ฤทธิ์ต้านแบคทีเรียของอิมัลชันจากน้ำมันหอมระเหยกานพลูและสะระแหน่ต่อ Salmonella Typhimurium และการประยุกต์ใช้เป็นสารล้างทำความสะอาดใบโหระพา
คำสำคัญ:
กานพลู, ฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย , สะระแหน่, อิมัลชัน, S. Typhimuriumบทคัดย่อ
วัตถุประสงค์และที่มา : การศึกษานี้ได้ทำการตรวจสอบฤทธิ์ต้านแบคทีเรียของอิมัลชันของน้ำมันหอมระเหยกานพลูและสะระแหน่ต่อ Salmonella Typhimurium ทั้งในหลอดทดลองและบนใบโหระพา
วิธีดำเนินการวิจัย : หาค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถยับยั้งการเจริญ (MIC) และฆ่าเชื้อได้ (MBC) ด้วยวิธี broth macrodilution ทดสอบหาระยะเวลาในการฆ่าเชื้อ (time-kill assay) เพื่อประเมินฤทธิ์ในการทำลาย ศึกษารูปร่างของเซลล์ในสภาวะที่สัมผัสกับอิมัลชันภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning electron microscopy, SEM) ทำการใส่เชื้อ S. Typhimurium ลงบนใบโหระพา จากนั้นล้างใบโหระพาที่ใส่เชื้อด้วยอิมัลชันของน้ำมันหอมระเหยกานพลู ความเข้มข้น 1xMIC (0.125%) เป็นเวลา 5 นาที และอิมัลชันของน้ำมันหอมระเหยสะระแหน่ ความเข้มข้น 1xMIC (0.25%) เป็นเวลา 10 นาที โดยใช้น้ำกลั่นปราศจากเชื้อที่มี Tween 80 เป็นชุดควบคุม และทำการนับจำนวนเชื้อที่รอดชีวิตบนใบโหระพา นอกจากนี้ยังประเมินการเปลี่ยนแปลงสีของใบโหระพาหลังการล้างด้วยสารทดสอบ
ผลการวิจัย : ค่า MIC และ MBC ของอิมัลชันของน้ำมันหอมระเหยกานพลู มีค่าเท่ากัน คือ 0.125% ส่วนอิมัลชันของน้ำมันหอมระเหยสะระแหน่ มีค่ากัน คือ 0.25% การหาระยะเวลาในการฆ่าเชื้อแสดงให้เห็นว่าอิมัลชันของน้ำมันหอมระเหยกานพลูและสะระแหน่ ที่ความเข้มข้น 1xMIC สามารถลดจำนวนเชื้อ S. Typhimurium เริ่มต้นลงได้ >3 log CFU/mL ที่เวลา 5 นาที และ 10 นาที ตามลำดับ ภาพจากกล้อง SEM พบว่าเซลล์ในสภาวะที่สัมผัสกับอิมัลชันมีรูปร่างผิดปกติและเซลล์แตกเมื่อเทียบกับเซลล์ในชุดควบคุม อิมัลชันของน้ำมันหอมระเหยทั้งสองชนิดสามารถลดจำนวนเชื้อที่ใส่ลงบนใบโหระพาได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) โดยไม่มีผลต่อสีของใบโหระพา
สรุปผลการวิจัย : อิมัลชันของน้ำมันหอมระเหยกานพลูและสะระแหน่มีประสิทธิภาพต้าน S. Typhimurium ทั้งในหลอดทดลองและบนใบโหระพา ซึ่งอาจสามารถนำมาใช้เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการเป็นสารทำความสะอาดผักสดได้
References
Bhargava, K., Conti, D.S., da Rocha, S.R.P., & Zhang, Y. (2015). Application of an oregano oil nanoemulsion to the control of foodborne bacteria on fresh lettuce. Food Microbiology, 47, 69-73.
Budri, P.E., Silva, N.C.C., Bonsaglia, E.C.R., Fernandes Júnior, A., Araújo Júnior, J.P., Doyama, J.T., Gonçalves, J.L., Santos, M.V., Fitzgerald-Hughes, D., & Rall, V.L.M. (2015). Effect of essential oils of Syzygium aromaticum and Cinnamomum zeylanicum and their major components on biofilm production in Staphylococcus aureus strains isolated from milk of cows with mastitis. Journal of Dairy Science, 98(9), 5899-5904.
Chawla, S., & Thakur, M. (2013). Overview of mint (Mentha L.) as a promising health-promoting Herb. International Journal of Pharmaceutical Research and Development, 5(06), 73-80.
