KSÜ. Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(2)-2005 36 KSU. Journal of Science and Engineering 8(2)-2005 Çay veya Baharat Olarak Tüketilen Teucrium polium L., Thymbra spicata L. var. spicata, Ocimum basilicum L. ve Foeniculum vulgare Miller in Uçucu Yağlarının In-Vitro Antimikrobiyal Aktivitesi ve Bazı Antibiyotiklerle leşimleri Sevil TOROĞLU, Metin DIĞRAK, Yusuf Ziya KOCABAŞ Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü. Kahramanmaraş ÖZET: Bu çalışmada, aktarlarda ticari olarak satılan ve halk arasında özellikle çay, baharat ve tıbbi amaçlı tüketilen Teucrium polium L., Thymbra spicata L. var. spicata, Ocimum basilicum L., Foeniculum vulgare Miller in uçucu yağlarının antibakteriyal ve antifungal aktiviteleri in-vitro olarak disk difüzyon metodu na göre Micrococcus luteus LA 2971, Bacillus megaterium NRS, Bacillus brevis FMC 3, Enterococcus faecalis ATCC 15753, Pseudomonas pyocyaneus DC 127, Mycobacterium smegmatis CCM 2067, Escherichia coli DM, Aeromonas hydrophila ATCC 7966, Yersinia enterocolitica AÜ 19, Staphylococcus aureus Cowan 1, Streptococcus faecalis DC 74, bakterileri, Saccharomyces cerevisiae WET 136 ve Kluvyeromyces fragilis DC 98 mayaları üzerinde test edildi. Ayrıca bu bitki uçucu yağlarının Gentamicin (10µg), Cephalothin (30µg), Ceftriaxone (10µg) antibiyotikleriyle beraber kullanıldığında bu antibiyotiklerin etkinliğinde meydana gelen değişimler in-vitro olarak araştırıldı. Çalışma sonucunda bu bitki uçucu yağlarının adı geçen test mikroorganizmaları üzerine farklı değerde antibakteriyal veya antifungal aktiviteleri olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca denenen bu uçucu yağlarının üç farklı antibiyotik ile birlikte kullanıldığında in-vitro etkinin farklılık gösterdiği belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Teucrium polium L., Thymbra spicata L. var. spicata, Ocimum basilicum L., Foeniculum vulgare Miller, uçucu yağ, antimikrobiyal etki. In-Vitro Antimicrobial Activity of Essential oils from Teucrium polium L., Thymbra spicata L. var. spicata, Ocimum basilicum L. and Foeniculum vulgare Miller Consuming as Tea or Spice and their Interactions with Some Antibiotics. ABSTRACT: In this study the antimicrobial activities of essential oils isolated from four plant species consuming as tea or spice were studied. Essential oils of Teucrium polium L., Thymbra spicata L. var. spicata, Ocimum basilicum L. and Foeniculum vulgare Miller were tested in vitro against 11 pathogenic bacterial species and strains and 2 fungi using the disc diffusion method. Micrococcus luteus LA 2971, Bacillus megaterium NRS, Bacillus brevis FMC 3, Enterococcus faecalis ATCC 15753, Pseudomonas pyocyaneus DC 127, Mycobacterium smegmatis CCM 2067, Escherichia coli DM, Aeromonas hydrophila ATCC 7966, Yersinia enterocolitica AÜ 19, Staphylococcus aureus Cowan 1, Streptococcus faecalis DC 74, bacteria, Saccharomyces cerevisiae WET 136 and Kluvyeromyces fragilis DC 98 fungi were used in this investigation. Furthermore, when used together with differentiation of the effectiveness of Gentamicin (10µg), Cephalothin (30µg) and Ceftriaxone (10µg) antibiotics these plants essential oils were investigated. The results indicated that the essential oils from Teucrium polium L., Thymbra spicata L. var. spicata, Ocimum basilicum L., Foeniculum vulgare Miller have antibacterial or antifungal activity on tested bacteria and fungi, but in different ratios. On the other hand, in vitro effect has found to change when three different antibiotics were used together with these essential oils. Key Words: Teucrium polium L., Thymbra spicata L. var. spicata, Ocimum basilicum L., Foeniculum vulgare Miller, essential oil, antimicrobial effect. GİRİŞ Tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de çeşitli bitkiler yıllardan beri halk arasında çay, baharat ve tedavi amaçlı olarak kullanılmaktadır. Ülkemiz farklı coğrafi özellikleri bir