© Borgis - Postępy Fitoterapii 4/2016, s. 262-267
*Anna Kędzia1, Ryszard Kaniewski2, Elżbieta Hołderna-Kędzia2, Bogna Opala2
Ocena działania eterycznego olejku konopnego (Cannabis sativa L.) wobec grzybów drożdżopodobnych
Evaluation of activity of hemp (Cannabis sativa L.) essential oil against yeastlike fungi
1Emerytowany prof. dr hab. n. med. Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego
2Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich w Poznaniu
Dyrektor Naukowy Instytutu: prof. dr hab. n. techn. Ryszard Kozłowski
Streszczenie
Wstęp. Cannabis sativa L. (rodzina Cannabinaceae) jest rośliną jednoroczną, która rośnie w wielu krajach i jest wykorzystywana jako źródło włókna i oleju. Olejek eteryczny otrzymywany jest z rośliny na drodze destylacji z parą wodną. Głównymi składnikami olejku są: myrcen, α-pinen, Δ3-karen, limonen, 1,8-cyneol, trans-β-cymen, trans-kariofylen, α-humulen, terpinolen i tlenek kariofylenu. Uzyskiwany na drodze destylacji z parą wodną olejek eteryczny oraz ekstrakt wykazują różne właściwości lecznicze, w tym uspokajające, przeciwbólowe, przeciwzapalne, przeciwwymiotne, przeciwnowotworowe, przeciwdrgawkowe, przeciw stwardnieniu rozsianemu, przeciw zaćmie, przeciwdepresyjne, wykrztuśne, przeciwmiażdżycowe, przeciwbiegunkowe i przeciwdrobnoustrojowe.
Cel pracy. Celem badań była ocena aktywności eterycznego olejku konopnego wobec grzybów drożdżopodobnych.
Materiał i metody. Szczepy grzybów drożdżopodobnych zostały wyizolowane z jamy ustnej od pacjentów z kandydozą. Ogółem badaniu poddano 35 szczepów grzybów drożdżopodobnych wyhodowanych od pacjentów i 10 szczepów wzorcowych. Do oceny wrażliwości (MIC) grzybów drożdżopodobnych na eteryczny olejek konopny wykorzystano technikę seryjnych rozcieńczeń w agarze Sabourauda. Hodowlę zawierającą 105 CFU/kroplę nanoszono aparatem Steersa na powierzchnię agaru zawierającego odpowiednie stężenie olejku lub bez jego dodatku (kontrola wzrostu szczepów). Inkubację prowadzono przez 24 godz. w temp. 37°C w warunkach tlenowych. Za MIC uznano takie najmniejsze stężenie olejku eterycznego, które całkowicie hamowało wzrost szczepów.
Wyniki. Wyniki wskazują, że najbardziej wrażliwe na eteryczny olejek konopny były szczepy z gatunku Candida utilis (MIC ≤ 1,5 mg/ml), C. parapsilosis (MIC ≤ 1,5-6,2 mg/ml) i C. lusitaniae (MIC ≤ 1,5-12,5 mg/ml). Szczepy z gatunku Candida albicans były mniej wrażliwe. Wzrost 60% tych grzybów był hamowany w zakresie stężeń ≤ 1,5 mg/ml. Jednak dla pozostałych szczepów MIC wynosiło od 25,0 do ≥ 50,0 mg/ml. Szczepy C. krusei okazały się najmniej wrażliwe (MIC ≥ 50,0 mg/ml). Badane szczepy z gatunku Geotrichum candidum i Rhodotorula mucilaginosa okazały się także wysoce wrażliwe (MIC ≤ 1,5 mg/ml).
Wnioski. Eteryczny olejek konopny był wysoce aktywny wobec szczepów grzybów drożdżopodobnych z gatunku C. utilis, C. parapsilosis, C. lusitaniae, Geotrichum candidum i Rhodotorula mucilaginosa (MIC ≤ 1,5-12,5 mg/ml). Szczepy z gatunku C. krusei okazały się najmniej wrażliwe na olejek (MIC ≥ 50,0 mg/ml).
