اثر اسانس اسطوخودوس و مرزنجوش بر باكتري هاي مهم عامل ورم پستان در آزمايشگاه

Effect of Lavandula stoechas (Lavender) and Origanum majorana (Marjoram) oils on major mastitis-causing bacteria in vitro

سابقه و هدف: درمان بيماريهاي باكتريايي توسط آنتي‌بيوتيك‌ها مشكلاتي نظير مقاومت آنتي‌بيوتيكي و عوارض جانبي دارد و اسانس‌هاي گياهان دارويي با توجه به داشتن اثر ضدباكتريايي جايگزين مناسبي براي آنتي‌بيوتيك‌ها هستند. اسطوخودوس (Lavandula stoechas) و مرزنجوش (Origanum majorana) دو گياه از خانواده نعناعيان هستند كه اثرات ضد‌باكتريايي عليه بعضي باكتري‌ها نشان داده‌اند باكتريهاي اشريشياكلي، استافيلوكوك آرئوس و استرپتوكوك آگالاكتيه از عوامل اصلي بيماري ورم پستان گاو هستند لذا اين مطالعه به‌منظور بررسي اثر ضد‌باكتريايي اسانس اسطوخودوس و مرزنجوش بر اين باكتري‌ها و مقايسه با آنتي‌بيوتيك‌هاي جنتامايسين و آموكسي‌سيلين/كلاولونات انجام شد. مواد و روش‌ها: اسانس‌ها به روش گازكروماتوگرافي متصل به طيف نگار جرمي آناليز شدند. رقت سازي لوله‌اي به روش ماكرودايلوشن براي تعيين حداقل غلظت مهاري و حداقل غلظت كشندگي اسطوخودوس و مزنجوش و آنتي‌بيوتيك لينكواسپكتينومايسين به‌عنوان كنترل مثبت و اندازه‌گيري قطر هاله عدم رشد اسانس‌ها و آنتي‌بيوتيك‌هاي جنتامايسين و آموكسي‌سيلين/كلاولونات به روش ديسك ديفيوژن انجام شد. علاوه بر آن تعداد باكتريها در حضور اسانس‌ها در ساعت هاي 0، 6، 10 و 24 ساعت محاسبه و منحني رشد باكتري‌ها بر اساس لگاريتم تعداد باكتريها در ساعت رسم شد. يافته ها: مهم‌ترين تركيبات اسطوخودوس 17- پنتاتري آكونتن (15/42 درصد)، ليناليل استات (82/26 درصد)، اكاليپتول (87/18 درصد)، لينالول (7/5 درصد) و مرزنجوش 3-سيكلوهگزان-1-ال-متيل (84/44 درصد)، آلفا ترپينئول (83/6 درصد) و پي-سايمن (75/6 درصد) بودند. محدوده حداقل غلظت مهاري و حداقل غلظت كشندگي براي اسطوخودوس و مرزنجوش به ترتيب 62/0 -15/0 درصد و 25/1-62/0 درصد و براي آنتي بيوتيك لينكواسپكتينومايسين به ترتيب 31/0-07/0 درصد و 64/0-15/0 درصد بود. هر دو اسانس اسطوخودوس و مرزنجوش بيشترين تأثير را بر باكتري استافيلوكوكوس آرئوس داشتند و حداقل غلظت مهاري و كشندگي به ترتيب 15/0 درصد و 31/0 درصد بودند. آنتي‌بيوتيك لينكواسپكتينومايسين نيز بيشترين تأثير را بر باكتري استافيلوكوكوس آرئوس با حداقل غلظت مهاري 07/0 درصد و حداقل غلظت كشندگي 15/0 درصد داشت. از نظر منحني رشد، اسانس اسطوخودوس و مرزنجوش باعث كاهش معني‌دار تعداد باكتري‌ها در ساعت 24 شدند. اثر ضد‌باكتريايي هر دو اسانس در ديسك ديفيوژن عليه استافيلوكوك آرئوس با جنتامايسين و آموكسي‌سيلين/كلاولونات و عليه اشريشياكلي با جنتامايسين تفاوت معني‌داري نداشت ولي در مورد استرپتوكوك آگالاكتيه بطور معني‌داري كمتر از آنتي‌بيوتيك‌ها بود. نتيجه گيري : هر دو اسانس اسطوخودوس و مرزنجوش اثر ضد‌باكتريايي عليه استافيلوكوكوس آرئوس، استرپتوكوكوس آگالاكتيه و اشريشياكلي به شكل آزمايشگاهي (In vitro) داشتند و اين اثر عليه استافيلوكوك آرئوس با هر دو آنتي‌بيوتيك و عليه اشريشياكلي با جنتامايسين تفاوت معني‌داري نداشت كه نشان دهنده اثر قابل قبول اسانس‌هاست و مطالعات باليني براي اثر درماني در بيماريهاي مختلف از جمله ورم پستان توصيه مي‌شود.

Background and objectives: Treatment of bacterial diseases with antibiotics has problems such as antibiotic resistance and side effects. Essential oils of medicinal plants have antibacterial effect and are suitable alternatives. Lavandula stoechas and Origanum majorana are two members of lamiaceae family that have shown antibacterial effect against some bacteria. Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Streptococcus agalactiae bacteria are major bovine mastitis-causing bacteria. Therefore, this study examined the antimicrobial activity of Lavandula stoechas (lavender) and Origanum majorana (marjoram) essential oil against these bacteria in comparison with gentamycin and amoxicillin/clavulanate antibiotics. Materials and methods: Chemical compositions of essential oils were determined by GC/MS. Broth dilution testing using macrodilution was performed to determine minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of essential oils and licospectinomycin as positive control and the inhibition zones of oils, gentamycin and amoxicillin/clavulanate antibiotics were assayed by disk diffusion method. The effect of sub-MIC concentrations of essential oils on tested bacterial count was obtained at 0, 6, 10 and 24 hours and growth curve were plotted as log cfu/ml. Results: Main components of the Lavandula stoechas and Origanum majorana oils were 17-pentatriacontene (42.15%), linalyl acetate (26.82%), eucalyptol (18.87%), linalool (5.7%) and 3-cyclohexene-1-ol,4-methyl-1-(1-methylethyl)-,(R)-(44.84%), α-terpineol (6.83%), P-cymene (6.75%), respectively. MIC and MBC values ranged from 0.15 - 0.62% for lavender and 0.62 - 1.25% for marjoram. MIC and MBC of licospectinomycin antibiotic were 0.07 - 0.31% and 0.15 - 0.64%, respectively. The lavender and marjoram essential oils had the most effective against S. aureus and MIC and MBC values were 0.15% and 0.31%, respectively. Also, the most effective of Lincospectinomycin antibiotic was against S. aureus and MIC and MBC values were 0.07% and 0.15%, respectively. The Lavandula stoechas and Origanum majorana oils at sub-MIC concentrations significantly reduced the bacterial population at 24 h. The inhibition zone of lavender and marjoram essential oils had no significant difference against S. aureus with gentamycin and amoxicillin/clavulanate antibiotics and against E. coli with gentamycin but against S. agalactiae were significantly lower than gentamycin and amoxicillin/clavulanate. Conclusion: Essential oils of Lavandula stoechas and Origanum majorana had antibacterial activity against Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae and Escherichia coli bacteria in vitro. This effect had no significant difference against S. aureus with gentamycin and amoxicillin/clavulanate and against E. coli with gentamycin that show satisfactory effects of oils. Clinical studies on therapeutic effects of Lavandula stoechas and Origanum majorana oils on different diseases such as bovine mastitis are recommended.