arada bulundurmasından dolayı 9000 e yakın doğal bitki türü ile dünyanın en önemli floristik merkezlerindendir. Bitkilerin mikroorganizmaları öldürücü ve insan sağlığı için önemli olan özellikleri 1926 yılından bu yana laboratuarlarda araştırılmaktadır (Vonderbank, 1949; Dığrak ve ark., 1998). Dünya Sağlık Örgütü nün (WHO) araştırmalarına göre dünyada tedavi amaçlı kullanılan tıbbi bitkilerin sayısı 20 000 civarındadır (Kalaycıoğlu ve Öner, 1994). Bilinen tüm antibiyotiklere direnç geliştirmekte olan bakterilerde, ilaç dirençliliği artmakta ve yayılmaktadır. Bu nedenle ilaçlara alternatif olarak bitkilerin ve bitkisel ürünlerin bazı geleneksel antimikrobiyaller olarak kullanılmaları önerilmektedir (Abascal ve Yarnell, 2002). Bitkiler koruyucu ve tedavi amaçlı olarak eskiden beri insanlar tarafından kullanmaktadır. Üretenler ve ticaretini yapanlar için bu bitkilerin güvenilirliği ve etkili olup olmadığı çok önemli değildir. Gerçekten de bunların yan etkileri ve ilaçlarla birlikte kullanıldığında meydana gelebilecek ilaç etkileşimleri tam olarak bilinmemektedir. Bitki ve bitki ürünlerinin tedavi ve herhangi bir hastalığın önlenmesinde kullanılırken, ilaçlarla beraber kullanıldığında potansiyel ilaç
KSÜ. Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(2)-2005 37 KSU. Journal of Science and Engineering 8(2)-2005 etkileşiminin ve yan etkilerin meydana gelebileceğine dikkat edilmesi gerektiği vurgulanmaktadır (Cupp, 1999). Antibiyotiklerle günlük olarak alınan bazı yiyecek ve yiyeceklere ilave edilen baharatlardaki maddelerin etkileşime geçerek istenmeyen yan etkilere ve etkiliğin azaltılmasına neden olduğu belirtilmektedir (Anonymous, 2002). Tüm bu nedenlerden dolayı antibiyotiklerin yiyecek, bitkiler ve diğer ilaçlarla beraber alındığında dikkatli olunması gerekmektedir (Sadler, 1998). Yöremizde de insanlar tanıdığı ve bildiği bitkileri doğadan toplayarak veya satın alarak, değişik amaç ve şekillerde kullanmaktadır. Çalışmamızın materyallerini oluşturan Teucrium polium L., Thymbra spicata L. var. spicata, Ocimum basilicum L. ve Foeniculum vulgare Miller in yörede farklı kullanım biçimleri bulunmaktadır. Kurutulan çiçekli dalları baharat olarak tüketilen Teucrium polium L. (Tüylü Kısamahmud Otu); 10-40 cm boy yapabilen, yere yatık veya dik, gri veya beyaz tüylü çok yıllık bir bitki türüdür. Çiçekleri beyazımtrak renklidir. Toprak üstü kısımlarında %0.04-0.06 oranında uçucu yağ tespit edilmiştir. İdrar artırıcı, kuvvet verici, terletici, adet söktürücü, yara iyi edici özellikler taşımaktadır (Baytop, 1984). Kurutulan çiçekli dalları baharat olarak kullanılan Thymbra spicata L. var. spicata (Karakekik - Zahter); 50 cm kadar boylanabilen tüylü, pembe çiçekli, çalı görünümlü çok yıllık otsu bir bitkidir. Bileşiminde %1.2-1.8 oranında uçucu yağ bulunmaktadır. Uçucu yağları içerisinde bilhassa karvakrol bulunmaktadır. İnfusyon halinde antiseptik ve uyarıcı etki yapmaktadır (Baytop, 1984). Kurutulan yapraklı ve çiçekli dalları baharat olarak kullanılan Ocimum basilicum L. (Reyhan); 10-40 cm yükseklikte, beyaz veya pembe çiçekli bir yıllık otsu bitkidir. Bileşiminde %0.2-0.4 oranında uçucu yağ bulunmaktadır. Bu uçucu yağ estragol, ögenol, sineol vs. içerir. Yatıştırıcı, midevi, idrar artırıcı ve gaz söktürücü etkilere sahiptir (Baytop, 1984). Olgun meyveleri baharat olarak tüketilen Foeniculum vulgare Miller (Rezene-Arapsaçı); 1-1.5 m yükseklikte, sarı çiçekli, yaprakları iplik biçiminde parçalı, çok senelik otsu bir bitkidir. Meyveler 6-10 mm uzunluk ve 1.5-4 mm genişlikte, silindir biçiminde, çok defa biraz kıvrık, tüysüz, genellikle saplı, esmerimsi yeşil veya yeşilimsi sarı renktedir. Baharlı kokulu ve hafif yakıcı lezzettedir. Bileşiminde sabit yağ ve %3 oranında uçucu yağ bulunmaktadır. Midevi, gaz söktürücü ve süt artırıcı etkilere sahip bulunmaktadır. Yaprakları yara iyi edici, kökü ise idrar artırıcı olarak kullanılmaktadır (Baytop,1984). Bu makale, ilaç