Summary
Introduction. Cannabis sativa L. (family Cannabinaceae) an annual plant, has been grown for many centuries for hemp fibre and oil. The hemp essential oil is obtained by the steam distillation of plant. Major constituents of the oil are: myrcene, α-pinene, Δ3-carene, limonene, 1,8-cineol, trans-β-ocimene, trans-caryophyllene, α-humulene, terpinolene and caryophyllene oxide. The hydro steam distilled volative oil and extracts are known for its medicinal properties: sedative, analgetic, anti-inflammatory, antiemetic, anticancer, antiepilepsy, antiatherogenic, antiglaucoma, antidepression, expectorant, antidiarrhoea and antimicrobial activity.
Aim. The aim of this study was to determine the activity of hemp essential oil against yeastlike fungi.
Material and methods. The strains of yeastlike fungi were isolated from oral cavity from patients with candidosis. A total 35 strains of yeastlike fungi isolated from patients and 10 reference strains were tested. The susceptibility (MIC) yeastlike fungi to hemp oil was determined by means plate dilution technique in Sabouraud’s agar. The inoculum containing 105 CFU/spot was seeded with Steers replicator upon the surface of agar containing various oil concentrations and oil-free agar plates (the strains growth control). Incubation was performed for 24 hrs at 37°C in aerobic conditions. The MIC was defined as the lowest concentrations of essential oil that completely inhibited the growth of the strains.
Results. The results indicated, that the most susceptible to hemp essential oil were the strains from the genus of Candida utilis (MIC ≤ 1.5 mg/ml), C. parapsilosis (MIC ≤ 1.5-6.2 mg/ml) and C. lusitaniae (MIC ≤ 1.5-12.5 mg/ml). The strains from genus of Candida albicans were less sensitive. The growth of 60% of the fungi were inhibited with range ≤ 1.5 mg/ml. But for remained strains MIC was from 25.0 to ≥ 50.0 mg/ml. The strains of C. krusei were the lowest sensitive (MIC ≥ 50.0 mg/ml). The strains from genus of Geotrichum candidum and Rhodotorula mucilaginosa were the most susceptible too (MIC ≤ 1.5 mg/ml).
Conclusions. The hemp essential oil was more active against strains yeastlike fungi from genus of C. utilis, C. parapsilosis, C. lusitaniae, Geotrichum candidum and Rhodotorula mucilaginosa (MIC ≤ 1.5-12.5 mg/ml). The strains from genus of Candida albicans were less sensitive (MIC ≤ 1.5-≥ 50.0 mg/ml). The tested yeastlike fungi from genus of C. krusei were the lowest sensitive to the oil (MIC ≥ 50.0 mg/ml).
Wstęp
Konopie siewne (Cannabis sativa L.) są jednoroczną rośliną z rodziny Cannabinaceae. Znane są od czasów starożytnych. Informacje o konopiach zostały wyryte na kamieniach piramidy w Memfis, w czasie panowania Faraona z V dynastii (datowane na ok. 2350 rok p.n.e.). Wykorzystanie konopi do celów leczniczych opisano w papirusie pochodzącym z czasów panowania Ramzesa III (ok. 1700 rok p.n.e.). Podano w nim przepis na stosowanie selera naciowego i konopi w leczeniu zapaleń gałki ocznej. Na możliwości użycia konopi w lecznictwie wskazują też zapisy w papirusie Ebersa (z 1550 r. p.n.e.). Jest tam również wzmianka o działaniu przeciw robakom przewodu pokarmowego i propozycja stosowania konopi m.in. razem z miodem. Działanie konopi było znane także w starożytnych Chinach, Babilonie, Grecji i Rzymie, a także Sumerom i Persom. Uprawa konopi została rozpowszechniona na całym świecie, w tym także w Polsce. Roślina jest obecnie wykorzystywana do wyrobu lin okrętowych, w przemyśle papierniczym, tekstylnym i w budownictwie (1-4). Ważne zastosowanie ma olej konopny uzyskiwany z wiech lub nasion rośliny w przemyśle kosmetycznym (szampony, maści, toniki, mleczka do pielęgnacji skóry, kremy, mydła i detergenty), w przetwórstwie spożywczym, rolnictwie i weterynarii (1, 5-8).
