اثر ضد باکتریایی اسانس‌ نعنا و پونه بر باکتری‌های اصلی ورم پستان گاو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس،گنبد کاووس، ایران

2 دانش‌آموخته گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس،گنبد کاووس، ایران

چکیده

مقاومت آنتی‌بیوتیکی و عوارض جانبی از مشکلات درمان بیماری‌های باکتریایی توسط آنتی‌بیوتیک‌ها است و با توجه به داشتن اثر ضد باکتریایی، اسانس‌ گیاهان دارویی جایگزین مناسبی برای آنتی‌بیوتیک‌ها هستند. باکتری‌های اشریشیاکلی، استافیلوکوک اورئوس و استرپتوکوک آگالاکتیه هر کدام باعث بیماری‌هایی در انسان و دام می‌شوند ولی هر سه باکتری از عوامل اصلی بیماری ورم پستان گاو نیز هستند. لذا این مطالعه به‌منظور بررسی فعالیت ضد ‌باکتریایی اسانس‌های نعنا و پونه علیه این باکتری‌ها و مقایسه آنها با آنتی‌بیوتیک‌های لینکواسپکتین، جنتامایسین و آموکسی‌سیلین/کلاولونات انجام شد. شناسایی ترکیبات شیمایی اسانس‌ها به ‌روشGC/MS  انجام شد. حداقل غلظت بازدارنده رشد (MIC) و حداقل غلظت باکتری‌کشی (MBC) اسانس‌ها به روش رقیق‌سازی لوله‌ای و حساسیت باکتری به اسانس‌ها و آنتی‌بیوتیک‌ها با استفاده از دیسک دیفیوژن تعیین گردید و تأثیر اسانس‌ها بر منحنی رشد باکتری‌ها در ساعت‌های 0، 6، 10 و 24 مطالعه شد. مهم‌ترین ترکیبات نعنا کارون (02/63 درصد)، لیمونن (48/24 درصد) و پونه پولگون (16/48 درصد)، اکالیپتول (57/14 درصد) بودند. از نظر MIC و MBC اثر نعنا بر هر سه باکتری مشابه یا قوی‌تر از لینکواسپکتین و اثر پونه بر استرپتوکوک آگالاکتیه قوی‌تر از لینکواسپکتین بود ولی در دیسک دیفیوژن اثر ضد باکتریایی نعنا و پونه بر استافیلوکوک اورئوس نسبت به جنتامایسین تفاوت معنی‌داری نداشت اما علیه دو باکتری دیگر اثر ضد‌ باکتریایی کمتری از جنتامایسین و آموکسی‌سیلین/کلاولونات داشتند. در منحنی رشد، غلظت Sub-MIC اسانس‌ها در ساعت 24 باعث کاهش معنی‌دار تعداد اشرشیاکلی شد. به‌طور‌ کلی هر دو اسانس اثر ضد باکتریایی قابل قبولی داشتند ولی اثر ضد ‌باکتریایی اسانس نعنا قوی‌تر از پونه بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Antibacterial effect of essential oils of peppermint and pennyroyal on major bovine mastitis bacteria

نویسندگان [English]

  • Reza Rahchamani 1
  • Samira Noori 2
  • Javad Bayat kouhsar 1
1 Assistant professor, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Gonbad Kavous, Gonbad Kavous, Iran
2 M.Sc. graduate of Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Gonbad Kavous, Gonbad Kavous, Iran
چکیده [English]