dirençliliğinin indirgenmesi için antibiyotiklerle beraber bitkilerin kombine kullanılmasına, aynı zamanda da bitkilerle ilaçların arasında meydana gelen etkileşime bağlı olarak ilaçların etkisinde azalmaya yol açacağına dikkat çekmektedir. MATERYAL ve METOT Materyaller Araştırmada kullanılan bitki örnekleri Teucrium polium L., Thymbra spicata L. var. spicata, Ocimum basilicum L. ve Foeniculum vulgare Miller, Kahraman Maraş taki aktarlardan satın alınmış ve KSÜ Fen- Edebiyat Fakültesi Biyoloji Bölümü Botanik Anabilim Dalı nda teşhisleri yapılmıştır. Araştırmada test amacıyle kullanılan mikroorganizmalar Micrococcus luteus LA 2971, Bacillus megaterium NRS, Bacillus brevis FMC 3, Enterococcus faecalis ATCC 15753, Pseudomonas pyocyaneus DC 127, Mycobacterium smegmatis CCM 2067, Escherichia coli DM, Aeromonas hydrophila ATCC 7966, Yersinia enterocolitica AÜ 19, Staphylococcus aureus Cowan 1, Streptococcus faecalis DC 74, bakterileri, Saccharomyces cerevisiae WET 136 ve Kluvyeromyces fragilis DC 98 mayaları KSÜ Fen Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü Mikrobiyoloji Laboratuarı Kültür Koleksiyonundan temin edilmiştir. Metot Örneklerin laboratuarda teşhisi yapıldıktan sonra uçucu yağları Neo-Clevenger cihazı kullanılarak hidrodistilasyon yöntemiyle ile elde edilmiştir (Alma ve ark., 2004). Elde edilen bu uçucu yağlardan mikropipet ile 6 mm çapındaki boş steril antibiyotik disklere 0.5, 1, 2, 4 µl emdirilmiştir (Collins ve ark., 1989; Bradshaw, 1992). Uçucu yağların antibiyotik aktivitesinin karşılaştırılması amacıyla standart antibiyotik diskleri Gentamicin (10µg) (Bioanalyse ürünü), Cephalothin (30µg) ve Ceftriaxone (10µg) (Oxoid ürünü), Nystatin (30µg) kullanılmıştır. Antibiyotik diskler KSÜ Tıp Fakültesi Araştırma ve Uygulama Hastanesi nden temin edilmiştir. Mikroorganizma Kültürlerinin Hazırlanması Bakteri suşları Nutrient Broth (Difco) a aşılanarak 37±0.1 C de, maya suşları da Sabouraud Dextrose Broth (Difco) a aşılanarak 25±0.1 C de 24 saat süreyle inkübe edilmiştir. Sterilize edilmiş ve 45-50 C ye kadar soğutulmuş Müller-Hinton Agar (MHA, Oxoid) ve Sabouraud Dextrose Agar (SDA) belirtildiği şekilde hazırlanan bakteri (0,1 ml de10 8 adet/ml) ve maya (0,1 ml de 10 8 adet/ml) suşlarının buyyonlardaki kültürleri ile aşılanarak (Anonymous 1999) Vortex tüp karıştırıcıda çalkalandıktan sonra 9.0 cm çapındaki steril petri kutularına yaklaşık 15 ml dağıtılmıştır (Bağcı ve Dığrak, 1996). Katılaşan agar üzerine bitki yağları emdirilmiş diskler hafifçe bastırılarak aralarında 2 cm kalacak şekilde yerleştirilmiştir. Bu şekilde hazırlanan petri kutuları 4 C de 2 saat bekletildikten sonra bakteri ve maya aşılanan plaklar 37±0.1 C de 24 saat süre ile inkübe edilmiştir (Bradshaw, 1992; Collins ve ark., 1989; Özçelik, 1992; Dığrak ve ark., 2001). Süre sonunda besiyeri üzerinde oluşan inhibisyon zonları mm olarak değerlendirilmiştir. Yapılan
KSÜ. Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(2)-2005 38 KSU. Journal of Science and Engineering 8(2)-2005 deneyler 3 paralel olarak tekrarlanmış, sonuçlar ortalama değer olarak verilmiştir. BULGULAR ve TARTIŞMA Çalışmada kullanılan bitki uçucu yağlarının antimikrobiyal aktivite sonuçları Tablo 1-4 de gösterilmiştir. Tabloda görüldüğü gibi Teucrium polium un uçucu yağının 2 µl lik uygulaması, sadece Yersinia enterolitica, Aeoromonas hydrophila ve Klyveromyces fragilis e karşı inhibisyon zonu oluşturur iken, 4 µl uygulandığında ise, Staphylococcus aureus, Yersinia enterolitica, Aeoromonas hydrophila, Enterococcus faecalis ve Klyveromyces fragilis e karşı inhibisyon zonu oluşturmuştur. Diğer bakterilere ve Saccharomyces cerevisiae ya karşı inhibisyon zonu oluşturmamıştır (Tablo 1). Aggelis ve ark. (1998) yapmış oldukları bir çalışmada Teucrium polium bitkisinin dikkate alınmayacak bir şekilde Saccharomyces cerevisiae ve Yarrowia lypolitica nın gelişmelerini engellediğini bildirmişlerdir ve dikkate alınmayacak