مقایسه خاصیت ضد میکروبی و آنتی‌اکسیدانی اسانس و نانوامولسیون اسانس گیاه لعل کوهستان Oliveria decumbens به منظور کاربرد در صنایع غذایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری تخصصی بهداشت مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 دانشیار گروه بهداشت مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 استادیار گروه بهداشت مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

4 دانشیار گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

    هدف این مطالعه مقایسه­ی اثرات ضد باکتریایی و آنتی­اکسیدانی اسانس (Od-EO) و نانو امولسیون (Od-NEO) گیاه لعل کوهستان با نام علمی Oliveria decumbens برای استفاده عملی در صنایع غذایی بود.  این گیاه از شمال شرقی استان خوزستان جمع­آوری شده و اسانس توسط دستگاه کلونجر استخراج شد.  ترکیبات Od-EO با استفاده از دستگاه GC-MS تعیین شدند.  نانوامولسیون گیاه به وسیله­ی هم زدن تویین 80، آب مقطر و اسانس و سپس با استفاده از یک دستگاه سونیکاتور با قدرت 200 وات و یک کریستال پیزوالکتریک با قطر پروب 15 میلی­متر انجام شد.  اثرات ضد باکتری Od-EO و Od- NEO بر روی چهار باکتری اشریشیا کولای O157:H7، سودوموناس آئروژینوزا ، استافیلوکوکوس اورئوس و لیستریا مونوسیتوژنز با استفاده از روش­های انتشار در دیسک آگار و میکرودیلوشن مورد بررسی قرار گرفت.  اثر آنتی­اکسیدانی نیز با استفاده از روش­های مهار  DPPH و ABTS بررسی شد.  داده­ها نشان داد که تیمول (4/53%)، الفا ترپینن (48/20%)، پی=سیمن (02/18%) و میریستیسین (7/2%) غالب­ترین ترکیبات Od-EO بودند.  اندازه­ی ذرات نانوامولسیون 71/47 نانومتر و پتانسیل زتا 3/36- میلی ولت بود.  مقدار IC50 در آزمون DPPH برای BHT،  Od-EO و Od-NEO به ترتیب 57/18، 95/1456 و 29/757 (میکروگرم بر میلی­لیتر) بود.  در روش ABTS ، این مقادیر به ترتیب 32/12، 83/565 و 89/507 (میکروگرم در میلی­لیتر) بود.  مقادیر MIC برای  Od-EO و Od-NEO بین 312/0 تا 20 میلی­گرم در میلی­لیتر بود.  کم­ترین مقدار MIC برای باکتری  S. aureus و بیش­ترین مقدار برای P. aeruginosa به دست آمد.  داده­ها نشان داد که فعالیت آنتی­اکسیدانی Od-NEO بیش­تر از Od-EO است و این اختلاف از نظر آماری معنی­دار بود (P<0.05).  همچنین، Od-NEO اثر مهاری بیش­تری نسبت به Od-EO بر روی باکتری­های مورد مطالعه داشت و باکتری­های گرم مثبت حساسیت بیش­تری نشان دادند.  با توجه به بالاتر بودن خاصیت آنتی­اکسیدانی و ضد میکروبی Od-NEO، توجه بیش­تری به این مسئله لازم است و Od-NEO می­تواند به طور بالقوه در صنایع غذایی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


