فعاليت ضدباكتريايي و آنتي‌اكسيداني اسانس آويشن (Thymus vulgaris) و عصاره آبي دارچين (Cinnamomum verum) و نانوامولسيون‌هاي حاصل از آن‌ها

Antibacterial and antioxidant activity of Thymus essential oil (Thymus vulgaris) and aqueous extract of cinnamon (Cinnamomum verum) and their nanoemulsions

امروزه اسانس‌ها به‌عنوان تركيبات آنتي‌اكسيداني و ضدميكروبي طبيعي، به‌طور فزاينده‌اي براي كنترل پاتوژن‌هاي غذايي و افزايش ايمني مواد غذايي مورد استفاده قرار گرفته است. با اين حال، كاربرد اسانس‌ها در صنايع غذايي به‌دليل حلاليت كم در آب، طعم شديد و فراريت بالا محدود است. بنابراين، براي افزايش پراكندگي آب و جلوگيري از تخريب اسانس‌ها، مي‌توان از نانوامولسيونها استفاده كرد. در اين مطالعه، دو نوع نانوامولسيون اسانس آويشن (TEO)، يكي با آب مقطر (NEO) و ديگري با عصاره آبي دارچين (NEOC) تهيه شد و خواص فيزيكي، ضد‌ميكروبي و آنتي‌اكسيداني اسانس، عصاره و نانوامولسيون‌ها تعيين گرديد. نتايج نشان داد كه ميانگين اندازه ذرات نانوامولسيون‌هاي NEOC و NEO به‌ترتيب 728/2 و 162/4 نانومتر و شاخص PDI به‌ترتيب در 0/19 و 0/30 بود. تركيبات پلي‌فنلي عصاره آبي دارچين، TEO، NEO و NEOC در محدوده 33/4 تا 104/9 ميلي‌گرم معادل اسيدگاليك بر گرم و فعاليت آنتي‌اكسيداني (DPPH) در محدوده 16/3 تا 66/4 درصد تعيين شد. تركيبات فنلي و DPPH، TEO و NEOC بيشترين مقدار بود. اثرات ضدميكروبي، NEO و NEOC در برابر استافيلوكوكوس اورئوس و سالمونلا تيفي­موريوم، به‌طور معني‌داري بالاتر ازTEO و عصاره آبي دارچين بود. كمترين مقدار MIC و MBC ابتدا مربوط به NEOC و سپس مربوط به NEO بود كه نشان‌دهنده حساسيت بيشتر ميكروارگانيسم‌هاي مورد بررسي به نانوامولسيون‌ها است. بر اساس نتايج حاصله بيشترين فعاليت ضدميكروبي و آنتي‌اكسيداني مربوط به نانوامولسيون NEOC بود. لذا مي‌توان از آن در محصولات غذايي براي جلوگيري از مسموميت غذايي و براي درمان بيماري‌هاي ناشي از استافيلوكوكوس اورئوس و سالمونلا تيفي­موريوم استفاده كرد.

As natural antioxidants and antimicrobials, essential oils (EOs) have been increasingly used to control foodborne pathogens. However, the application of EO in the food industry is limited due to low water solubility, intensive flavor, and high volatility. Therefore, to enhance water dispersion and prevent EO from degradation, nanoemulsions may be an alternative. In this study, two types of thyme essential oil (TEO) nanoemulsions, with distilled water (NEO) and with cinnamon aqueous extract (NEOC), were prepared. The physical, antimicrobial and antioxidant properties of TEO extracts and nanoemulsions were determined. The results showed that the mean particle size and PDI index of NEOC and NEO were 728.2 and 162.4 nm and 0.19 and 0.30, respectively. Polyphenolic compounds of aqueous extract of cinnamon, TEO, NEO and NEOC were in the range of 33.4 to 10.9 mg gallic acid equivalent/g. The antioxidant activity (DPPH) was in the range of 16.3 to 66.4%. Phenolic compounds and DPPH, TEO and NEOC were the highest. Also, the antimicrobial effects of NEO and NEOC against Staphylococcus aureus and Salmonella Typhimurium were significantly higher than TEO and cinnamon aqueous extract. The lowest values of MIC and MBC were first related to NEOC and then to NEO, which indicates the greater sensitivity of the studied microorganisms to nanoemulsions. According to the results, the highest antimicrobial and antioxidant activity was related to NEOC nanoemulsion. Therefore, it can be used in food products to prevent food poisoning and to treat diseases caused by S. aureus and S. Typhimurium.