kadar olan bu zayıf etki bölge ve iklim farklılıklarından kaynaklanabilir. Teucrium polium un uçucu yağı (2 µl) Cephalothin antibiyotik diskine uygulandığında oluşan zon, normalde oluşması gereken zona Staphylococcus aureus test bakterisinde eşit çıkar iken (additive etki), Ceftriaxone antibiyotik diskine uygulandığında ise oluşan zon Pseudomonas pyocyaneus da yüksek çıkmıştır (sinerjik etki). Diğer test bakterilerimizde ise antibiyotiklerin etkisini azalttığı belirlenmiştir (antagonistik etki). Bulgulara göre, genel olarak Teucrium polium un antibiyotik ilaçlarla birlikte tüketilmesinin antimikrobiyal etkiyi azalttığı ortaya çıkmaktadır. Thymbra spicata bitki uçucu yağının 0.5 µl lik uygulamasının oluşturduğu inhibisyon zonları deneyde kullanılan bakteri ve mantarlara karşı farklı değerde olup, hepsine karşı inhibisyon zonu oluşturmuşlardır (Tablo 2). Thymbra spicata bitkisinin uçucu yağı ise bütün test bakterilerinde uygulanan üç antibiyotiğin de etkisini azaltmıştır (antagonistik etki). Elde edilen sonuçlar Thymbra spicata nın antibiyotiklerle beraber kullanılması halinde antimikrobiyal etkiyi azalttığını göstermektedir. Foeniculum vulgare nin uçucu yağında ise düşük hacimde (2 µl) etkisinin olmadığı bakterilere karşı daha yüksek dozda (4 µl) denendiğinde Micrococcus luteus, Mycobacterium simegmatis, Yersinia enterolitica, Aeoromonas hydrophila, Enterococcus faecalis bakterilerine karşı antimikrobiyal etkisinin olduğu anlaşılmıştır. Düşük konsantrasyonda etkili olduğu bakterilere karşı oluşturduğu inhibisyon zonunun, yüksek konsantrasyon uygulandığında (Pseudomonas pyocyaneus hariç) arttığı gözlenmiştir. Fakat hem 2 µl hem de 4 µl uygulandığında ise, Escherichia coli ve Staphylococcus aureus a karşı zon oluşmamıştır (Tablo 3). Foeniculum vulgare nin uçucu yağı Gentamicin antibiyotik diskine uygulandığında Staphylococcus aureus, Mycobacterium simegmatis, Yersinia enterolitica ve Enterococcus faecalis ta inhibisyon zonu artmıştır. Aeoromonas hydrophila bakterisinde ise inhibisyon zonu eşit çıkmıştır. Bunların haricindeki bakterilerde inhibisyon zonu düşmüştür. Ceftriaxone antibiyotik diskine uygulandığında Bacillus megaterium un inhibisyon zonu eşit çıkarken, Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus, Mycobacterium simegmatis, Pseudomonas pyocyaneus, Yersinia enterolitica ve Aeoromonas hydrophila da inhibisyon zonu artmıştır. Diğer bakterilerde inhibisyon zonu düşmüştür. Cephalothin antibiyotik diskine uygulandığında Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus, Mycobacterium simegmatis, Pseudomonas pyocyaneus, Yersinia enterolitica ve Aeoromonas hydrophila da inhibisyon zonu artmıştır. Diğer bakterilere karşı uygulanmış olan antibiyotiğin etkisini azaltmıştır. Sonuç olarak Escherichia coli, Bacillus megaterium, Streptococcus faecalis, Bacillus brevis ve hatta Enterococcus faecalis in neden olduğu hastalıkların antibiyotik tedavisinde Foeniculum vulgare nin birlikte alınmaması gerekmektedir. Ocimum basilicum un uçucu yağı (2 µl) ise, bakterilerden Escherichia coli, Micrococcus luteus ve Staphylococcus aureus haricindekilere ve fungilerden Klyveromyces fragilis e karşı inhibisyon zonu göstermiş olup, farklı değerler göstermektedir (Tablo 4). Ocimum basilicum un uçucu yağı her üç antibiyotik diskine de uygulandığında sadece Staphylococcus aureus bakterisinin inhibisyon zonunu artmıştır (sinerjik etki). Gentamicin antibiyotik diskine uygulandığında Escherichia coli, Micrococcus luteus ve Staphylococcus aureus un inhibisyon zonunda bir artış olurken diğer bakterilerde inhibisyon zonu düşmüştür. Ceftriaxone antibiyotik diskine uygulandığında Escherichia coli ve Staphylococcus aureus un inhibisyon zonu artarken diğer bakterilerde inhibisyon zonu düşmüştür. Cephalothin antibiyotik diskine uygulandığında Staphylococcus aureus da inhibisyon zonu artmış, Micrococcus luteus da inhibisyon zonu eşit çıkmıştır (additive etki). Diğerlerinde ise inhibisyon zonu düşmüştür (antagonistik etki). Bulgulara göre Escherichia coli, Micrococcus luteus ve Staphylococcus aureus un neden olduğu hastalıkların Gentamicin, Escherichia coli ve Staphylococcus aureus un neden olduğu hastalıkların Ceftriaxone ve Staphylococcus aureus un neden olduğu hastalıkların Cephalothin ile antibiyotik tedavisinde, Ocimum basilicum un birlikte alınması antimikrobiyal etkiyi artırırken, diğer bakterilerin neden olduğu hastalıkların tedavisinde kullanılan antibiyotiklerle birlikte alınması halinde antimikrobiyal etkiyi azalttığı ortaya çıkmaktadır.
