Antibakterijski efekat samog origano ulja i u kombinaciji sa antibioticima protiv Ešerihije koli

U radu objavljenom 2008. godine u FEMS Immunology & Medical Microbiology časopisu naučnici iz Kine su  proučavali antibakterijski efekat kako samog esencijalnog ulja origana, koristeći metodu dvostrukog razblaživanja, tako i u kombinaciji sa antibioticima protiv Ešerihije koli koja proizvodi beta laktamaze proširenog spektra koje su veoma otporne na antibiotike. 

 

Dokazana osetljivost ešerihije na ulje origana i polimicin

Rezultat je pokazao da je Ešerihija koli koja je otporna na više lekova, veoma osetljiva na ulje origana i polimicin. Antibakterijski efekat ulja origana u kombinaciji sa amoksicilinom, polimicinom i linkomicinom pokazali su aditivni odnosno pojačani efekat protiv E. koli. 

Antibakterijski efekat ulja origana u kombinaciji sa fluorohinolonima, doksiciklinom i linkomicinom su takođe pokazali pojačani efekat protiv E. koli. 

 

Uticaj origano ulja na smanjenje neželjenih efekata antibiotika

Ova kombinacija esencijalnog ulja origana i antibiotika sa sinergističkim dejstvom može u velikoj meri smanjiti efektivnu dozu ovih antibiotika i na taj način smanjiti neželjena dejstva antibiotika.  

Sa zloupotrebom i prekomernom upotrebom antibiotika, otpornost bakterija na antibiotike je postala sve veća. Jedan od mehanizama višestruke rezistencije na antibiotike je i taj da bakterije mogu da proizvedu beta laktamaze proširenog spektra (Jacobi & Medeiros 1991; Perilli i drugi 1997.) 

Eterična ulja kao isplativo rešenje za ograničavanje prenošenja patogena

Infekcije izazvane bakterijama koje proizvode beta laktamazu su postale veliki problem jer su postale otporne i na mnoge druge antimikrobne agense (Velasco i drugi 2007.). 

Najbolji način lečenja je korišćenje imipenema i meropenema i cefalosporina treće generacije u kombinaciji sa inhibitorima enzima. Međutim ovi lekovi se ne mogu koristiti u velikoj meri zbog visoke cene. Zbog toga su potrebni ekonomičniji i efikasniji antibakterijski agensi. 

Izvodljiv pristup ograničavanju prenošenja patogena je upotreba eteričnih ulja kao alternativnih agenasa ili lokalnih agenasa. 

Prijavljeno je da Origanum compactum, Origanum minutiflorum i Origano majorana pokazuju antifungalnu i antibakterijsku aktivnost (Bouchra i dr. 2003; Baider i dr. 2004; Vagi i dr. 2005.) 

Cilj ovog rada je bio da se ispita antibakterijski efekat esencijalnog ulja origana protiv E. koli koja proizvodi beta laktamazu. Izolovani soj je čuvan na -70 stepeni a uzgajan u Martin bujonu.

 

Rezultati testa osetljivosti bakterije na origano ulje

Rezultati testa su pokazali da E. koli koja proizvodi beta laktamaze proširenog spektra ima ozbiljnu rezistenciju na najčešće korišćene antibakterijske agense uključujući fluorohinolone, doksiciklin, linkomicin, makvindoks, florfenikol i amoksicilin.  

Test osetljivosti je pokazao da su bakterije koje proizvode beta laktamaze bile osetljive na origano ulje. Štaviše, test je pokazao i da pri razblaženju od 10000 puta, bakterije su i dalje bile osetljive na origano ulje, iz čega proizilazi to da bi bilo dobro istražiti efikasnu alternativu antibioticima za lečenje bolesti izazvanih bakterijama. 

Minimalna inhibitorna koncentracija origano ulja u kombinaciji sa mnogim antibioticima se smanjila, što nam govori da je uticaj origano ulja bio sinergističan. 

Štaviše, osetljivost bakterija na amoksicillin, polimicin, linkomicin i cefalosporine treće generacije je značajno poboljšana u kombinaciji sa origano uljem. 

 

Mehanizam delovanja origano ulja na bakterije

Iako je 2006. godine Horosova proučavala efekat origana na pileće laktobacile i E. koli, ipak se malo zna o mehanizumu delovanja origano ulja na bakterije. Prema Conneru i Bečetu iz 1984. godine antimikrobno dejstvo eteričnih ulja može biti posledica oštećenja raznih enzimskih sistema.