Badania wskazują, że uzyskane z konopi ekstrakty, olej czy olejek eteryczny mają też szereg właściwości leczniczych, w tym działanie: przeciwzapalne, przeciwbólowe, przeciwdrgawkowe, uspokajające, antydepresyjne, przeciwcukrzycowe, przeciwkaszlowe, przeciwwymiotne, przeciwnowotworowe, przeciwmiażdżycowe, przeciwbiegunkowe, pobudzają apetyt, a także przeciwdziałają zaćmie ocznej (2, 4, 5, 9-15). Badania przeprowadzone przez Senderi i wsp. (16) wskazują, że wyciągi z Cannabis sativa, a głównie zawarty w nich kannabinol, mogą być pomocne w leczeniu choroby Alzheimera dzięki obniżaniu ilości wytwarzanego beta-amyloidu. Mają też właściwości przeciwutleniające (17-19).
W eterycznym olejku konopnym występuje ponad 30 składników. Stwierdzono też, że skład olejku uzależniony jest od miejsca, gdzie roślina była hodowana oraz od jej odmiany. Wśród najważniejszych związków w olejku wymienia się m.in.: myrcen, α- i β-pinen, Δ3-karen, limonen, 1,8-cyneol, trans-β-cymen, trans-kariofylen, α-humulen, terpinolen, tlenek kariofylenu i β-bisabolen (3, 4, 20, 21).
Eteryczny olejek konopny wykazuje też aktywność przeciwdrobnoustrojową. Obejmuje swoim działaniem szereg Gram-dodatnich i Gram-ujemnych bakterii tlenowych, mikroaerofilnych i beztlenowych (2-4, 12, 17, 18, 22-34). Mechanizm działania przeciwbakteryjnego polega na uszkodzeniu ściany komórkowej i błony cytoplazmatycznej, zmianie przepuszczalności ściany, a następnie na wycieku metabolitów i jonów z cytoplazmy na zewnątrz, co prowadzi do śmierci bakterii (22-24). Olejek wykazuje również aktywność przeciwgrzybiczą, obejmującą grzyby drożdżopodobne, pleśniowe i dermatofity (17, 25, 27, 29, 33-37). Ponadto niektóre związki występujące w Cannabis sativa mają działanie przeciwwirusowe (17, 18, 25, 38-42), przeciwpierwotniakowe (17, 18, 25, 43-45), przeciw pasożytom (25, 46, 47) i przeciw insektom (48-52).
Stwierdzono, że za aktywność konopi siewnych wobec bakterii odpowiedzialne są kanabinoidy, tj. kannabichromen, kannabigerol, Δ9-tetrahydrokannabinol i kannabinol. Z badań wynika, że związki te obejmują działaniem także szczepy metycylinoopornych gronkowców złocistych (MRSA) (53). Ekstrakty z liści rośliny wykazują aktywność przeciwprątkową wobec szczepów Mycobacterium tuberculosis (54). Wymienione wyżej związki działają również przeciwgrzybiczo (33). Wykazano też, że ważnym składnikiem jest myrcen, który działa synergistycznie z innymi składnikami olejku eterycznego wobec szczepów Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis i Pseudomonas aeruginosa (55). Z badań wynika, że mechanizm działania myrcenu polega na hamowaniu cytochromu P 450 ZB1, enzymu uczestniczącego w metabolicznej aktywacji promitogenów, np. aflatoksyny B1, wytwarzanej przez grzyby Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus, działającej jako hepatotokarcinogen (56). Stwierdzono, że zarówno myrcen, jak i inne terpenoidy występujące w olejku konopnym, w tym α-pinen, α-terpinen, limonen i cytronellal, także blokują opisany wyżej metabolizm komórek (56, 57).
Skąpe dane dostępne w piśmiennictwie odnośnie przeciwgrzybiczego działania olejku eterycznego z Cannabis sativa skłoniły nas do przeprowadzenia niniejszych badań.