KSÜ. Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(2)-2005 39 KSU. Journal of Science and Engineering 8(2)-2005 Tablo 1. Teucrium polium uçucu yağının antimikrobiyal aktiviteleri 2 µl 4 µl G C F N G C F G C F G C F Escherichia coli - - 25 25 38 nt 25 25 38 18 22 31 a a a Micrococcus luteus - - 26 16 8 nt 26 16 8 18 7 7 a a a Staphylococcus aureus - 12 30 17 9 nt 30 17 9 28 17 7 a e a Mycobacterium smegmatis - - 25 18 10 nt 25 18 10 21 16 9 a a a Pseudomonas pyocyaneus - - 26 16 9 nt 26 16 9 25 12 10 a a s Yersinia enterolitica 10 16 25 14 9 nt 35 24 19 23 13 8 a a a Aeoromonas hydrophila 10 12 25 18 11 nt 35 28 21 22 18 12 a a a Enterococcus faecalis - 15 24 36 20 nt 24 36 20 20 12 7 a a a Bacillus megaterium - - 24 15 9 nt 24 15 9 22 14 8 a a a Streptococcus faecalis - - 25 17 10 nt 25 17 10 21 12 7 a a a Bacillus brevis - - 23 15 10 nt 23 15 10 21 12 10 a a a Saccharomyces cerevisiae - - nt nt nt 18 nt nt nt nt nt nt nt nt nt Klyveromyces fragilis 16 26 nt nt nt 18 nt nt nt nt nt nt nt nt nt BUY: Bitki uçucu yağın oluşturduğu, SAD: Standart antibiyotik diskinin oluşturduğu, UAOG: Uçucu yağ ve Tablo 2. Thymbra spicata uçucu yağının antimikrobiyal aktiviteleri 0.5 µl 1 µl G C F N G C F G C F G C F Escherichia coli 15 28 25 25 38 nt 40 40 53 31 23 41 a a a Micrococcus luteus 15 30 26 16 8 nt 41 31 23 31 20 18 a a a Staphylococcus aureus 19 36 30 17 9 nt 49 36 28 34 21 16 a a a Mycobacterium smegmatis 16 34 25 18 10 nt 41 34 26 33 21 15 a a a Pseudomonas pyocyaneus 9 18 26 16 9 nt 35 25 18 29 20 15 a a a Yersinia enterolitica 22 46 25 14 9 nt 47 36 31 28 18 14 a a a Aeoromonas hydrophila 22 46 25 18 11 nt 47 40 33 32 21 15 a a a Enterococcus faecalis 24 46 24 36 20 nt 48 60 44 28 37 18 a a a Bacillus megaterium 17 34 24 15 9 nt 41 32 26 26 16 14 a a a Streptococcus faecalis 17 36 25 17 10 nt 42 34 27 25 16 12 a a a Bacillus brevis 12 26 23 15 10 nt 35 27 22 25 16 13 a a a Saccharomyces cerevisiae 37 76 nt nt nt 18 nt nt nt nt nt nt nt nt nt Klyveromyces fragilis 38 80 nt nt nt 18 nt nt nt nt nt nt nt nt nt BUY: Bitki uçucu yağın oluşturduğu, SAD:Standart antibiyotik diskinin oluşturduğu, UAOG: Uçucu yağ ve Araştırma bulguları bakteriler açısından değerlendirildiğinde; Escherichia coli test bakterisinde uygulanan antibiyotikler içerisinde sadece Gentamicin ve Ceftriaxone de Ocimum basilicum uçucu yağı sinerjik etki Diğer bitkilerin uçucu yağları Micrococcus luteus test bakterisinde uygulanan antibiyotikler içerisinde Gentamicin de Ocimum basilicum uçucu yağı sinerjik etki Ceftriaxone de Foeniculum vulgare bitki uçucu yağı sinerjik etki Cephalothin de Foeniculum vulgare bitki uçucu yağı sinerjik etki yaparken, Ocimum basilicum bitki uçucu yağı additive etki Diğer bitki uçucu yağları antagonist etki Staphylococcus aureus test bakterisinde uygulanan her üç antibiyotiğe de Ocimum basilicum ve Foeniculum vulgare bitki uçucu yağları sinerjik etki Sadece Cephalothin de Teucrium polium bitki uçucu yağı additive etki yaparken diğerleri Mycobacterium smegmatis test bakterisinde uygulanan her üç antibiyotiğe de Foeniculum vulgare bitki uçucu yağı sinerjik etki yaparken, diğerleri