Adams, R.P., 2007. Identification of essential oil components by gas chromatography/quadrupole mass spectrometry. Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 16,1902e1903. https://doi.org/10.1016/j.jasms.2005.07.008.
Alizadeh Behbahani, B., Shahidi, F., Tabatabaee Yazdi, F., Mortazavi, S.A., Mohebbi, M. (2017). Use of Plantago major seed mucilage as a novel edible coating incorporated with Anethum graveolens essential oil on shelf life extension of beef in refrigerated storage, International Journal of Biological Macromolecules, 94, 515–526.
Amin, G.H., Salehi Sourmaghi, M.H., Zahedi, M., Khanavi, M. and Samadi, N. )2005(. Essential oil composition and antimicrobial activity of Oliveria decumbens. Fitoterapia, 76(7-8), 704-707.
Bhargava, K., Conti, D. S., da Rocha, S. R., & Zhang, Y. (2015). Application of an oregano oil nanoemulsion to the control of foodborne bacteria on fresh lettuce. Food Microbiology, 47, 69-73.
Burt, S. (2004). Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods—a review. International Journal of Food Microbiology, 94(3), 223-253.
Chang, Y., McLandsborough, L., McClements, D.J. (2015). Fabrication, stability and efficacy of dual-component antimicrobial nanoemulsions: essential oil (thyme oil) and cationic surfactant (Lauric arginate). Food Chemistry, 172, 298–304.
CLSI. (2012). Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria that Grow Aerobically: Approved Standard. M07-A9. Clinical and Laboratory Standards Institute, Wayne, PA.
Donsi, F., Ferrari, G. (2016). Essential oil nanoemulsions as antimicrobial agents in food. Journal of Biotechnology 233, 106–120.
Davidson, P. (2005). "Food antimicrobials: Back to nature", in First International Symposium on Natural Preservatives in Food Systems.
Djenane, D. (2015). Chemical profile, antibacterial and antioxidant activity of Algerian citrus essential oils and their application in Sardina pilchardus. Foods 4, 208–228.
Esmaeili, H., Karami, A., Filippo, M. (2018). Essential oil composition, total phenolic and flavonoids contents, and antioxidant activity of Oliveria decumbens Vent. (Apiaceae) at different phenological stages, Journal of Cleaner Production. 198.
Ghosh, V., Mukherjee, A., Chandrasekaran, N. (2013). Ultrasonic emulsification of food-grade nanoemulsion formulation and evaluation of its bactericidal activity. Ultrasonic Sonochemistry, 20, 338-344.
Motamedi, H., Darabpour, E., Gholipour, M., Nejad, S. (2010). Antibacterial effect of ethanolic and methanolic extracts of Plantago ovata and Oliveria decumbens endemic in Iran against some pathogenic bacteria, International Journal of Pharmacology, (6), 117–122.
Hajimehdipoor, H., Samadi, N., Mozaffarian, V., Rahimifard, N., Shoeibi, Sh., Pirali Hamedani, M. (2010). Chemical composition and antimicrobial activity of Oliveria decumbens volatile oil from west of Iran. Journal of Medicinal Plants, 9(6), 39-44.
Hamedo, H.A., Abdelmigid, H.M. (2009). Use of antimicrobial and genotoxicity potentiality for evaluation of essential oils as food preservatives. Open Biotechnology Journal. 3 (1).
Hosseinnia, M., Alizadeh Khaledabad, M. and Almasi, H. (2017). Optimization of Ziziphora clinopodiodes essential oil microencapsulation by whey protein isolate and pectin: A comparative study. International Journal of Biological Macromolecules, 101, 958-966.
Jayasena, D. D., & Jo, C. (2013). Essential oils as potential antimicrobial agents in meat and meat products. A review. Trends in Food Science & Technology.34, 96-108.
Khanzadi, S., Azizian, A., Hashemi, A., Azizzadeh, M. (2019). Journal of Human, Environment, and Health Promotion, 5(2), 94-97.
Khosravinezhad, M., Talebi, E., kumar, Sh., Nemati, Z., and Nasrollahi, I. (2017). Essential oil composition and antimicrobial, antioxidant activities of Oliveria decumbens Vent. International Journal of Herbal Medicine, 5(2), 102-106.
Lee and Yen (2006). Antioxidant activity and bioactive compounds of tea seed (Camellia oleifera Abel.) oil. Journal Agriculture Food Chemistry, 54, 779–784.
Li, W., Chen, H., He, Z., Han, C., Liu, S., & Li, Y. (2015). Influence of surfactant and oil composition on the stability and antibacterial activity of eugenol  nanoemulsions. LWT - Food Science and Technology 62(1), 39-47.
Mahboubi, M., Feizabadi, M.M., Haghi, G., Hosseini, H. (2008). Antimicrobial activity and chemical composition of essential oil from Oliveria decumbens Vent. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research 24(1), 56–65.
Mahboubi, M., Kazempour, N., and Taghizadeh, M. (2014). The antibacterial activity of some essential oils against clinical isolates of Acinetobacter baumannii. Songklanakarin Journal of Science and Technology, 36(5), 513-519.
Moghimi, R., Aliahmadi, A., McClements, D.J., Rafati, H. (2016). Investigations of the effectiveness of nanoemulsions from sage oil as antibacterial agents on some food borne pathogens. LWT-Food Science and Technology71, 69–76.
Nazzaro, F., Fratianni, F., De Martino, L., Coppola, R., De Feo, V. (2013). Effect of essential oils on pathogenic bacteria. Pharmaceuticals (Basel), 6, 1451–1474.
National Committee for Clinical Laboratory Standards NCCLS (2000). Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria that Grow Aerobically. Approved Standards, 5th Edition. NCCLS document M7-A5. NCCLS, Wayne, PA 19087 USA.
Noori, S., Zeynali, F., & Almasi, H. (2018). Antimicrobial and antioxidant efficiency of nanoemulsion-based edible coating containing ginger (Zingiber officinale) essential oil and its effect on safety and quality attributes of chicken breast fillets. Food Control, 84, 312-320.
Prakash, B., Kiran, S. (2016). Essential oils: a traditionally realized natural resource for food preservation. Current Science, 110, 1890–1892.
Rao, J., McClements, D.J. (2011). Formation of flavor oil microemulsions, nanoemulsions and emulsions, influence of composition and preparation method. Journal      of Agriculture and Food Chemistry. 59, 5026–5035.
Salvia-Trujillo, L., Rojas-Graü, A., Soliva-Fortuny, R., Martín-Belloso, O. (2015). Physicochemical characterization and antimicrobial activity of food-grade emulsions and nanoemulsions incorporating essential oils. Food Hydrocolloids, 43, 547–556.
Seibert, J. B, Vasconcelos Rodrigues, I., Carneiro, S.P., Amparo, T. R., Lanza, J. S. et al. (2018). Seasonality study of essential oil from leaves of Cymbopogon densiflorus and nanoemulsion development with antioxidant activity. Flavor and Fragrance Journal, 34(1), 5-14.
Seow, Y.X., Yeo, C.R., Chung, H.L., Yuk, H.-G. (2014). Plant essential oils as active antimicrobial agents. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 54, 625–644.
Severino, R., Ferrari, G., Vu, K. D., Donsì, F., Salmieri, S. and Lacroix, M. (2015). Antimicrobial effects of modified chitosan based coating containing nanoemulsion of essential oils, modified atmosphere packaging and gamma irradiation against Escherichia coli O157:H7 and Salmonella Typhimurium on green beans. Food Control, 50, 215-222.
Shahbazi, Y., karami, N., and Shavisi, N. (2017). Effect of Ziziphora clinopodioides essential oil on shelf life and fate of Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus in refrigerated chicken meatballs. Journal of Food Safety, 99, 746–753.
Sozer, N., & Kokini, J. L. (2009). Nanotechnology and its applications in the food sector. Trends in Biotechnology, 27(2), 82-89.
Srinivasan, R., Chandrasekar, M. J. N., Nanjan, M. J., and Suresh, B. (2007). Antioxidant activity of Caesalpinia digyna root. Journal of Ethnopharmacology, 113(2), 284-291.