Antibiotic therapy of bacterial diseases has some side effects including antibiotic resistance. There is need to investigate new and natural antibacterial agents because of various side effects of antibiotics. According to antibacterial effects, essential oils (EOs) are suitable alternatives. Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Streptococcus agalactiae cause various diseases in human and animals. Also, these three bacteria are major bovine mastitis-causing bacteria. So, this study investigated antibacterial activity of Mentha piperita (peppermint) and Mentha pulegium (pennyroyal) essential oils in comparison with lincospectin, gentamicin and amoxicillin/clavulanate antibiotics on these bacteria. Gas chromatography/mass spectrometry was used for the analysis of EOs. Antibacterial effects of the EOs on bacteria were evaluated with minimum bactericidal concentration (MBC), minimum inhibitory concentration (MIC), disk diffusion method, and time- kill assay in tryptic soy broth (TSB). Major components of peppermint EO were carvone (63.02%) and limonene (24.48%), and those of pennyroyal EO were pulegone (48.16%), eucalyptol (14.57%). According to MIC and MBC results, the antibacterial activity of peppermint was the same or higher than lincospectin and pennyroyal effect on Streptococcus agalactiae was higher than lincospectin. The inhibition zone of peppermint and pennyroyal had no significant difference with gentamycin but the effects of two EOs against the other two bacteria were lower than gentamycin and amoxicillin/clavulanate. Sub-MIC concentrations of oils decreased Escherichia coli count at 24 h. Generally, the essential oil of peppermint and pennyroyal had a significant antibacterial effect and the effect of peppermint was higher than pennyroyal.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antibiotic resistance
  • Bacterial disease
  • Medicinal plant
1- Contreras GA, Rodríguez JM. Mastitis: Comparative etiology and epidemiology. J Mammary Gland Biol Neoplasia. 2011; 16(4): 339–56.
2- Montironi ID, Cariddi LN, Reinoso EB. Evaluation of the antimicrobial efficacy of Minthostachys verticillata essential oil and limonene against Streptococcus uberis strains isolated from bovine mastitis. Rev Argent Microbiol. 2016; 48(3): 210–6.
3- Alekish MO, Ismail ZB, Awawdeh MS, Shatnawi S. Effects of intramammary infusion of sage (Salvia officinalis) essential oil on milk somatic cell count, milk composition parameters and selected hematology and serum biochemical parameters in Awassi sheep with subclinical mastitis. Vet World. 2017; 10(8): 895–900.
4- Ananda Baskaran S, Kazmer GW, Hinckley L, Andrew SM, Venkitanarayanan K. Antibacterial     effect of   plant-derived antimicrobials on major bacterial mastitis pathogen’s in vitro. J Dairy Sci. 2009; 92(4): 1423-1429.
5- Desam NR, Al-Rajab AJ, Sharma M, Mylabathula MM, Gowkanapalli RR, Albratty M. Chemical constituents, in vitro antibacterial and antifungal activity of Mentha × Piperita L. (peppermint) essential oils. J King Saud Univ - Sci. 2019; 31(4): 528–33.
6- Parham S, Kharazi AZ, Bakhsheshi-Rad HR, Nur H, Ismail AF, Sharif S, et al. Antioxidant, antimicrobial and antiviral properties of herbal materials. Antioxidants. 2020; 9(12): 1–36. [In Persion]
7- Teixeira B, Marques A, Ramos C, Batista I, Serrano C, Matos O, et al. European pennyroyal (Mentha pulegium) from Portugal: Chemical composition of essential oil and antioxidant and antimicrobial properties of extracts and essential oil. Ind Crops Prod. 2012; 36(1): 81–7.
8- Kang J, Jin W, Wang J, Sun Y, Wu X, Liu L. Antibacterial and anti-biofilm activities of peppermint essential oil against Staphylococcus aureus. Lwt- Food Sci Technol. 2019; 101: 639–45.
9- Catherine AA, Deepika H, Negi PS. Antibacterial activity of eugenol and peppermint oil in model food systems. J Essent Oil Res. 2012; 24(5): 481–6.
10- Akhondzadeh Basti A, Misaghi A, Khaschabi D. Growth response and modelling of the effects of Zataria multiflora Boiss. essential oil, pH and temperature on Salmonella Typhimurium and Staphylococcus aureus. LWT - Food Sci Technol. 2007; 40(6): 973–81. [In Persion]
11- Fu YJ, Zu YG, Chen LY, Shi XG, Wang Z, Sun S, et al. Antimicrobial activity of clove and rosemary essential oils alone and in combination. Phyther Res. 2007; 21(10): 989–94.
12- CLSI. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing; Twenty-Fifth Informational Supplement. CLSI document M100-S25, Wayne. Ninth Ed. 2015. p:18.
13- Kot B, Wierzchowska K, Piechota M, Czerniewicz P, Chrzanowski G. Antimicrobial activity of five essential oils from lamiaceae against multidrug-resistant Staphylococcus aureus. Nat Prod Res. 2019; 33(24): 3587–91.
14- Sartoratto A, Machado ALM, Delarmelina C, Figueira GM, Duarte MCT, Rehder VLG. Composition and antimicrobial activity of essential oils from aromatic plants used in Brazil. Brazilian J Microbiol. 2004; 35(4): 275–80.
15- Moghaddam M, Pourbaige M, Tabar HK, Farhadi N, Hosseini SMA. Composition and antifungal activity of peppermint (Mentha piperita) essential oil from Iran. J Essent Oil-Bearing Plants. 2013; 16(4): 506–12. [In Persion]
16- Saharkhiz MJ, Motamedi M, Zomorodian K, Pakshir K, Miri R, Hemyari K. Chemical Composition, Antifungal and Antibiofilm Activities of the Essential Oil of Mentha piperita L. ISRN Pharm. 2012; 1–6. [In Persion]
17- Yadegarinia D, Gachkar L, Rezaei MB, Taghizadeh M, Astaneh SA, Rasooli I. Biochemical activities of Iranian Mentha piperita L. and Myrtus communis L. essential oils. Phytochemistry. 2006; 67(12): 1249–55. [In Persion]
18- Azizi Tabrizzad N, Seyedin Ardebili SM, Hojjati, M. Identification of chemical compounds of pennyroyal, mint and thyme essential oils and investigate their antimicrobial activities. J Food Sci Tech. 2019; 16(87): 395-404. [In Persion]
19- Dehghani N, Afsharmanesh M, Salarmoini M, Ebrahimnejad H. Characterization of pennyroyal (Mentha pulegium) essential oil as an herbal, antibacterial, and antioxidant substance. Comp Clin Path. 2018; 27(6): 1575–81. [In Persion]
20- Luís Â, Domingues F. Screening of the potential bioactivities of pennyroyal (Mentha pulegium L.) essential oil. Antibiotics. 2021; 10(10): 1266.
21- Hajlaoui H, Mighri H, Aouni M, Gharsallah N, Kadri A. Chemical composition and in vitro evaluation of antioxidant, antimicrobial, cytotoxicity and anti-acetylcholinesterase properties of Tunisian Origanum majorana L. essential oil. Microb Patho. 2016; 95: 86-94.
22- Alexopoulos A, Kimbaris AC, Plessas S, Mantzourani I, Theodoridou I, Stavropoulou E, et al. Antibacterial activities of essential oils from eight Greek aromatic plants against clinical isolates of Staphylococcus aureus. Anaerobe. 2011; 17(6): 399–402.
23- Bouyahya A, Et-Touys A, Abrini J, Talbaoui A, Fellah H, Bakri Y, et al. Lavandula stoecha essential oil from Morocco as novel source of antileishmanial, antibacterial and antioxidant activities. Biocatal  Agric Biotechnol. 2017;12: 179-184.
24- Moosavi-Nasab M, Saharkhiz MJ, Ziaee E, Moayedi F, Koshani R, Azizi R. Chemical    compositions and antibacterial activities of five selected aromatic plants essential oils against food-borne pathogens and spoilage bacteria. Essen Oil Res. 2016; 83(3): 607-613. [In Persion]