شناسایی ترکیبات شیمیایی اسانس پیاز و بررسی فعالیت ضدمیکروبی آن بر استافیلوکوکوس اورئوس، لیستریا اینوکوا، اشرشیا کلی، سالمونلا تیفی، سودوموناس ائروژینوزا و کاندیدا آلبیکنس

نویسندگان
غلام رضا بخشی خانیکی 1
بهزاد ناصحی 2
محمد علی ابراهیمی 3
ندا موحدی صابر 4
بهروز علیزاده بهبهانی 5
1 1- استاد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه پیام نور واحد تهران شرق، ایران
2 دانشیار گروه مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران
3 3- استاد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه پیام نور، واحد تهران شرق، ایران
4 4- دانش آموخته رشته زیست فناوری،دانشگاه پیام نور، واحد تهران شرق، ایران
5 5- استادیار، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران
10.52547/fsct.19.123.225
چکیده
جهت کاهش زیان‌های اقتصادی و خطرات جانی ناشی از عوامل بیماری‌زای میکروبی، استفاده از مواد طبیعی به عنوان ترکیبات ضدمیکروبی روشی موثر برای کنترل حضور باکتری‌های بیماری‌زا به نظر می‌رسد. در این پژوهش، ابتدا ترکیبات شیمیایی اسانس پیاز با دستگاه کروماتوگرافی گازی متصل به طیف­سنج جرمی تعیین گردید. از روش­های انتشار در آگار و چاهک آگار جهت بررسی قطر هاله عدم رشد، روش رقت‌سازی در چاهک (میکروبراث دایلوشن) جهت اندازگیری حداقل غلظت مهارکننده رشد و همچنین از روش پورپلیت برای حداقل غلظت کشندگی استفاده شد. در مجموع 20 ماده فرّار شیمیایی (تقریباً 100 درصد ترکیبات اسانس پیاز) شناسایی شد. ترکیبات Trisulfide dipropyl، Disulfide dipropyl،n-Decane و Furfuryl methyl sulfide به ترتیب با 67/20، 18/16، 51/13 و 23/10 درصد اجزای اصلی تشکیل دهنده اسانس پیاز بودند. نتایج آزمون چاهک آگار نشان داد که اسانس پیاز بیشترین و کم­ترین تاثیر را به ترتیب بر باکتری گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس با قطر 15 میلی­متر و باکتری گرم منفی سودوموناس ائروژینوزا با قطر 10 میلی­متر داشت. نتایج آزمون حداقل غلظت مهارکنندگی از رشد اسانس پیاز برای استافیلوکوکوس اورئوس، لیستریا اینوکوا، اشرشیا کلی، سالمونلا تیفی، سودوموناس ائروژینوزا و کاندیدا آلبیکنس به ترتیب 512، 512، 512، 512، 512 و 1024 میلی­گرم بر میلی­لیتر بود. به طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که اثر ضدمیکروبی اسانس پیاز تا حدودی بسته به نوع میکروارگانیسم می‌تواند متفاوت ‌باشد.
کلیدواژه‌ها
اسانس پیاز
حداقل غلظت مهارکنندگی
رقت‌سازی در چاهک
کروماتوگرافی گازی

موضوعات

عنوان مقاله English

Identification of chemical compounds of Allium cepa essential oil and evaluation of its antimicrobial activity on Staphylococcus aureus, Listeria innocua, Escherichia coli, Salmonella typhi, Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans

نویسندگان English

Gholam reza Bakhshi khaniki 1
Behzad Nasehi 2
Mohammad ali Ebrahimi 3
Neda Movahedi Saber 4
Behrooz Alizadeh behbahani 5
1 1- Department of Agricultural Biotechnology, Payame Noor University (PNU), Iran.
2 Department of Agricultural Engineering and Technology, Payame Noor University (PNU), Iran.
3 3- Department of Agricultural Biotechnology, Payame Noor University (PNU), Iran.
4 4- M.Sc. graduate, Department of Agricultural Biotechnology, Payame Noor University (PNU), Iran.
5 5- 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.
چکیده English

In order to reduce the economic losses and life risks caused by microbial pathogens, the use of natural substances as antimicrobial compounds seems to be an effective way to control the presence of pathogenic bacteria. In this study, the chemical composition of onion essential oil was determined by gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS). The methods in disk diffusion agar (DDA) and well diffusion agar (WDA) were used to investigate the inhibition zone diameter, micro-dilution broth was used to measure the minimum inhibitory concentration (MIC) and pour-plate technique was also used for minimum bactericidal/fungicidal (MBC/MFC) concentration. A total of 20 chemical volatiles (approximately 100% of onion essential oil compounds) were identified. The compounds Trisulfide dipropyl, Disulfide dipropyl, n-Decane and Furfuryl methyl sulfide with 20.67, 16.18, 13.51 and 10.23% of the main constituents of onion essential oil, respectively. The results of WDA showed that onion essential oil had the most and the least effect on Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus with a diameter of 15 mm and Gram-negative bacteria Pseudomonas aeruginosa with a diameter of 10 mm, respectively. The results of MIC onion essential oil for Staphylococcus aureus, Listeria innocua, Escherichia coli, Salmonella typhi, Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans 512, 512, 512, 512, 512 and 1024 mg/mL, respectively. In general, the results of this study showed that the antimicrobial effect of onion essential oil can be somewhat different depending on the type of microorganism.