Chun, H.H., Yu, D.J., & Song, K.B. (2013). Effects of combined nonthermal treatment on microbial growth and the quality of minimally processed yam (Dioscorea japonica Thunb) during storage. International Journal of Food Science & Technology, 48, 334–340.
Chungsamanukool, P., Rattanadilok, Na., Phuket, N., Kantaeng. K. (2010). Microbial contamination in raw vegetables. Bulletin of the Department of Medical Sciences, 52(1-2), 30-39.
Clinical and Laboratory Standards Institute. (1999). Methods for determining bactericidal activity of antimicrobial agents; Approved Guideline (M26-A), 19(18), 1-14.
Clinical and Laboratory Standards Institute. (2012). Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically; Approved Standard-Ninth Edition (M07-A9), 32(2), 1-88.
Delbeke, S., Ceuppens, S., Jacxsens, L., & Uyttendaele, M. (2015). Microbiological analysis of pre-packed sweet basil (Ocimum basilicum) and coriander (Coriandrum sativum) leaves for the presence of Salmonella spp. and Shiga toxin-producing E. coli. International Journal of Food Microbiology, 208, 11-18.
Donsi, F., & Ferrari, G. (2016). Essential oil nanoemulsions as antimicrobial agents in food. Journal of Biotechnology, 233, 106-120.
Ebani, V.V., Nardoni, S., Bertelloni, F., Tosi, G., Massi, P., Pistelli, L., & Mancianti, F. (2019). In vitro antimicrobial activity of essential oils against Salmonella enterica serotypes Enteritidis and Typhimurium Strains isolated from poultry. Molecules, 24(5), 900.
Elcocks, E. R., Spencer-Phillips, P. T. N., & Adukwu, E.C. (2019). Rapid bactericidal effect of cinnamon bark essential oil against Pseudomonas aeruginosa. Journal of Applied Microbiology, 128, 1025-1037.
Ghosh, V., Mukherjee, A., & Chandrasekaran, N. (2013). Ultrasonic emulsification of food-grade nanoemulsion formulation and evaluation of its bactericidal activity. Ultrasonics Sonochemistry, 20, 338-344.
Gil, M. I., Selma, M. V., López-Gálvez, F., & Allende, A. (2009). Fresh-cut product sanitation and wash water disinfection problems and solutions. International Journal of Food Microbiology, 134, 37-45.
Islam, M., Doyle, M.P., Phatak, S. C., Millner, P., & Jiang, X. (2004). Persistence of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 in soil and on leaf lettuce and parsley grown in fields treated with contaminated manure composts or irrigation water. Journal of Food Protection, 67(7), 1365-1370.
Jirovetz, L., Buchbauer, G., Stoilova, I., Stoyanova, A., Krastanov, A., & Schmidt, E. (2006). Chemical composition and antioxidant properties of clove leaf essential oil. Journal Agricultural and Food Chemistry, 54, 6303-6307.
Kang, J.H., & Song, K.B. (2018). Inhibitory effect of plant essential oil nanoemulsions against Listeria monocytogenes, Escherichia coli O157:H7, and Salmonella Typhimurium on red mustard leaves. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 45, 447-454.
Kang, J.H., & Song, K.B. (2019). Antibacterial activity of the noni fruit extract against Listeria monocytogenes and its applicability as a natural sanitizer for the washing of fresh-cut produce. Food Microbiology, 84, 103260.
Kang, J.H., Park, S.J., Park, J.B., & Song, K.B. (2019). Surfactant type affects the washing effect of cinnamon leaf essential oil emulsion on kale leaves. Food Chemistry, 271, 122-128.
Kang, J.W., & Kang, D.H. (2017). Antimicrobial efficacy of vacuum impregnation washing with malic acid applied to whole paprika, carrots, king oyster mushrooms and muskmelons. Food Control, 82,126-135.
Karagözlü, N., & Ergönül, B. (2011). Determination of antimicrobial effect of mint and basil essential oils on survival of E. coli O157:H7 and S. typhimurium in fresh-cut lettuce and purslane. Food Control, 22(12), 1851-1855.
Kong, X., Li, J., Liu, X., & Yang, Y. (2014). Advances in pharmacological research of eugenol. Current Research in Complementary & Alternative Medicine, 1(1), 8-11.
Lopez-Romero, J.C., González-Ríos, H., Borges, A. (2015). Antibacterial effects and mode of action of selected essential oils Components against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 9, 1-9.
