazdze i korze.
Olejek eteryczny otrzymany z cedru atlantyckiego zawiera 53 składniki (1). Przeważają seskwiterpeny, tj. α-, β- i γ-himachaleny, które stanowią 70%. Ponadto olejek zawiera małe ilości izomerów atlantonu. Z badań Sandena i wsp. (2) wynika, że procentowa zawartość poszczególnych składników jest następująca: β-himachalen 41,9%, α-himachalen 15,7%, γ-himachalen 9,7% i δ-kadinen 2,2%. Olejek cedrowy pozyskiwany jest na drodze destylacji drewna z parą wodną. Cedr atlantycki i otrzymywany z niego olejek wykazują działanie lecznicze (1, 3-6). Jako antyseptyk znalazł zastosowanie w przeziębieniach, grypie i katarze. Posiada też właściwości wykrztuśne. Jego działanie przeciwbólowe zostało wykorzystane w reumatyzmie i artretyzmie. Wykazuje też aktywność diuretyczną i bakteriobójczą, co jest korzystne w terapii zakażeń w obrębie dróg moczowych. Odgrywa ważną rolę w leczeniu niektórych chorób skóry, np. trądzika, zapobiega bólowi, świądowi i przyspiesza gojenie w egzemach, wypryskach, owrzodzeniach, oparzeniach. Jest stosowany w łojotoku i łupieżu. Zapobiega też przetłuszczaniu się włosów.
Badania przeprowadzone na zwierzętach potwierdziły, że olejek cedrowy posiada właściwości przeciwzapalne (1). Jednocześnie u zwierząt zaobserwowano nasilenie hipnozy wywołanej fenobarbitalem, co wiąże się z hamowaniem przez olejek enzymów mikrosomalnych, które metabolizują leki (1, 7). W innych badaniach wykazano, że olejek cedrowy poprzez redukcję efektów komórkowej i humoralnej odpowiedzi immunologicznej działa immunomodulacyjnie (5, 6). Doświadczenia udowodniły też korzystny wpływ olejków zawierających eugenol i olejku cedrowego u pacjentów z astmą (6). Ponadto stwierdzono skuteczne działanie jednego ze składników olejku cedrowego, himachalolu, w kandydozie wywołanej przez grzyby z gatunku Candida albicans (1). Doświadczenia przeprowadzone na zwierzętach wykazały też, że himachalol podawany per os codziennie przez 7 dni w dawce 200 mg/kg działał ochronnie, zabezpieczając 60% testowanych zwierząt przed zakażeniem związanym z grzybami z rodzaju Aspergillus. Natomiast badania przeprowadzone w grupie pacjentów wskazują, że olejek cedrowy w połączeniu z olejkami otrzymanymi z roślin, tj. Thymus vulgaris, Rosmarinus officinalis i Lavandula angustifolia, działa pobudzająco na porost włosów (1). W innych doświadczeniach zaobserwowano, że po doustnym podaniu cyklosporyny i olejku cedrowego, ten ostatni powoduje wzrost dostępności biologicznej leku (1).
