تاثیر توام اسانس‌های رازیانه و میخک بر استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس، باسیلوس سرئوس، سالمونلا تیفی و انتروباکتر ائروژنز با استفاده از روش چکربورد (شاخص غلظت بازدارنده افتراقی)

نویسندگان
بهروز علیزاده بهبهانی 1
محمد نوشاد 1
فرشته فلاح 2
1 استادیار، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران
2 دانشجوی دکتری، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
10.52547/fsct.17.106.75
چکیده
میخک و رازیانه به صورت گسترده در طب سنتی جهت درمان بیماری­ها مورد استفاده قرار می­گیرند. با توجه به وجود ترکیبات بیولوژیکی فعال موجود در این گیاهان، به نظر می­رسد این گیاهان دارای اثر ضدباکتریایی قابل ملاحظه­ای باشند. در این پژوهش آزمایشگاهی برای بررسی و مقایسه اثر ضدباکتریایی اسانس­های میخک و رازیانه، از روش کربی-بوئر، رقیق­سازی در محیط مایع و حداقل غلظت کشندگی استفاده شد. برهمکنش با استفاده از غلظت بازدارنده افتراقی و براساس پروتکل کمیته اروپا برای حساسیت اسانس­ها انجام شد. به منظور بررسی برهمکنش اسانس­های میخک و رازیانه تعیین غلظت بازدارنده افتراقی با روش چکربورد استفاده شد. روش چکربورد با استفاده از میکروپلیت 96 خانه­ای انجام گردید. نتایج نشان داد که باکتری استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس حساس­ترین سویه نسبت به اسانس­های میخک و رازیانه بود. در حالت ترکیبی (برهمکنش) اسانس­های رازیانه و میخک با آنتی­بیوتیک کلرامفنیکل برای تمامی باکتری­های حالت سینرژیستی مشاهده شد (به جز اثر اسانس رازیانه بر باکتری باسیلوس سرئوس). محاسبه غلظت بازدارنده افتراقی حاکی از عدم وجود برهمکنش میان اسانس­های میخک و رازیانه علیه باکتری­های سالمونلا تیفی، انتروباکتر ائروژنز و استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس بود. براساس داده­های چکر بورد تنها برای یک باکتری (باسیلوس سرئوس) حالت هم­افزایی مشاهده شد. باسیلوس سرئوس یکی از مهم­ترین باکتری­های عامل مسمومیت غذایی است، به نظر می­رسد که بتوان از ترکیب اسانس­های رازیانه و میخک به عنوان نگهدارنده طبیعی در صنایع غذایی بهره گرفت.
کلیدواژه‌ها
غلظت بازدارنده افتراقی
برهمکنش
نگهدارنده طبیعی
اسانس روغنی

موضوعات

عنوان مقاله English

The combined effect of the combined Fennel and Clove essential oils on Staphylococcus epidermidis, Bacillus cereus, Salmonella typhi and Enterobacter aerogenes using Checkerboard assay (fractional inhibitory concentration index)

نویسندگان English

Behrooz Alizadeh behbahani 1
Mohammad Noshad 1
Fereshteh Falah 2
1 Assistant Professor, Department of Food Science and Technology, Faculty of Animal Science and Food Technology, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran
2 PhD student, Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
چکیده English

Clove and Fennel have been widely used in traditional medicine for treatment of diseases. Regarding the existence of the active biological compounds in these plants, it seems that these plants have considerable antibacterial effects.In this experimental study, the Kirby–Bauer, the dilution method in the liquid medium and minimum bactericidal concentration (MBC) were used to evaluate and compare the antibacterial effects of the Clove and Fennel essential oils. The interactions were determined by calculating fractional inhibitory concentration (FIC), according to the European Committee for antimicrobial susceptibility testing protocol. The checkerboard method was performed using 96-well microtiter plates. The results showed that Staphylococcus epidermidis was the most sensitive strain to Clove and Fennel essential oils. The effects of interaction of Clove and Fennel essential oils with chloramphenicol antibiotic on all bacteria showed synergistic status (except for the fennel essential oil on Bacillus cereus). Calculation of fractional inhibitory concentration indicated that there was no interaction between the Clove and Fennel essential oils on Salmonella typhi, Enterobacter aerogenes and Staphylococcus epidermidis. Regarding the checkerboard data, one FICIs (>0.5 to 1) indicated the additive effect (Bacillus cereus). Bacillus cereus is one of the most important bacteria that causing food poisoning, it is possible to use a combination of Fennel and Clove essential oils as a natural preservative in the food industry.