کلیدواژه‌ها English

Onion essential oil
Minimum Inhibitory Concentration
Micro-dilution broth
Gas chromatography
1. Tabatabaei Yazdi F, Alizade Behbahani B, Heidari Sureshjani M. The comparison of antimicrobial effects of Chevil (Ferulago angulata) extract with a variety of common therapeutic antibiotics in vitro. Journal of Arak University of Medical Sciences. 2014;17(3):35-46.
2. Gadyari F, Sattari M, Boroumand MA, Yaghoubi R, Sepehriseresht S, Purgholi L. Detection of Staphylococcus aureus Entrotoxins A to D in clinical strains isolated from burned patients of Tehran Motahari Hospital. Iranian Journal of Medical Microbiology. 2011;5(1):20-7.
3. Bennett JE, Dolin R, Blaser MJ. Mandell, douglas, and bennett's principles and practice of infectious diseases: 2-volume set: Elsevier Health Sciences; 2014; P.179-296.
4. Alizadeh Behbahani B, Shahidi F, Yazdi FT, Mohebbi M. Antifungal effect of aqueous and ethanolic mangrove plant extract on pathogenic fungus" in vitro". International Journal of Agronomy and Plant Production. 2013;4(7):1652-8.
5. Tajkarimi M, Ibrahim SA, Cliver D. Antimicrobial herb and spice compounds in food. Food control. 2010;21(9):1199-218.
6. 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. 2019;13(1): 875-83.
7. Burt RS. Structural holes and good ideas. American journal of sociology. 2004;110(2):349-99.
8. Briggs W, Goldman I. Variation in economically and ecologically important traits in onion plant organs during reproductive development. Plant, Cell & Environment. 2002;25(8):1031-7.
9. Griffiths G, Trueman L, Crowther T, Thomas B, Smith B. Onions—a global benefit to health. Phytotherapy research. 2002;16(7):603-15.
10. 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;40(3):e12782.
11. 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.
12. Alizadeh Behbahani B, Fooladi AAI. Antibacterial activities, phytochemical analysis and chemical composition Makhlaseh extracts against the growth of some pathogenic strain causing poisoning and infection. Microbial Pathogenesis. 2018;114:204-8.
13. Tabatabei Yazdi F, Alizadeh Behbahani B. Antimicrobial effect of the aqueous and ethanolic Teucrium polium L. extracts on gram positive and gram negative bacteria “in vitro”. Archives of Advances in Biosciences. 2013;4(4): 56-62.
14. Majdi B, Mehrnia MA, Barzegar H, Alizadeh Behbahani B. Determination of the structure, chemical composition, antioxidant activity and the cytotoxic effect of Turmeric essential oil. Iranian Food Science and Technology Research Journal. 2021;17(2):261-71.
15. Mehrnia MA, Alizadeh Behbahani B, Barzegar H, Tanavar H. Sclerorhachis platyrachis essential oil: Antioxidant power, total phenolic and flavonoid content and its antimicrobial activity on some Gram-positive and Gram-negative bacteria “in vitro”. Food Science and Technology. 2021;18(112):189-98.
16. Rahmati-Joneidabad M, Alizadeh Behbahani B, Noshad M. Antifungal effect of Satureja khuzestanica essential oil on Aspergillus niger, Botrytis cinerea, and Rhizopus stolonifer causing strawberry’s rot and mold. Food Science and Technology. 2021;18(115):171-80.
17. Falah F, Shirani K, Vasiee A, Yazdi FT, Alizadeh Behbahani B. In vitro screening of phytochemicals, antioxidant, antimicrobial, and cytotoxic activity of Echinops setifer extract. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2021;35:102102.
18. Alghooneh A, Alizadeh Behbahani B, 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.
19. Liguori L, Califano R, Albanese D, Raimo F, Crescitelli A, Di Matteo M. Chemical composition and antioxidant properties of five white onion (Allium cepa L.) landraces. Journal of Food Quality. 2017;2017: 6873651.
20. Alizadeh Behbahani B, 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.
21. Bakkali F, Averbeck S, Averbeck D, Idaomar M. Biological effects of essential oils–a review. Food and Chemical Toxicology. 2008;46(2):446-75.
22. Benkeblia N. Antimicrobial activity of essential oil extracts of various onions (Allium cepa) and garlic (Allium sativum). LWT-Food Science and Technology. 2004;37(2):263-8.
مجله علوم و صنایع غذایی ایران
دوره 19، شماره 123 - شماره پیاپی 123
اردیبهشت 1401
صفحه 225-232