Cel pracy
Celem pracy była ocena wrażliwości (MIC) grzybów drożdżopodobnych na eteryczny olejek konopny.
Materiał i metody
Do badań wykorzystano eteryczny olejek konopny, który uzyskano metodą destylacji z parą wodną ziela konopi siewnych (Cannabis sativa L.) z polskiej odmiany Beniko, hodowanej w Zakładzie Doświadczalnym Instytutu Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich (w Pętkowie). Olejek (gęstość 0,835 g/cm3) miał barwę jasnożółtą i wykazywał charakterystyczny zapach konopi. Głównymi składnikami olejku konopnego były: β-myrcen (40,3%), tlenek cymenu (16,3%), trans-kariofylen (12,8%), α-pinen (9,5%), limonen (7,8%), β-pinen (4,6%), α-humulen (3,6%), trans-β-farnezen (2,4%), tlenek kaprofylenu (1,8%), terpinolen (0,5%), Δ3-karen (0,4%) oraz Δ9-tetrahydrokannabinoid (0,01%).
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. Borhade S. Comparative study of some physic-chemical properties of linseed (Linum usitatissum), hemp (Cannabis sativa) and pumpkin (Cucurbita mixta) seed oil. Discovery 2014; 20(64):133-9. 2. Monika W, Kour N, Kaur M. Antimicrobial analysis of leaves of Cannabis sativa. J Sci 2014; 4(2):123-7. 3. Novak J, Zitterl-Eglseer K, Deans J i wsp. Essential oils of different cultivars of Cannabis sativa L. and their antimicrobial activity. Flavour Frag J 2001; 16(4):259-62. 4. Nissen L, Zatta A, Stefanini I i wsp. Characterization and antimicrobial activity of essential oils of industrial hemp varietas (Cannabis sativa L.). Fitoterapia 2010; 81:413-9. 5. Oamah BD, Busson M, Godfrey DV i wsp. Characteristics of hemp (Cannabis sativa L.) seed oil. Food Chem 2002; 76:33-43. 6. Brown DT. Medicinal and aromatic plants-industrial profiles. [In:] Brown DT (ed.). Cannabis. Vol 4. Harwood Academic, Amsterdam 1998; 115-24. 7. Khan RU, Durrazi FR, Chand N i wsp. Influenzae of feel supplementation with Cannabis sativa on quality of broilers Caracass. Pakistan Vet J 2010; 30(1):34-8. 8. Rausch P. Verwendung von hafsamenol in der Kosmetik. [In:] Bioresource hemp Cologne. 2nd ed. Nova-Institute 1995; 556-61. 9. Merzouki A, Ed-Derfonti F, Molero J. Hemp (Cannabis sativa L.) and abortion. J Ethnopharmacol 2000; 73(3): 501-3. 10. Nath D, Sehim N, Srivastava S i wsp. Survey on indigenous medical plants used for abortion in some districts of Uttar Pradesh. Fitoterapia 1997; 68(3):223-25. 11. Naveed M, Ali Khan T, Ali J i wsp. In vitro antibacterial activity of Cannabis sativa leaf extracts to some selective pathogenic bacterial strains. Int J Biosciens 2004; 4(4):65-70. 12. Verma RS, Padalia RC, Verma SK i wsp. The essential oil of “bhang” (Cannabis sativa L.) for non-narcotic applications. Curr Sci 2014; 107:860-3. 13. Khare CP. Indian Medicinal Plants: An Illustrated Dictionary. Spring-Verlag, Berlin 2007; 116. 14. Ware MA, Doyle CR, Woods R i wsp. Cannabis sativa use for chronic non-cancer pain: results of a prospective survey. Pain 2003; 102(1-2):211-6. 15. Clark AJ, Ware MA, Yazer i wsp. Patterns of cannabis use among patients with multiple sclerosis. Neurology 2004; 62(11):2098-100. 16. Senderi C, Steardo L, Esposito G. Cannabinol promotes amyloid precursor protein ubiquitination and reduction of beta amyloid expression is SHSY5YAPPt cells through PPAPγ involvement. Phytother Res 2014; 28:1007-13. 