کلیدواژه‌ها English

Fractional Inhibitory Concentration
Interaction
natural preservative
Essential oil
1. Vinatoru M. An overview of the ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from herbs. Ultrasonics sonochemistry. 2001;8(3):303-13.
2. Oliveira DA, Salvador AA, Smânia Jr A, Smânia EF, Maraschin M, Ferreira SR. Antimicrobial activity and composition profile of grape (Vitis vinifera) pomace extracts obtained by supercritical fluids. Journal of Biotechnology. 2013;164(3):423-32.
3. Alizadeh behbahani B, Noshad M, Falah F. Investigation of antimicrobial activity of Fennel essential oil on some pathogenic microorganisms causing infection and food poisoning and its interaction with kanamycin antibiotic. Food Science and Technology. 2019; 16 (91) :233-41. [Full text in Persian].
4. Alizadeh Behbahani B, Noshad M, Falah F. Study of chemical structure, antimicrobial, cytotoxic and mechanism of action of Syzygium aromaticum essential oil on foodborne pathogens. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 2019;13(1):875-83.
5. Varnam, A. H., and Evans, M. G. Food poisoning: medical and microbiological overview; Bacillus. 1991. In Foodborne Pathogens, an Illustrated Text. Mosby year book, London, UK.
6. Jay, J. M., M.Loessner, M., and A.Golden, D. 2000. Modern Food Microbiology. 6nd ed. Aspen. Maryland.
7. Granum PE, Lindbäck T. Bacillus cereus. Food microbiology: American Society of Microbiology; 2013. 491-502.
8. Roumagnac P, Weill F-X, Dolecek C, Baker S, Brisse S, Chinh NT, et al. Evolutionary history of Salmonella typhi. Science. 2006;314(5803):1301-4.
9. Vuong C, Otto M. Staphylococcus epidermidis infections. Microbes and infection. 2002;4(4):481-9.
10. Barzegar H, Behbahani BA, Mehrnia MA. Quality retention and shelf life extension of fresh beef using Lepidium sativum seed mucilage-based edible coating containing Heracleum lasiopetalum essential oil: an experimental and modeling study. Food Science and Biotechnology. 2020; 29:717-28.
11. Alizadeh Behbahani B, Falah F, Lavi Arab F, Vasiee M, Tabatabaee Yazdi F. Chemical composition and antioxidant, antimicrobial, and antiproliferative activities of Cinnamomum zeylanicum bark essential oil. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2020; 2020: 5190603.
12. Kiarsi Z, Hojjati M, Behbahani BA, Noshad M. In vitro antimicrobial effects of Myristica fragrans essential oil on foodborne pathogens and its influence on beef quality during refrigerated storage. Journal of Food Safety. 2020: e12782.
13. Yeganegi M, Yazdi FT, Mortazavi SA, Asili J, Behbahani BA, Beigbabaei A. Equisetum telmateia extracts: Chemical compositions, antioxidant activity and antimicrobial effect on the growth of some pathogenic strain causing poisoning and infection. Microbial pathogenesis. 2018;116:62-7.
14. Alghooneh A, Behbahani BA, Noorbakhsh H, Yazdi FT. Application of intelligent modeling to predict the population dynamics of Pseudomonas aeruginosa in Frankfurter sausage containing Satureja bachtiarica extracts. Microbial pathogenesis. 2015;85:58-65.
15. Daneshmandi, S., Soleimani, N., Pourfathollah, A. A., & Sattari, M. 2010. Evaluation of the drug synergistic and antibacterial effects of cuminum cyminum essential oil. Journal of Arak University of Medical Sciences. 13(2): 75-82. [Full text in Persian].
16. Alizadeh Behbahani BA, Shahidi F, Yazdi FT, Mortazavi SA, Mohebbi M. Antioxidant activity and antimicrobial effect of tarragon (Artemisia dracunculus) extract and chemical composition of its essential oil. Journal of Food Measurement and Characterization. 2017;11(2):847-63.
17. EUCAST, Terminology relating to methods for the determination of susceptibility of bacteria to antimicrobial agents. Clinic. Microbiol. Infect. (2006). doi:10.1046/j.1469-0691.2000.00149.
18. Sureshjani MH, Yazdi FT, Mortazavi SA, Behbahani BA, Shahidi F. Antimicrobial effects of Kelussia odoratissima extracts against food borne and food spoilage bacteria" in vitro. Journal of Paramedical Sciences. 2014;5(2):115-20.
19. Tabatabaei Yazdi F, Behbahani BA, Mortazavi A. Investigating the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) of the Lavandula stoechas L. and Rosmarinus officinalis L. extracts on pathogen bacterias “in vitro”. Journal of Paramedical Sciences (JPS). 2014;5(2):91-101.
20. Barzegar H, Mehrnia MA, Alizadeh Behbahani B. Determination of the chemical composition, antioxidant activity and the antimicrobial effect of Heracleum Lasiopetalum on infection and food poisoning microorganisms. Journal of Applied Microbiology in Food Industry. 2018; 4(4): 15-28. [Full text in Persian].
21. Heidari Soureshjani, M., Khomeiri, M., Maghsoudlou, Y., Yousefi, H., Rafieian, M., Kashiri, M. The combined effect of Carum copticum (Ajwain) and Foeniculum vulgare (Fennel) essential oils on Escherichia coli and Clostridium sporogenes using checkerboard assay. Journal of Applied Microbiology in Food Industry.2018; 4(2): 44-56. [Full text in Persian].
22. Mansouri S, Salary A, Hosseini Nave H. Determining Antibacterial Activity of 19 Medicinal Plant Extracts on Standard and Clinical Strains of Pseudomonas aeruginosa and Synergistic Activity of the Most Active Extract with Ceftazidime. Research in Medicine. 2019; 43 (2) :90-6. [Full text in Persian].