KSÜ. Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(2)-2005 40 KSU. Journal of Science and Engineering 8(2)-2005 Tablo 3. Foeniculum vulgare uçucu yağının antimikrobiyal aktiviteleri 2 µl 4 µl G C F N G C F G C F G C F Escherichia coli - - 25 25 38 nt 25 25 38 19 12 29 a a a Micrococcus luteus - 8 26 16 8 nt 26 16 8 19 19 23 a s s Staphylococcus aureus - - 30 17 9 nt 30 17 9 31 24 18 s s s Mycobacterium smegmatis - 10 25 18 10 nt 25 18 10 28 22 16 s s s Pseudomonas pyocyaneus 8 8 26 16 9 nt 34 24 17 26 30 30 a s s Yersinia enterolitica - 8 25 14 9 nt 25 14 9 28 19 16 s s s Aeoromonas hydrophila - 7 25 18 11 nt 25 18 11 25 20 16 e s s Enterococcus faecalis - 7 24 36 20 nt 24 36 20 28 21 16 s a a Bacillus megaterium 8 10 24 15 9 nt 32 23 17 26 18 17 a a e Streptococcus faecalis 8 10 25 17 10 nt 33 25 18 27 16 16 a a a Bacillus brevis 8 10 23 15 10 nt 31 23 18 22 17 14 a a a Saccharomyces cerevisiae 7 10 nt nt nt 18 nt nt nt nt nt nt nt nt nt Klyveromyces fragilis 14 18 nt nt nt 18 nt nt nt nt nt nt nt nt nt BUY: Bitki uçucu yağın oluşturduğu, SAD: Standart antibiyotik diskinin oluşturduğu, UAOG: Uçucu yağ ve Tablo 4. Ocimum basilicum uçucu yağının antimikrobiyal aktiviteleri 2 µl G C F N G C F G C F G C F Escherichia coli - 25 25 38 nt 25 25 38 30 22 45 s a s Micrococcus luteus - 26 16 8 nt 26 16 8 29 16 0 s e a Staphylococcus aureus - 30 17 9 nt 30 17 9 31 24 14 s s s Mycobacterium smegmatis 18 25 18 10 nt 43 36 28 25 18 9 a a a Pseudomonas pyocyaneus 22 26 16 9 nt 48 38 31 34 21 16 a a a Yersinia enterolitica 16 25 14 9 nt 41 30 25 27 15 9 a a a Aeoromonas hydrophila 18 25 18 11 nt 43 36 29 30 21 15 a a a Enterococcus faecalis 18 24 36 20 nt 42 54 38 24 40 21 a a a Bacillus megaterium 26 24 15 9 nt 50 41 35 30 17 11 a a a Streptococcus faecalis 25 25 17 10 nt 50 42 35 26 15 12 a a a Bacillus brevis 25 23 15 10 nt 48 40 35 25 16 12 a a a Saccharomyces cerevisiae - nt nt nt 18 nt nt nt nt nt nt nt nt nt Klyveromyces fragilis 16 nt nt nt 18 nt nt nt nt nt nt nt nt nt BUY: Bitki uçucu yağın oluşturduğu, SAD: Standart antibiyotik diskinin oluşturduğu, UAOG: Uçucu yağ ve Pseudomonas pyocyaneus test bakterisinde uygulanan antibiyotikler içerisinde Gentamicin de bütün bitki uçucu yağları antagonist etki yaparken, sadece Cephalothin. ve Ceftriaxone antibiyotikte Foeniculum vulgare, Ceftriaxone antibiyotiğinde Teucrium polium bitki uçucu yağları sinerjik etki Diğerleri Yersinia enterocolitica test bakterisinde uygulanan her üç antibiyotiğe de Foeniculum vulgare bitki uçucu yağı sinerjik etki yaparken, diğerleri antagonist etki Aeromonas hydrophila test bakterisinde uygulanan Cephalothin ve Ceftriaxone de Foeniculum vulgare bitki uçucu yağı sinerjik etki yaparken, Gentamicin de additive etki Diğerleri antagonist etki Enterococcus faecalis test bakterisinde uygulanan antibiyotikler içerisinde sadece Gentamicin de Foeniculum vulgare bitki uçucu yağı sinerjik etki Diğerleri Bacillus megaterium test bakterisinde uygulanan antibiyotikler içerisinde Ceftriaxone de Foeniculum vulgare bitkisi additive etki Diğerleri Streptococcus faecalis test bakterimizde uygulanan her üç antibiyotiğe de bütün bitki uçucu yağları
KSÜ. Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(2)-2005 41 KSU. Journal of Science and Engineering 8(2)-2005 Bacillus brevis test bakterisinde uygulanan her üç antibiyotiğe de bütün bitki uçucu yağları antagonist etki Bu bulgulara göre, test bakterilerinde en fazla sinerjik etki sırasıyla Staphylococcus aureus, Micrococcus luteus, Mycobacterium smegmatis, Pseudomonas pyocyaneus, Yersinia enterocolitica, Escherichia coli, Aeromonas hydrophila, Enterococcus faecalis da görülmektedir. Test bakterilerimizde additive etki Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus, Aeromonas hydrophila, Bacillus megaterium da görülmektedir. Test bakterilerimizde en fazla antagonistik etkiyi sırasıyla Streptococcus faecalis, Bacillus brevis, Bacillus megaterium, Enterococcus faecalis, Escherichia coli de görülmektedir. İlaçlara alternatif olarak geleneksel antimikrobiyal özellik gösteren bitkilerin kullanılabileceği belirtilmektedir. Ayrıca ilaç dirençliliğini