Ma, Y.N., Xu, F.R., Chen, C.J., Li, Q.Q., Wang, M.Z., Cheng, Y.X., & Dong, X. (2019). The beneficial use of essential oils from buds and fruit of Syzygium aromaticum to combat pathogenic fungi of Panax notoginseng. Industrial Crops & Products, 133, 185-192.
Mkaddem, M., Bouajila, J., Ennajar, M., Lebrihi, A., Mathieu, F., & Romdhane, M. (2009). Chemical composition and antimicrobial and antioxidant activities of Mentha (longifolia L. and viridis) essential oils. Journal of Food Science, 74(7), 358-363.
Moghimi, R., Ghaderi, L., Rafati, H., Aliahmadi, A., & McClements, D.J. (2016). Superior antibacterial activity of nanoemulsion of Thymus daenensis essential oil against E. coli. Food Chemistry, 194, 410-415.
Niu, F., Pan, W., Su, Y., & Yang, Y. (2016). Physical and antimicrobial properties of thyme oil emulsions stabilized by ovalbumin and gum arabic. Food Chemistry, 212, 138-145.
Nou, X., & Luo, Y. (2010). Whole-leaf wash improves chlorine efficacy for microbial reduction and prevents pathogen cross-contamination during fresh-cut lettuce processing. Journal of Food Science, 75, 283-290.
Pankey, A.G., & Sabath, L.D. (2004). Clinical relevance of bacteriostatic versus bactericidal mechanism of action in the treatment of gram positive bacterial infections. Clinical Infectious Diseases, 38(6), 864-870.
Park, J.B., Kang, J.H., & Song, K.B. (2018a). Geranium essential oil emulsion containing benzalkonium chloride as a wash solution on fresh-cut vegetables. Food and Bioprocess Technology, 11, 2164-2171.
Park, J.B., Kang, J.H., & Song, K.B. (2018b). Antibacterial activities of a cinnamon essential oil with cetylpyridinium choride emulsion against Escherichia coli O157:H7 and Salmonella Typhimurium in basil leaves. Food Science and Biotechnology, 27(1), 47-55.
Paudel, S.K., Bhargava, K., & Kotturi, H. (2019). Antimicrobial activity of cinnamon oil nanoemulsion against Listeria monocytogenes and Salmonella spp. on melons. LWT - Food Science and Technology, 111, 682-687.
Prakash, B., & Kiran, S. (2016). Essential oils: a traditionally realized natural resource for food preservation. Current Science, 110, 1890-1892.
Pudpila, U., Khempaka, S., Molee, W., & Hormta, C. (2011). Comparison of distillation methods of Mentha cordifolia Opiz. essential oil on antibacterial activity for application use in animal feeds. Journal of Agricultural Science and Technology, 1, 1336-1340.
Ramose, B., Miller, F.A., Brandão, T.R.S., Teixeira, P., & Silva, C.L.M. (2013). Fresh fruits and vegetables-An overview on applied methodologies to improve its quality and safety. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 20, 1-15.
Saensuk, M. (2010). Medicinal plant: holy basil, sweet basil, hary basil and Peppermint. Bangkok: PlanB. (in Thai)
Shahabi, N., Tajik, H., Moradi, M., Forough, M., & Ezati, P. (2017). Physical, antimicrobial and antibiofilm properties of Zataria multiflora Boiss essential oil nanoemulsion. International Journal of Food Science & Technology, 52(7), 1645-1652.
Soonthornchareonnon, N., & Ruangwiset, N. (2008). Analysis-research quality of Thai medicinal plant. (1st edition). Bangkok: Concept medicus. (in Thai)
Varona, S., Martín, A., & Cocero, M.J. (2009). Formulation of a natural biocide based on lavandin essential oil by emulsification using modified starches. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 48, 1121-1128.
Zhang, Y., Wang, Y., Zhu, X., Cao, P., Wei, S., & Lu, Y. (2017). Antibacterial and antibiofilm activities of eugenol from essential oil of Syzygium aromaticum (L.) Merr. & L. M. Perry (clove) leaf against periodontal pathogen Porphyromonas gingivalis. Microbial Pathogenesis, 113, 396-402.
Zhou, Y., Sun, S., Bei, W., Zahi, M. R., Yuan, Q., & Liang, H. (2018). Preparation and antimicrobial activity of oregano essential oil pickering emulsion stabilized by cellulose nanocrystals. International Journal of Biological Macromolecules, 112, 7-13.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2024 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Burapha Science Journal is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information
