Investigation of Natural Antibacterial Substance Production Potentials from Laurel (Laurus nobilis), Clove (Syzygium aromaticum) and Cinnamon (Cinnamomum verum) Essential Oils


Creative Commons License

Beyaz M. O., Doğan M., Yetiman A. E.

7. ULUSLARARASI BATTALGAZİ BİLİMSEL ÇALIŞMALAR KONGRESİ, Malatya, Turkey, 28 - 29 January 2022, pp.762-763

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Malatya
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.762-763
  • Erciyes University Affiliated: Yes

Abstract

In this study, the effects of essential oils obtained from Laurel (Laurus nobilis), Clove (Syzygium aromaticum) and Cinnamon (Cinnamomum verum) plants by hydrodistillation method on human pathogenic bacterial strains and molds were investigated using agar well diffusion method. Cinnamonessential oil was determined to be the most effective essential oil on pathogen strains with an average zone of inhibition of 28mm. It has been observed that essential oils were also found effective on molds and yeasts. In addition, the antioxidant capacity of these three essential oils were determined by the DPPH method, and cinnamon essential oil was observed as the most effective antioxidant with 93.52% inhibition percentage. This value were 89.53% in laurel essential oil and 91.64% in clove essential oil. The composition of essential oils were determined using GC-MS. The compounds of 1,8-Cineole (48.50%), Augenol (49.49%), Cinnamaldehyde (65.34%) were determined as major compounds of laurel, clove and cinnamon essential oils, respectively. It has been tested whether the essential oils have a protective effect against microorganisms in a preservative-free tomato paste model food environment. The effects of essential oils on the shelf life of model food samples were tested with 0.25%, 0.5%, 1% and 1.5% concentrations against total-mesophilic-aeorobic-bacteria and yeast-mold counts after 25 days of storage. At the end of 25 days, 300 cfu/g excess colony formation was observed in the control group, while, 15 cfu/g mean count have been determined from the samples prepared using 1.5% concentration. Later, according to the MTT test results of essential oils performed on the L-929 cell line according to TSEN ISO 10993-5 standards, no cytotoxic effect was detected in the samples. In addition, a homogeneous solution was prepared using Tween 80 emulsifier from these essential oils and its usage potential as a hand disinfectant was tested. For this purpose, in SWAB analyzes performed on 15 individuals and it have been observed that essential oils inhibited microbes with a rate of 85%, on the other hand, antimicrobial effectiveness increased to 98% by supplementation of 25% isopropyl alcohol. As regards the results of particle size distrubution and zeta potential analysis, it has been understood that the prepared hand disinfectant solution remained stable during 1.5 months of storage.

Bu çalışmada Defne(Laurus nobilis), Karanfil (Syzygium aromaticum) ve Tarçın(Cinnamomum verum) bitkilerinden hidrodistilasyon yöntemi ile elde edilen esansiyel yağların insan patojeni bakteri suşları ve küfler üzerindeki etkisini agar kuyu difüzyon metodu kullanarak incelenmiştir. Tarçın esansiyel yağının patojen suşları üzerinde ortalama 28mm inhibisyon çapı ile en etkili esansiyel yağ olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, esansiyel yağların küf ve mayalar üzerinde de etkili olduğu gözlemlenmiştir. Bu üç esansiyel yağın antioksidan kapasitesi DPPH metodu ile belirlenerek, tarçın esansiyel yağı %93.52 inhibisyon yüzdesi ile en etkili antioksidan olarak gözlemlenmiştir. Defne esansiyel yağında bu değer %89,53 karanfil esansiyel yağında ise %91,64 olarak ölçülmüştür. Esansiyel yağların kompozisyonu, GC-MS kullanılarak belirlenmiştir. Defne esansiyel yağında majör bileşik olarak 1,8-Cineole bileşiği %48,50, karanfil esansiyel yağında majör bileşik olarak Augenol bileşiği %49,49 ve tarçın esansiyel yağında majör bileşik olan Cinnamaldehyde bileşiği %65,34 oranında ölçülmüştür. Karanfil ve tarçın esansiyel yağının, koruyucu içermeyen salça model gıda ortamında mikroorganizmalara karşı koruyucu etkisinin olup olmadığı test edilmiştir. %0.25, %0.5, %1 ve %1.5 konsantrasyonlarda hazırlanan gıda örneklerinin 25 günlük depolama sonucunda toplam mezofil-aerobik-bakteri ve maya-küf analizleri ile raf ömrü üzerindeki etkisi incelenmiştir. 25. günün sonunda kontrol grubunda 300 kob/g’dan fazla koloni oluşumu gözlenmesine karşın %1,5 konsantrasyonda kullanılarak hazırlanan örneklerin ortalama 15 kob/g değerinde kaldığı belirlenmiştir. Esansiyel yağların, TS EN ISO 10993-5 standartlarına göre L-929 hücre hattında yapılan MTT test sonuçlarına göre çalışılan örneklerde herhangi bir sitotoksik etki tespit edilmemiştir. Ayrıca bu esansiyel yağlardan Tween 80 emülgatörü kullanarak homojen çözelti hazırlanmış ve potansiyel el dezenfektanı olarak kullanılması test edilmiştir. Bu amaçla 15 kişi üzerinde yapılan SWAB analizlerinde esansiyel yağların %85 oranla mikropları inhibe ettiği, %25 izopropil alkol takviyesiyle birlikte antimikrobiyal etkinliğin %98’e ulaştığı tespit edilmiştir. Hazırlanan el dezenfektanı çözeltisinin 1.5 aylık depolama süresince parçacık boyutu ve zeta potansiyeli analiz sonuçlarına göre stabilitesini koruduğu anlaşılmıştır.