indirgeyebilmek için de antibiyotiklerle bitkilerin kombine kullanılmasına dikkat çekilmiştir. Örneğin Camellia sinensis in methicilline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA) u da içeren çeşitli patojenik mikroorganizmalara karşı antimikrobiyal aktivite için ciddi potansiyel yararlar sağladığı; betalactam antibiyotiklerle kombine kullanıldığında sinerjistik etki gösterdiği belirlenmiştir. (Abascal ve Yarnell, 2002). Araştırmalar anti-dirençlilik aktivitesinin 4 ana mekanizmasının bulunduğunu ortaya çıkarmıştır. Bunlar; (a) Bitkiler mikropları öldürmek için ilaçlarla sinerjik aktivite gösterebilir. (b) Bitkiler antibiyotikleri degrade eden bakteriyel enzimleri inhibe edebilir. (c) Bitkiler antibiyotikleri uzaklaştıran dirençli bakteriyel suşların efflux pompalarının hareketini inhibe edebilirler. (d) Mikrobiyal adhesyona engel olmalıdır ki buda sinerjistik veya additive hareketin bir örneği olarak isimlendirilir. Bitkilerin ve bitki bileşenlerinin çoğunluğunda bu mekanizmaların her birisi için kanıt bulunmuştur (Abascal ve Yarnell, 2002). Bulgularımızda yukarıda ifade edilen görüşlerin desteklediği sonuçlara ulaşılmıştır. Çalışmalar çeşitli bitki uçucu yağlarının antimikrobiyal etkilerinin farklı olduğunu göstermektedir. Bu durumun, bitkinin sahip olduğu kimyasal kompozisyonundan, kullanılan mikroorganizma türünden, bitki ekstraksiyonu yapılıyorsa ekstraksiyonda kullanılan maddeden ve yöntemdeki farklılıklardan kaynaklanabileceği düşünülmektedir (Dülger ve ark., 1999). Bu durum bulgularımızda ortaya çıkan ve değişik bitkilerden elde edilen uçucu yağların bakteriler üzerindeki farklı etkilerini izah etmektedir. Ayrıca mikroorganizmaların çeşitli kemoterapotik maddelere karşı duyarlılıklarının suştan suşa bile farklılık gösterdiği bildirilmiştir (Gürgen, 1946). SONUÇ Tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de çeşitli bitkiler yıllardan beri halk arasında çay, baharat ve tedavi amaçlı olarak kullanılmaktadır. Ayrıca bakterilerde antibiyotik dirençliliğinin artması nedeniyle, antibiyotiklere alternatif olarak bitkilerin ve bitkisel ürünlerin geleneksel antimikrobiyaller olarak kullanılmaları önerilmektedir. Ancak bunların yan etkileri ve ilaçlarla birlikte kullanıldığında meydana gelebilecek ilaç etkileşimleri yeterince bilinmemektedir. Bitki ve bitki ürünlerinin tedavi ve herhangi bir hastalığın önlenmesinde kullanılırken, ilaçlarla beraber kullanıldığında potansiyel ilaç etkileşiminin ve yan etkilerin meydana gelebileceğine dikkat edilmesi gerekmektedir. Antibiyotiklerle günlük olarak alınan bazı yiyecek ve içecekler ile bunlara ilave edilen baharatlardaki maddelerin etkileşime geçerek istenmeyen yan etkilere ve etkililiğin azaltılmasına neden olduğu da belirtilmektedir. Bu çalışma göstermiştir ki, çay veya baharat olarak tüketilen bitkilerin antibiyotik ilaçlarla beraber alındığında dikkatli olunması gerekmektedir. Çalışmamızda ilaçlara alternatif olarak geleneksel antimikrobiyal özellik gösteren bitkilerin kullanılabileceği, ilaç dirençliliğini indirgeyebilmek için de antibiyotiklerle bitkilerin kombine kullanılabileceği sonucuna varılabilmektedir. Ancak burada dikkat edilmesi gereken bazı hususları da göz ardı etmek mümkün değildir. Öncelikle bu amaçla kullanılan bitkiler uzmanlar tarafından yeterince incelenmeli ve etkileri araştırılmalıdır. Çünkü çalışmamızda da görüldüğü gibi, farklı bitkisel çay ve baharatlardan elde edilen uçucu yağların antimikrobiyal etkisi test edilen mikroorganizmalara göre farklılık göstermiştir. Antibiyotik tedavisi esnasında bu tür bitkilerin kullanımına da dikkat edilmesi gerekir. Çay ve baharat olarak kullanılan farklı bitkilerden elde edilen uçucu yağların, antibiyotiklerle etkileşimi farklılık göstermektedir. Aynı zamanda bu durum bakteri cinsine göre de değişmektedir. Örneğin K. Maraş yöresinde zahter ismi ile yoğun olarak kullanılan Thymbra spicata test edilen bütün mikroorganizmalarda