Sve u svemu, može se zaključiti da je origano ulje jedno od najperspektivnijih prirodnih proizvoda koje se može koristiti u borbi protiv bakterija.

Reference

Adam K. Sivropoulou A. Kokkini S. Lanaras T. Arsenakis M. (1998) Antifungal activity of Origanum vulgare subsp. hirtum, Mentha spicata, Lavandula angustifolia, and Salvia fruticosa essential oils against human pathogenic fungi. J Agric Food Chem46: 1739–1745.

Google ScholarCrossrefWorldCat 

 Ahmed A.M. Nakano H. Shimamoto T. (2004) The first characterization of extended-spectrum beta-lactamase-producing Salmonella in Japan. J Antimicrob Chemother54: 283–284.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Aligiannis N. Kalpoutzakis E. Mitaku S. Chinou B.I. (2001) Composition and antimicrobial activity of the essential oils of two Origanum species. J Agric Food Chem49: 4168–4170.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Ashkenazi S. Levy I. Kazaronovski V. Samra Z. (2003) Growing antimicrobial resistance of Shigella isolates. J Antimicrob Chemother51: 427–429.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Baydar H. Sagdic OZkan G. et al.  . (2004) Antibacterial activity and composition of essential oils from Origanum, Thymbra and Satureja species with commercial importance in Turkey. Food Control15: 169–172.

Google ScholarCrossrefWorldCat 

 Bonnet R. De Champs C. Sirot D. Labia R. Sirot J. (1999) Diversity of TEM mutants in Proteus mirabilis. Antimicrob Agents Ch43: 2671–2677.

Google ScholarWorldCat 

 Bouchra C. Achouri M. Idrissi Hassani L.M. et al.  . (2003) Chemical composition and antifungal activity of essential oils of seven Moroccan Labiatae against Botry tiscinerea Pers: Fr. J Ethnopharmacol89: 165–169.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Bradford P.A. (2001) Extended-spectrum β-lactamases in the 21st century: characterization, epidemiology, and detection of this important resistance threat. Clin Microbiol Rev14: 933–951.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Conner D.E. Beuchat L.R. Worthington R.E. Hitchcock H.L. (1984) Effects of essential oils and oleoresins of plants on ethanol production, respiration and sporulation of yeasts. Int J Food Microbiol1: 63–74.

Google ScholarCrossrefWorldCat 

 Cox S.D. Gustafson J.E. Mann C.M. Markham J.L. Liew Y.C. Hartland R.P. Bell H.C. Warmington J.R. Wyllie S.G. (1998) Tea tree oil causes K+ leakage and inhibits respiration in Escherichia coli. Lett Appl Microbiol26: 355–358.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Dorman HJD Deans S.G. (2000) Antimicrobial agents from plants: antibacterial activity of plant volatile oils. J Appl Microbiol88: 308–316.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

Force M. Sparks W.S. Ronzio A. (2000) Inhibition of enteric parasites by emulsified oil of oregano in vivo. Phytother Res14: 213–214.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Helander I.K. Alakomi H.L. Latva-Kala K. Mattila-Sandholm T. Pol I. Smid E.J. Von Wright A. (1998) Characterization of the action of selected essential oil components on Gram negative bacteria. J Agric Chem46: 3590–3595.

Google ScholarCrossrefWorldCat 

Horosová K. Bujnáková D. Kmet V. (2006) Effect of oregano essential oil on chicken lactobacilli and E. coli. Folia Microbiol (Praha)51: 278–280.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Jacoby G.A. Medeiros A.A. (1991) More extended-spectrum β-lactamases. Antimicrob Agents Chemother35: 1697–1704.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Jarlier V. Nicolas M.H. Fournier G. Philippon A. (1988) Extended broad-spectrum β-lactamases conferring transferable resistance to newer β-lactam agents in Enterobacteriaceae: hospital prevalence and susceptibility patterns. Rev Infect Dis10: 867–878.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Lambert RJW Skandamis P.N. Coote P.J. Nychas GJE (2001) A study of the minimum inhibitory concentration and mode of action of oregano essential oil, thymol and carvacrol. J Appl Microbiol91: 453–462.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Manohar V. Ingram C. Gray J. Talpur N.A. Echard B.W. Bagchi D. Preuss G. (2001) Antifungal activities of origanum oil against Candida albicans. Mol Cell Biochem228: 111–117.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Nostro A. Blanco A.R. Cannatelli M.A. Enea V. Flamini G. Morelli I. Roccaro A.S. Alonzo V. (2004) Susceptibility of methicillin-resistant staphylococci to oregano essential oil, carvacrol and thymol. FEMS Microbiol Lett230: 191–195.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Perilli M. Felici A. Franceschini N. De Santis A. Pagani L. Luzzaro F. Oratore A. Rossolini G.M. Knox J.R. Amicosante G. (1997) Characterization of a new TEM-derived β-lactamase produced in a Serratia marcescens strain. Antimicrob Agents Chemother41: 2374–2382.