17. Ahmed SA, Ross S, Slade D i wsp. Structure determination and absolute configuration of cannabichromanone derivatives from high potency Cannabis sativa. Terehaedron Lett 2008; 13(42):6050-3. 18. Radwan MM, El Sohly MA, Slade D i wsp. Non-cannabidiol constituents from a high potency Cannabis sativa variety. Phytochem 2008; 69:2627-33. 19. Low PA, Nickander KK, Tritschler HJ i wsp. The roles of oxidative stress and antioxidant treatment in experimental diabetic neuropathy. Diabetes 1977; 46:38-42. 20. Mediavilla V, Steinemann S. Essential oil of Cannabis sativa L. strains. J Int Hemp Assoc 1977; 4:80-2. 21. Ross SA, ElSohly MA. The volatile oil composition of fresh and air-dried buds of Cannabis sativa. J Nat Prod 1996; 59:49-51. 22. Knobloch K, Weigand H, Weis N i wsp. Action of terpenoids on energy metabolism. [In:] Bruke EJ (ed.). Progress in Essential Oil Research. 16th International Symposium of Essential Oils. De Gruyter, Berlin 1986; 429-45. 23. Denyer SP, Hugo WB. Biocide induced damage to bacterial cytoplasmic membrane. [In:] Nenyer SP, Hugo WB (eds.). Mechanism of Chemical Biocides. The Society for Applied Bacteriology, Technical Series No 27, Oxford Blackwell Scientific publications Oxford 1991; 171-88. 24. Shaik G, Sujatha N, Mehar SK. Medical plants as source of bacterial agents to counter Klebsiella pneumoniae. J Appl Pharm Sci 2014; 4(1):135-47. 25. Radwan MM, ElSohly MA, Shade D i wsp. Biologically active cannabinoids from high-potency Cannabis sativa. J Nat Prod 2009; 72:906-11. 26. Das B, Mishra PC. Antibacterial analysis of crude extracts from the leaves of Tages erecta and Cannabis sativa. Int J Environ Sci 2011; 2(3):1605-9. 27. Sharma V, Sharma HV, Metha D i wsp. Comparative analysis of antibacterial and antifungal properties of traditional medicinal plants of Shimala and Solan, Himachal Pradesh. Int J Pharmauog Phytochem Res 2014; 6(1):18-26. 28. Ali EMM, Almagboul ZI, Khogali SME i wsp. Antimicrobial activity of Cannabis sativa L. Chinese Med 2012; 3:61-4. 29. Wasim K, Haq IU, Ashraf M. Antimicrobial studies of the leaf of Cannabis sativa L. Pakistan J Pharm Sci 1995; 8(1):22-38. 30. Leizer W, Ribicky D, Poulev K i wsp. The composition of hemp seed oil and its potential as an important source of nutrition. J Nutracent Functional Med Food 2000; 2(4):35-53. 31. Borhade SS. Synthesis, characterization and antibacterial activity of new fatty acid thiosemicarbazide from Cannabis sativa (hemp) seed oil. World J Pharm Pharmaceut Sci 2014; 3(4):953-63. 32. Kędzia A, Ziółkowska-Klinkosz M, Kochańska B i wsp. Ocena aktywności olejku eterycznego Cannabis sativa L. wobec bakterii beztlenowych. Post Fitoter 2014; (3):136-40. 33. ElSohly HN, Turner CE, Clark AM i wsp. Synthesis and antimicrobial activities of certain cannabiochromene and cannabigeol related compounds. J Pharm Sci 1982; 71:1319-23. 34. Mc Partland JM. Fungal pathogens of Cannabis sativa in central Illinois. Phytopathol 1983; 73:793-8. 35. Dahiya MS, Join GC. Inhibitory effects of cannabidiol and tetrahydrocannabinol against some solid inhibiting fungi. Indian Drugs 1977; 14(4):76-9. 36. Kędzia B, Hołderna-Kędzia E, Kaniewski R i wsp. Badanie aktywności antybiotycznej krajowego olejku konopnego. Post Fitoter 2014; (3):141-3. 