شناسايي تركيبات شيميايي، فعاليت آنتي‌اكسيداني، ميزان فنل و ارزيابي اثر مهاركنندگي و كشندگي اسانس زنجبيل بر تعدادي از سويه‌هاي ميكروبي بيماريزا در شرايط برون‌تني

Identification of Chemical Compounds, Antioxidant Potential, Phenolic Content and Evaluation of Inhibitory and Bactericidal/Fungicidal Effects of Ginger Essential Oil on Some Pathogenic Microorganisms in Vitro

زمينه و هدف: زنجبيل (زنجفيل)، از زمان‌هاي قديم در ايران، چين و هند به‌عنوان دارو و ادويه مورد استفاده بوده است. امروزه، زنجبيل در بسياري از مواد غذايي، نوشيدني‌ها و مواد دارويي مصرف مي‌شود. اين مطالعه با هدف ارزيابي فعاليت ضدباكتريايي و ضدقارچي اسانس زنجبيل بر تعدادي از سويه‌هاي بيماريزا و تعيين تركيبات شيميايي، فنل كل و فعاليت آنتي‌اكسيداني اسانس زنجبيل با 2 و 2 دي فنيل - 1- پيكريل هيدرازيل انجام شد. روش بررسي: در اين مطالعه تجربي، شناسايي تركيبات شيميايي موجود در اسانس‌ زنجبيل و اندازه‌گيري كمّي آن به كمك دستگاه‌هاي كروماتوگرافي گازي و كروماتوگرافي گازي متصل به طيف‌سنجي جرمي صورت گرفت. فعاليت ضدميكروبي با روش‌هاي مختلف كيفي و كمّي (ديسك ديفيوژن آگار، حداقل غلظت مهاركنندگي و حداقل غلظت كشندگي) ارزيابي شد. فنل كل و فعاليت آنتي‌اكسيداني اسانس زنجبيل به روش رنگ‌سنجي سيور - دالي و كاهش ظرفيت راديكالي تعيين گرديد. داده‌ها با استفاده از آزمون يك‌طرفه و توكي آناليز شدند. يافته‌ها: در اين مطالعه، بيشترين و كمترين قطر هاله بازدارندگي در غلظت 100 ميلي‌گرم برميلي‌ليتر بر كانديدا آلبيكنس و سالمونلا تيفي مشاهده شد. حداقل غلظت مهاركنندگي اسانس زنجبيل براي سويه‌هاي سودوموناس آئروژينوزا، سالمونلا تيفي، اشرشياكلي، استافيلوكوكوس اورئوس، ليستريا اينوكوا، باسيلوس سرئوس، كانديدا آلبيكنس و آسپرژيلوس نايجر به ترتيب برابر با 50، 50، 25، 6/25، 12/5، 12/5، 6/25 و 6/25 ميلي‌گرم برميلي‌ليتر به دست آمد. حداقل غلظت كشندگي اسانس، بالاتر از حداقل غلظت مهاركنندگي بود. Zingiberene با 29/48%، تركيب اصلي اسانس زنجبيل بود و فعاليت آنتي‌اكسيداني (IC50) و فنل كل اسانس زنجبيل به‌ترتيب: 93/45 ميكروگرم برميلي‌ليتر و 76/65 ميلي‌گرم گاليك اسيد برآورد شد. نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد اسانس زنجبيل بر باكتري‌هاي گرم مثبت نسبت به باكتري‌هاي گرم منفي، مؤثرتر است؛ بنابراين آزمايش‌هاي باليني براي تحقيقات آتي پيشنهاد مي‌گردد.

Background and Objectives: Ginger (Zingiber officinale) has been used as medicine and spice in Iran, China, and India since ancient times. Currently ginger is used in many foods, beverages and pharmaceutical agents. The purpose of this research was to evaluate the antibacterial and antifungal activities of ginger essential oil on some pathogenic strains and to determine the chemical compounds, total phenolic content, and antioxidant activity of the ginger essential oil using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl. Methods: In this experimental study, identification of chemical compounds of the ginger essential oil and their quantitative measurement was performed using gas chromatography and gas chromatography- mass spectrometry devices. The antimicrobial properties were determined by various qualitative and quantitative methods [disc diffusion agar, minimum inhibitory concentration (MIC), and minimum bactericidal/fungicidal concentration (MBC/MFC)]. Measurement of total phenol and antioxidant potential were carried out by Seevers and Daly colorimetric and radical scavenging methods, respectively. The data were analyzed using one-way ANOVA and Tukey test. Results: In this study, the highest and the lowest diameters of the inhibition zone at the concentration of 100mg/ml were observed for Candida albicans and Salmonella typhi, respectively. The MIC of the ginger essential oil was equal to 50, 50, 25, 6.25, 12.5, 12.5, 6.25, and 6.25mg/ml for Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Listeria innocua, Bacillus cereus, Candida albicans, and Aspergillus niger, respectively. The MBC/MFC of the essential oil, were higher than MIC. Zingiberene (29.48%) was the major compound in the ginger essential oil, and the antioxidant activity (IC50) and total phenolic content of ginger essential oil were equal to 93.45μg/ml and 76.65 mg GAE/g, respectively. Conclusion: The results of the current study showed that the effect of ginger essential oil on Gram-positive bacteria was higher as compared to Gram-negative bacteria. Therefore, clinical trials are suggested for future researches.