antimikrobiyal aktivite gösterir iken, birlikte test edildiği antibiyotiklerin tamamında antibiyotiğin mikroorganizmalar üzerindeki etkisini azaltmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre, K. Maraş ta baharat olarak ve tedavi amaçlı kullanılan bitkilerden elde edilen uçucu yağlarda, mikroorganizma türlerine göre farklı da olsa antimikrobiyal aktivite gözlenmiştir. Bitki uçucu yağlarının antimikrobiyal aktivitesi test edilen mikroorganizma türüne göre farklılık göstermektedir. Test edilen uçucu yağın konsantrasyonu da antimikrobiyal aktivite üzerinde etkili olmaktadır. Bu uçucu yağların antibiyotiklerle birlikte test edildiğinde ise, bakteri ve antibiyotik türüne göre farklı (sinerjik, additive ve antagonistik) etki gösterdiği belirlenmiştir.
KSÜ. Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(2)-2005 42 KSU. Journal of Science and Engineering 8(2)-2005 Tüm bu nedenlerden dolayı tedavi amaçlı kullanılacak olan bitkiler ve bitkisel ürünler kesin bir şekilde test edilmeden herhangi bir hastalığın önlenmesinde ve tedavisinde rasgele kullanılmamalı, özellikle antibiyotiklerle ve diğer ilaçlarla birlikte kullanılmadan önce test edilmelidir. Aksi takdirde hastalığın tedavisinde ilacın etkisini azaltabilir veya tamamen yok edebilir. KAYNAKLAR Abascal, K., Yarnell, E. 2002. Herbs and Drug Resistance. Potential of Botanical in Drug-Resistant Microbes. Alternative & Complementary Therapies, Part: 1, 237-241 Aggelis, G., Athanassopoulos, N., Paliogianni, N., Komaitis, M. 1998. Effect of a Teucrium polium L. Extract on the Growth and Fatty Acid Cmposition of Saccharomyces cerevisiae and Yarrowia lypolitica. Antonie Van Leewenhoek Int. Journal of General and Molecular Microbiology, 73:195-198 Alma, M.H., Nitz, S., Kollmannsberger, H., Dıgrak, M., Efe, F.T., Yılmaz, N. 2004. Chemical Composition and Antimicrobial Activity of the Essential Oils from the Gum of Turkish Pistachio (Pistacia vera L.). J. of Agric. Food Chem., 52, 3911-3914. Anonymous, 1999. NCCLS (National Committe for Clinical Laboratory Standards) Performance Standards for Antimicrobial Susceptibilty Testing, The 9th International Supplement: M100-S9, Villanova, PA. Anonymous. 2002. How to Avoid Antibiotic Interaction. Consumer Reports on Health, 14:7 Bağcı ve Dığrak, M. 1996. Antimicrobial activity of essential oils of some Abies (Fir) species from Turkey. Flav. Frag. J., 11:251-256 Baytop, T. 1984. Türkiye de Bitkiler İle Tedavi. İ.Ü., Eczacılık Fakültesi Yayınları No:40, İstanbul, 520s. Bradshaw, L.J. 1992. Laboratory of Microbiology, 4. baskı, Saunders College Publishing, USA, 435s. Collins, C.H., Lyne, P.M., Grange, J.M. 1989. Microbiological Methods. Butterworths, London, 410s. Cupp, M.J. 1999. Herbal Remedies: Adverse Effects and Drug Interactions. American Family Physician Clinical Pharmacology. March 1:1245 Dığrak, M., Alma, M.H., İlçim, A., Şen, S. 1998. Antibacterial and Antifungal Effects of Varıous Commercial Plant Extracts. Pharm. Biol., 36(5):1-5 Dığrak, M., Alma, M.H., İlçim, A., Şen, S. 2001. Antibacterial and Antifungal Activities of Turkish Medicinal Plants. Pharm. Biol., 39, 5, 346-350. Dülger, B., Ceylan, M., Alıtsaous, M., Uğurlu, E. 1999. Artemisia absinthium L. (Pelin) un Antimikrobiyal Aktivitesi. Tr. J. Biol 23:377-384 Gürgen, A.R. 1946. Türkiye nin Önemli Eterik Yağları Üzerine Araştırmalar. Ankara Yüksek Ziraat Enstitüsü Dergisi, 6(2): 301-303 Kalaycıoğlu, A., Öner, C. 1994. Bazı Bitki Ekstraktsiyonlarının Antimutajenik lerinin Amest-Salmonella Test Sistemi ile Araştırılması. Tr. J. Botany, 18:117-122 Özçelik, S. 1992. Gıda Mikrobiyolojisi Laboratuvar Kılavuzu. Fırat Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Yayınları, Yayın No:1, Elazığ, 135s. Sadler, C. 1998. Bad Company: Be Careful When Mixing Medications With Foods, Herbs and Other Drugs. Chatelaine, Vol. 71:145 Vonderbank, H. 1949. Ergebnisse der Chemotherapie der Tuberculose. Pharmazie, 4:198-207.