37. Nisha AT, Garg S, Gautam N i wsp. In vitro antifungal potency of plant extracts against five phytopathogens. Braz Arch Biol Technol 2011; 54(6):1093-8. 38. Blevins RD, Dumic MP. The effect of delta-9-tetrahydrocannabinol on herpes simplex virus replication. J Gen Virol 1980; 49(2):427-31. 39. Lancz G, Specter S, Browne HK. Suppressive effect of delta-9-tetrahydrocannabinol on herpes simplex virus infectivity in vitro. Proc Soc for Exp Biol Med 1991; 196(4):401-4. 40. Turner CE, ElSohly MA. Biological activity of cannabichromene, its homologs and isomers. J Clin Pharmacol 1981; 21(8-9 suppl.):283-91S. 41. Blevins RD, Dumic MP. The effect of delta-9-tetrahydrocannabinol on herpes simplex virus replication. J Gen Virol 1980; 49:427-31. 42. Carson CF, Riley TV. Antimicrobial activity of the major compounds of the essential oil of Melaleuca alternifolia. J Appl Bacteriol 1995; 78:268-9. 43. Kabelik J, Krejci Z, Santavy F. Cannabis as a medicament. Bull Narc 1960; 12:5-23. 44. Dahab MM, Musa EM, Goswami BK i wsp. Antigiardial activity and toxicological exploration of Cannabis sativa extracts. J Forest Prod Ind 2013; 2(3):24-9. 45. Asprey CF, Thornton P. Medical plants of Jamaica. III. West Indian Med J 1955; 4:69-82. 46. Mojumder VSD, Mishra MM, Goswami BK i wsp. Nematicidal efficacy of some wild plants against pigeon precyst nematode, Heterodera cajani. Int Nematod Network Newsletter 1989; 6(2):21-4. 47. Campbell WE, Gammon DW, Smith P i wsp. Composition and antimalarial activity in vitro of the essential oil of Tetradenia riparia. Planta Med 1997; 63:270-2. 48. Downs AM, Stafford KA, Coles GC. Monoterpenoids and tetralin as pediculocides. Acta Derm Venerol 2000; 80:69-70. 49. Mc Portland JM, Clarke RC, Watson DP. Hamp diseases and pests: Management and biological control. CABI, Wallingford 2000. 50. Rothschild M, Rowan MR, Faibairn JW. Storage of cannabinoids by Artica caja and Zonocerus elegans fed on chemical distinct strains of Cannabis sativa. Nature 1977; 266:650-1. 51. Turner CE, ElSohly MA, Boeren EG. Constituents of Cannabis sativa L. XVII. A review of the natural constituents. J Nat Prod 1980; 43:169-234. 52. Jales S, Sharma SK, Rahman SJ i wsp. Evaluation of insecticidal properties of an indigenous plant, Cannabis sativa L., against mosquito larve under laboratory conditions. J Entomol Res 1993; 17:117-20. 53. Appendino G, Gibbons S, Giana A i wsp. Antibacterial cannabinoids from Cannabis sativa: A structure-active study. J Nat Prod 2008; 71:1127-30. 54. Wasim K, Ikram H, Ashrafa M. Antimicrobial studies of the leaf of Cannabis sativa. J Pharm Sci 1998; 8(1):29-38. 55. Onawunmi GO, Yisak WA, Ogunlana EO. Antibacterial constituents in the essential oil of Cymbopogon citrus (DC.) Stapf. J Ethnopharmacol 1984; 13(3):279-86. 56. De Oliveira AC, Ribeiro-Pinto LF, Paumgartten IR. In vitro inhibition of CYP 2B1 monooxygenase by beta-myrcene and other monoterpenoid compounds. Toxicol Lett 1997; 92:39-46. 57. Mc Portland JM, Pruitt PP. Medical marijuana and its use by the immunocompromised. Altern Therap 1997; 3(3):39-45. 58. Borchardt JR, Wyse DL, Sheaffer CC i wsp. Antimicrobial activity of native and naturalized plants of Minnesota and Wisconsin. J Med Plant Res 2008; (5):98-110.
