Bazı esansiyel yağların Staphylococcus aureus ve Escherichıa coli üzerine antimikrobiyal etkisinin araştırılması

Mikroorganizmalar gıdaların bozulmasına, ürün kalitesinin düşmesine ve hastalıklara neden olabilmektedir. Bu nedenle gıdaların korunmasında fiziksel ve kimyasal birçok yöntem kullanılmaktadır. Günümüzde tüketicilerde kimyasal koruyuculara karşı oluşan olumsuz düşünceler ve önyargılar, araştırmacıları doğal antimikrobiyal maddeleri araştırmaya yönlendirmiştir. Esansiyel yağların doğal olmaları ve toksisite göstermemeleri nedeniyle antimikrobiyal olarak kullanılabileceği yapılan bilimsel araştırmalarla kanıtlanmıştır. Esansiyel yağlar farklı bileşenler içeren kompleks karışımlar olduklarından biyolojik etkileri yönünden farklılık göstermektedirler. Etki dereceleri içerdikleri etken maddenin özelliğine bağlı olarak değişiklik gösteren çok sayıda esansiyel yağın antimikrobiyal özelliğe sahip olduğu çeşitli araştırmalarca belirlenmiştir. Antimikrobiyal aktiviteleri, yapılarında bulunan fenolik (timol, karvakrol, öjenol vb.), terpenoid bileşenlerden, aldehitlerden ve organik asitlerden kaynaklanmaktadır. Bu bileşenlerin hücre membranının yapısını bozarak ve enzim sistemlerinin bozulmasına sebep olarak mikroorganizmaları öldürdüğü ifade edilmiştir. Esansiyel yağların uçucu ve sudaki çözünürlüklerinin az olması ile karmaşık yapıları antimikrobiyal aktivitelerini analizlemeyi ve elde edilen bulguları değerlendirmeyi güçleştirmektedir. Bu nedenle antimikrobiyal aktivitenin belirlenmesinde farklı yöntemler kullanılmakta ve aynı esansiyel yağ ile ilgili farklı bulgular elde edilebilmektedir. Yapılan çalışmada ilk olarak dereotu, fesleğen, kakule, kekik, kimyon, mercanköşk, rezene ve zencefil esansiyel yağlarının E. coli ve S. aureus bakterilerine karşı antimikrobiyal aktivitesi agar kuyucuk difüzyon yöntemi kullanılarak etki çaplarının karşılaştırılmasıyla incelenmiştir. Esansiyel yağların antimikrobiyal aktiviteleri ölçülen etki çaplarının büyüklüğüne göre değerlendirilmiştir. Agar kuyucuk difüzyon yönteminde çalışılan konsantrasyonlarda E. coli'ye karşı fesleğen, zencefil ve rezene, S. aureus'a karşı ise zencefil ve rezene esansiyel yağları antimikrobiyal etkinlik göstermemiştir. Kekik ve mercanköşk diğer yağlara göre daha yüksek antimikrobiyal aktivite gösterirken, her iki mikroorganizmaya karşı en yüksek antimikrobiyal aktiviteyi mercanköşk esansiyel yağı göstermiştir. 2,5-5-10-15 µL esansiyel yağ miktarlarında kekik ve mercanköşk esansiyel yağları E. coli'nin gelişimini tamamen engellerken; 2,5 µL esansiyel yağ miktarında dereotu, kimyon ve kakule sırasıyla; 8 mm, 10 mm, 7 mm inhibisyon zonu oluşturmuştur. S. aureus'un gelişimini, kakule esansiyel yağı 15 µL'de, dereotu esansiyel yağı ise 15 µL ve 10 µL'de engellerken; kekik, kimyon ve mercanköşk esansiyel yağları 2,5 µL yağ miktarında dahi bakteri gelişimini tamamen inhibe etmiştir. Çalışmanın ikinci kısmı için E. coli ve S. aureus bakterilerine karşı antimikrobiyal aktivite gösteren 4 esansiyel yağ (kekik, kimyon, kakule ve mercanköşk) seçilmiştir. Kekik, kimyon, kakule, mercanköşk esansiyel yağları varlığında E. coli ve S. aureus'un gelişimi inkübasyon süresince belirli aralıklarla (0; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 18, 20; 22 ve 24 saat) izlenmiş; bakteri gelişimi, bakteri yoğunluğunun optik olarak ölçülmesiyle değerlendirilmiştir. Mikrodilüsyon yönteminin kullanıldığı çalışmada minimum inhibitör konsantrasyon (MİK) değeri görünür bulanıklığın olmadığı konsantrasyon olarak belirlenirken, mikroorganizmaların optik yoğunluğunun ölçülmesiyle de doğrulaması yapılmıştır. Bulanıklık tayini ve optik yoğunluk tayini ile E. coli ve S. aureus için belirlenen MİK değerleri kakule, kimyon ve mercanköşk esansiyel yağlarında farklılık göstermiştir. Bulanıklık tayiniyle belirlenen MİK değerleri E. coli için kimyon ve kakule esansiyel yağlarında 3,75 µL/mL, kekikte 0,93 µL/mL, mercanköşkte 0,46 µL/mL; S. aureus için ise kekik, kimyon, kakule ve mercanköşk esansiyel yağlarında sırasıyla 3,75 µL/mL, 7,5 µL/mL, 15 µL/mL, 0,93 µL/mL'dir. Optik yoğunluk ölçümüyle belirlenen MİK değerleri E. coli için kimyon ve kakule esansiyel yağlarında 7,5 µL/mL, mercanköşk esansiyel yağında 0,93 µL/mL iken; S. aureus için belirlenen MİK değerleri ise kimyon, kakule ve mercanköşk esansiyel yağlarında sırasıyla 15 µL/mL, 30 µL/mL, 1,87 µL/mL'dir. Bulanıklık tayiniyle belirlenen MİK değerleri, optik yoğunluğa göre belirlenen değerlerden daha yüksek konsantrasyonlarda tespit edilmiştir. Kekik esansiyel yağında ise her iki yöntemle de belirlenen MİK değeri aynıdır ve E. coli için 0,93 µL/mL, S. aureus için 3,75 µL/mL'dir. MİK değerinin belirlendiği mikroplaklardan petri kutularına ekim yapılmış ve inkübasyon sonucunda minimum bakterisidal konsantrasyon (MBK) değerleri belirlenmiştir. MBK değerleri E. coli için kekik ve mercanköşk esansiyel yağlarında 0,93 µL/mL, kimyon ve kakule esansiyel yağlarında 7,5 µL/mL; S. aureus için ise kekik, kimyon, kakule ve mercanköşk esansiyel yağlarında sırasıyla 3,75 µL/mL, 15 µL/mL, 30 µL/mL, 1,87 µL/mL belirlenmiştir. S. aureus'a karşı en düşük MİK ve MBK değeri mercanköşk esansiyel yağında belirlenirken, E. coli'ye karşı en düşük MİK ve MBK değeri mercanköşk ve kekik esansiyel yağlarında belirlenmiştir. Antimikrobiyal etkinliği en düşük olan esansiyel yağ E. coli için kakule ve kimyon, S. aureus için ise kakule esansiyel yağı olarak belirlenmiştir. Kakule, kimyon, kekik ve mercanköşk esansiyel yağlarının her birinde S. aureus için belirlenen MİK ve MBK değerleri, E. coli'ye göre daha yüksek olduğu için S. aureus'un E. coli'ye göre bu yağlara karşı daha dayanıklı olduğu tespit edilmiştir.