Google ScholarPubMedWorldCat 

 Rahal J.J. Urban C. Segal-Maurer S. (2002) Nosocomial antibiotic resistance in multiple gram-negative species: experience at one hospital with squeezing the resistance balloon at multiple sites. Clin Infect Dis34: 499–503.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Romero EDV Padilla T.P. Hernández A.H. Grande R.P. Vázquez M.F. García I.G. García-Rodríguez J.A. Muñoz Bellido J.L. (2007) Prevalence of clinical isolates of Escherichia coli and Klebsiella spp. producing multiple extended-spectrum β-lactamases. Diagn Microbiol Infect Dis59: 433–437.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Sirot J. Chanal C. Petit A. Sirot D. Labia R. Gerbaud G. (1988) Klebsiella pneumoniae and other Enterobacteriaceae producing novel plasmid-mediated β-lactamases markedly active against third-generation cephalosporins: epidemiologic studies. Rev Infect Dis10: 850–859.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 Sivropoulou A. Papanicolau E. Nicolaou C. Kokkini S. Lanaras T. Arsenakis M. (1996) Antimicrobial and cytotoxic activities of Origanum essential oils. J Agric Food Chem44: 1202–1205.

Google ScholarCrossrefWorldCat 

 Skandamis P. Tsigarida E. Nychas GJE (2000) Ecophysiological attributes of Salmonella typhimurium in liquid culture and within gelatin gel with or without the addition of oregano essential oil. World J Microbiol Biotechnol16: 31–35.

Google ScholarCrossrefWorldCat 

 Skandamis P. Tsigarida E. Nychas G-JE (2002) The effect of oregano essential oil on survival/death of Salmonella typhimurium in meat stored at 5 °C under aerobic, VP/MAP conditions. Food Microbiol19: 97–103.

Google ScholarCrossrefWorldCat 

 Tassou C.C. Koutsoumanis K. Nychas GJE (2000) Inhibition of Salmonella enteritidis and Staphylococccus aureus in nutrient broth by mint essential oil. Food Res Intern33: 273–280.

Google ScholarCrossrefWorldCat 

 Ultee A. Kets EPW Smid E.J. (1999) Mechanisms of action of carvacrol on the food-borne pathogen Bacillus cereus. Appl Environ Microbiol65: 4606–4610.

Google ScholarPubMedWorldCat 

 Vági E. Simándi B. Suhajda Á Héthelyi É (2005) Essential oil composition and antimicrobial activity of Origanum majorana L. extracts obtained with ethyl alcohol and supercritical carbon dioxide. Food Res Int38: 51–57.

Google ScholarCrossrefWorldCat 

 Velasco C. Romero L. Martínez JMR Rodríguez-Baño J. Pascual A. (2007) Analysis of plasmids encoding extended-spectrum β-lactamases (ESBLs) from Escherichia coli isolated from non-hospitalised patients in Seville. Int J Antimicrob Agents29: 89–92.

Google ScholarCrossrefPubMedWorldCat 

 White R.L. Burgess D.S. Manduru M. Bosso J.A. (1996) Comparison of three different in vitro methods of detecting synergy: time-kill, checkerboard, and E test. Antimicrob Agents Chemother40: 1914–1918.

Google ScholarPubMedWorldCat 

 Yang Y. Bhachech N. Bradford P.A. Jett B.D. Sahm D.F. Bush K. (1998) Ceftazidime-resistant Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli isolates producing TEM-10 and TEM-43 β-lactamases from St. Louis, Missouri. Antimicrob Agents Chemother42: 1671–1676.