Przeprowadzone badania udowodniły też, że olejek cedrowy ma aktywność przeciwdrobnoustrojową (1, 3, 8-16). Wśród wielu olejków ocenianych przez Morrisa i wsp. (10) był olejek z cedru atlantyckiego, który hamował wzrost gronkowców z gatunku Staphylococcus aureus w stężeniu 500 μg/ml, a szczepów Escherichia coli, Corynebacterium sp. i Candida albicans w stężeniu ≥ 1000 μg/ml. Maruzzella i wsp. (9) oceniali działanie przeciwdrobnoustrojowe olejku cedrowego otrzymanego z drewna i igieł. Spośród testowanych szczepów, tylko 2 wykazały średnią wrażliwość, w tym pałeczki z gatunku Bacillus subtilis i Mycobacterium avium. Brak działania dotyczył szczepów z gatunku Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis i Salmonella typhi (9). W innych badaniach Hammer i wsp. (11) oceniali aktywność olejku otrzymanego z cedru atlantyckiego wobec różnych gatunków drobnoustrojów. Wśród nich największą wrażliwością charakteryzowały się ziarniaki z gatunku Enterococcus faecalis (MIC = 5 mg/ml). Pozostałe drobnoustroje, w tym z gatunku Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii, Aeromonas sobria, Escherichia coli, Serratia marcescens, Klebsiella pneumoniae, Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa oraz Candida albicans wymagały użycia wyższych stężeń (MIC> 20 mg/ml). W kolejnych badaniach udowodniono działanie olejku cedrowego, zarówno wobec form wegetatywnych jak i przetrwalnikowych laseczek z gatunku Bacillus cereus i Clostridium botulinum (12). Olejek eteryczny hamował rozwój przetrwalników w stężeniu wynoszącym odpowiednio 100 i 300 μg/ml. Rios i wsp. (17) zwrócili uwagę na fakt, że pH środowiska może obniżać lub podnosić aktywność przeciwdrobnoustrojową olejków. W przypadku olejku cedrowego zaobserwowano wzrost aktywności, gdy wartość pH była równa 9 (18). Digrak i wsp. (3) oceniali 3 ekstrakty (chloroformowy, acetonowy i metanolowy) otrzymane z igieł i szyszek cedru libańskiego wobec szczepów bakterii z gatunku Bacillus megaterium, B. subtilis, B. cereus, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, Proteus vulgaris, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Mycobacterium smegmatis oraz grzybów z gatunku Candida albicans, C. tropicalis i Penicillium italicum. Wymienione bakterie wykazały zróżnicowaną wrażliwość na olejek, a grzyby były oporne. Okazało się również, że wyciąg chloroformowy z szyszek cedru libańskiego jest aktywny wobec szczepów z gatunku Helicobacter pylori, pałeczek, które powodują wrzody żołądka i dwunastnicy (19). Zbadano też przeciwgrzybiczne właściwości olejku z drzewa cedru atlantyckiego. Zróżnicowaną aktywność wykazał on wobec grzybów drożdżopodobnych z gatunku Candida krusei, C. tropicalis, C. albicans, Saccharomyces cerevisiae oraz grzybów pleśniowych Rhizopus nigricans, Aspergillus fumigatus, A. niger, Alternaria solani i Penicillium digitatum (16). Wrażliwość szczepów Aspergillus niger na olejek cedrowy potwierdziły też badania Pawara i wsp. (13) oraz Yousefa i wsp. (14). Kolejne doświadczenia udowodniły aktywność olejku wobec szczepów dermatofitów z gatunku Trichophyton mentagrophytes (15) oraz działanie niektórych składników olejku na grzyby z gatunku Penicillium italicum i P. ulaiense (20).
Na polskim rynku znajdują się 2 preparaty zawierające olejek cedrowy. Noszą one nazwy: Rub-Arom (Hasco-Lek) i Wick Vapo Rub (Procter and Gamble, Niemcy). Preparat Rub-Arom, zawierający w 100,0 g: tymol (0,25 g), lewomentol (2,75 g), kamforę racemiczną (5,0 g), olejek cedrowy (0,75 g), olejek eukaliptusowy (1,5 g) i olejek terpentynowy (5,0 g), jest w postaci maści i znalazł zastosowanie w schorzeniach górnych dróg oddechowych do nacierań klatki piersiowej i pleców. Ułatwia oddychanie, rozrzedza wydzielinę oskrzelową, umożliwiając jej odkrztuszanie. Maść stosowana jest również do nacierań w bólach stawowych, nerwobólach i bólach reumatycznych. Natomiast preparat Wick Vapo Rub znalazł zastosowanie w schorzeniach górnych dróg oddechowych, kaszlu, zapaleniu gardła, oskrzeli, płuc i opłucnej oraz w katarze. Maść ta może być stosowana miejscowo do nacierań i inhalacji, jako środek pomocniczy w leczeniu przewlekłych stanów nieżytowych górnych dróg oddechowych.
Przedstawione powyżej działanie przeciwdrobnoustrojowe olejku cedrowego dotyczyło bakterii tlenowych oraz niektórych rodzajów grzybów. Brak jest danych na temat aktywności tego olejku wobec bakterii beztlenowych.
Celem badań było określenie wrażliwości bakterii beztlenowych wyhodowanych z zakażeń jamy ustnej i dróg oddechowych na olejek cedrowy.
Materiał i metody badań
Materiały do badań zostały pobrane od pacjentów z różnymi zakażeniami w obrębie dróg oddechowych (14 pacjentów) i jamy ustnej (12 pacjentów). Materiały posiewano na podłoże wzbogacone i podłoża wybiórcze dla beztlenowców (21, 22). Inkubację podłoży prowadzono w temp. 37°C przez 10 dni, w anaerostatach wypełnionych mieszaniną 10% C02, 10% H2 i 80% N2, zawierających katalizator palladowy i wskaźnik beztlenowości. Wyhodowane szczepy bakterii beztlenowych identyfikowano na podstawie cech morfologicznych, fizjologicznych i biochemicznych (z użyciem testów API 20A, firmy bioMerieux), oceniając zdolność do wytwarzania z glukozy kwasów tłuszczowych, od C1 do C6, kwasu mlekowego i bursztynowego metodą chromatografii gazowej oraz zdolność kolonii do naturalnej fluorescencji w promieniach UV. Klasyfikacji dokonano zgodnie z obowiązującymi zasadami (21, 23, 24), z uwzględnieniem zmian taksonomicznych (24-26).
Badanie wrażliwości objęło 75 szczepów z rodzajów: Prevotella (22 szczepy), Porphyromonas (12), Fusobacterium (9), Tannerella (4), Dialister (2), Bacteroides (2), Veillonella (2), Peptostreptococcus (2), Peptoniphilus (3), Ruminococcus (1), Micromonas (3), Finegoldia (2), Propionibacterium (8), Actinomyces (2) i Eubacterium (1). Do badań włączono 5 szczepów wzorcowych z następujących gatunków: Bacteroides fragilis ATCC 25285, Bacteroides ovatus ATCC 8483, Bacteroides vulgatus ATCC 8482, Propionibacterium acnes ATCC 11827 i Clostridium sporogenes ATCC 11437. Wrażliwość (MIC) bakterii beztlenowych na olejek cedrowy (Avicenna-Oil, Wrocław) oznaczono metodą seryjnych rozcieńczeń w agarze Brucella z dodatkiem 5% odwłóknionej krwi baraniej, menadionu i heminy. Bezpośrednio przed doświadczeniem olejek eteryczny rozpuszczano w DMSO (Serva), otrzymując stężenie 100 mg/ml. Dalsze rozcieńczenia były przygotowywane w jałowej wodzie destylowanej, w celu uzyskania następujących stężeń olejku w podłożu: 3,0; 2,0; 1,0; 0,5; 0,25; 0,12 i 0,06 mg/ml. Na powierzchnię podłoża nanoszono aparatem Steersa zawiesinę bakterii zawierającą 105 CFU na kroplę. Kontrolę wzrostu szczepów stanowiło podłoże, do którego nie dodano olejku. Inkubację podłoży badanych i kontrolnych prowadzono w warunkach beztlenowych w anaerostatach w temp. 37°C przez 48 godzin. Jako MIC przyjęto najniższe stężenie olejku cedrowego, które całkowicie hamowało wzrost ocenianych bakterii beztlenowych.
Wyniki 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. Krauze-Baranowska M, Skwierawska J, Pobłocka L. Właściwości lecznicze cedrów - historia i współczesność. Post Fitoter 2003; 1:2-5. 2. Sunden MD, Connellan PA, Leach DN. Natural killer cell activity and lymphocyte activation: Investigating the effect of a selection of essential oils and components in vitro. Int J Aromather 2006; 16:133-9. 3. Digrak M, Ilcim A, Alma MH. Antimicrobial activities of several parts of Pinus brutia, Juniperus oxycedrus, Abies ciliate, Cedrus libani and Pinus nigra. Phytother Res 1999; 13:584-7. 4. Walter C. Aromatherapy - An Illustarted Guide. Element Books LTD, Dorset 1998. 5. Edris AE. Pharmaceutical and therapeutic potentials of essential oils and their individual volative constituents: A review. Phytother Res 2007; 21:308-23. 6. Alexander M. Aromatherapy and immunity: How the use of essential oils AIDS immune potentiality. Part IV. Modulating immunity with aromatherapy: Conditioning, suppression and stimulation of the immune system. Int J Aromather 2002; 12 (1):49-56. 7. Kagawa D, Johura H, Ochiai R, Tokimitsu I, Tsubone H. The sedative effects and mechanism of action of cedrol inhalation with behavioral pharmacological evaluation. Planta Med 2003; 69:637-41. 8. Kędzia B, Hołderna-Kędzia E. Badanie wpływu olejków eterycznych na bakterie, grzyby i dermatofity chorobotwórcze dla człowieka. Post Fitoter 2007; 2:71-7. 9. Maruzzella JC, Sicurella NA. Antibacterial activity of essentials oil vapors. J Am Pharm Assoc 1960; 49:692-4. 10. Morris JA, Khettry A, Seith EW. Antimicrobial activity of aroma chemicals and essential oils. J Am Oil Chem Soc 1979, 56, 995-8. 11. Hammer KA, Carson CF, Kiley TV. Antimicrobial activity of essential oils and other plant extracts. J Appl Microbiol 1999; 86:985-90. 12. Chaibi A, Ababouch LH, Belasri K i wsp. Inhibition of germination and vegetative growth of Bacillus cereus T and Clostridium botulinum 62A spores by essential oils. Food Microbiol 1977; 14:161-74. 13. Pawar VC, Thaker VS. In vitro efficacy of 75 essential oils against Aspergillus niger. Mycoses 2006; 49:316-23. 14. Yousef RT, Tawil GG. Antimicrobial activity of volatile oils. Pharmazie 1980; 35H(11):698-701. 15. Inouye S, Uchida K, Abe S. Vapor activity of 72 essential oils against of Trichophyton mentagrophytes. J Infect Chemother 2006; 12:210-6. 16. Maruzzella JC, Ligouri L. The in vitro antifungal activity of essential oils. J Am Pharm Assoc. 1956; 47(4):250-4. 17. Rios JL, Recio MC. Medical plants and antimicrobial activity. J Ethnopharmacol. 2005; 100:80-4. 18. Janssen AM, Scheffer JJC, Badrheim Svendsen A. Antimicrobial activity of essential oils: a 1976-1986 literature review. Aspect of the test methods. Planta Med 1987; 53:395-8. 19. Yesiliada E, Gurbuz J, Skibata H. Screening of Turkish anti-ulcerogenic folk remedies for anti- Helicobacter pylori activity. J Ethnopharmacol. 1999; 66:289-93. 20. Scora KM, Scora RW. Effect of volatiles on mycelium growth of Penicillium digitatum, P. italicum and P. ulaiense. J Basic Microbiol. 1998; 38(5-6):405-13. 21. Holdeman LV, Cato EP, Moore WEC. Anaerobe Laboratory Manual V.P.I. Blacksburg 4th ed. Baltimore M.D., Virginia 1977. 22. Kałowski M, Kędzia A. Nieprzetrwalnikujące drobnoustroje beztlenowe. [W:] Diagnostyka mikrobiologiczna w medycynie. (red. W Kędzia) PZWL, Warszawa 1990. 23. Holt JG. Bergeys´ Manual of Determinative Bacteriology. Williams and Wilkins ed. 9th ed. Baltimore M.D. 1993. 24. Forbes BA, Sahn DF, Weissfeld AS. Bailey and Scott´s Diagnostic Microbiology. 12th ed. Mosby Elsevier. St.Louis 2007. 25. 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; 5:555-559. 26. 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.
