Tarçın ekstraktlarının bazı patojenler üzerine antibakteriyel etkilerinin in vitro incelenmesi

GİRİŞ ve AMAÇ: Gıda kaynaklı enfeksiyonlar dünya çapında halk sağlığı sorunu olmaya devam etmektedir. Antibiyotiklerin keşfi enfeksiyon hastalıklarının tedavisinde önemli bir mihenk taşı olmuştur. Ancak günümüzde antibiyotiklere dirençli enfeksiyonlar nedeniyle her yıl çok sayıda insan yaşamını yitirmektedir. Antibiyotiklere karşı direnç yeni antibakteriyellerin geliştirilmesini zorunlu kılmıştır. Günümüzde gıda koruyucu doğal antimikrobiyallere talep de artarak devam etmektedir. Ayrıca COVID-19 pandemisiyle birlikte antimikrobiyal etkinliği olan fonksiyonel gıda takviyelerine yoğun ilgi olmaktadır. Bu çalışmada, mutfakta geniş bir kullanım alanına sahip olan ve sayısız sağlık yararı nedeniyle fonksiyonel gıdalara dahil edilen tarçın baharatının çeşitli çözücülerle (etanol, metanol, kloroform ve su) hazırlanan ekstraktlarının bazı gıda ve suyla bulaşan patojen bakteriler üzerine antimikrobiyal etkinliğinin in vitro çalışmalarla belirlenmesi amaçlanmıştır.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Bu çalışmada; tarçının metanol, etanol, kloroform ve su ekstraktlarının bazı önemli gıda ve suyla bulaşan patojen bakteriler (Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Salmonella Typhi) üzerine in vitro antimikrobiyal aktiviteleri agar kuyu difüzyon ve mikrodilüsyonla yapılan minimum inhibe edici konsantrasyon (MİK) yöntemleri ile belirlenmiştir.
BULGULAR: Tarçından elde edilen etanol ve metanol ekstraktlarının incelenen bakterilere karşı değişen derecelerde antibakteriyel etkinliğe sahip olduğu gözlenmiş, MİK değerlerinin sırasıyla 1,65 ila 6,82 mg/mL, 1,12 ila 9,16 mg/mL arasında değiştiği saptanmıştır. Tarçının etanol ve metanol ile elde edilen ekstraktları için minimum inhibisyon zonları (MİZ) ise sırasıyla 11,13-14,35 mm ve 12,20-15,55 mm aralığında belirlenmiştir. Tarçının kloroform ekstraktları ve sulu ekstraktları ile MİZ ve MİK saptanamadığı için istatistiksel değerlendirmede kapsam dışı bırakılmıştır. Yapılan istatistik değerlendirmede; etanol ve metanol ekstraktlarının MİZ sonuçları karşılaştırıldığında, antimikrobiyal etkinlik açısından farklılığın anlamlı olmadığı (E. faecalis hariç) belirlenmiş ve bu ekstraktların benzer derecede antimikrobiyal etkinlik gösterdiği saptanmıştır (p<0,05). E. faecalis’e karşı tarçının metanol kullanılarak elde edilen ekstraktının etanolle elde edilene kıyasla daha duyarlı olduğu belirlenmiştir.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Bu çalışmada; incelenen tarçının etanol ve metanol ekstraktlarının antibakteriyel aktivite sonuçlarının, tarçın ekstraktlarının daha önceki çalışmalarda belirlenen patojenler üzerindeki antibakteriyel aktivitesine yakın hatta daha yüksek olabileceği belirlenmiştir. Elde edilen verilerin, gıdaların formülasyonlarının hazırlanmasında yardımcı olacağı düşünülmektedir. Bu çalışmanın sonuçları, geçmişte tarçın ekstraktları ile yapılan antibakteriyel aktivite çalışmalarının verileri ile karşılaştırıldığında çok farklı sonuçlar elde edildiği gözlenmiştir. Bitkisel antimikrobiyallerin etkinliğinin belirlenmesinde, antibiyotiklerde olduğu gibi standardize yöntemlere ihtiyaç duyulduğu sonucuna da varılmıştır.

Determination of in vitro antibacterial effects of cinnamon extracts on some pathogens

INTRODUCTION: Foodborne illnesses are still a major public health concern across the world. Antibiotics have been a critical component in the treatment of infectious illnesses since their discovery. However, antibiotic-resistant diseases claim the lives of countless individuals every year. Antibiotic resistance requires the development of new antibiotics. Nowadays, the demand for natural antimicrobials as a food preservative is on the rise. Furthermore, with the COVID-19 pandemic, functional food supplements with antibacterial action are gaining popularity. The focus of this research was to identify the in vitro antimicrobial activity of cinnamon spice, which has many culinary utilizes and is used in functional foods due to its multiple health benefits, extracts prepared with various solvents (ethanol, methanol, chloroform, and water) against some food and water-borne pathogens.
METHODS: Cinnamon methanol, ethanol, chloroform, and water extracts were tested for in vitro antimicrobial activity against a variety of food and water-borne pathogens (Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Salmonella Typhi) using agar well diffusion and minimum inhibitory concentration (MIC) methods.
RESULTS: MIC values for ethanol and methanol extracts from cinnamon ranged from 1.65 to 6.82 mg/mL and 1.12 to 9.16 mg/mL, respectively. Inhibition zones for ethanol and methanol extracts were determined in the range of 11.13-14.35 mm and 12.20-15.55 mm, respectively. In order to assess these extracts as food preservatives, more research on food model systems is required. Since MIZ and MIC were not determined cinnamon chloroform extracts and aqueous extracts, they were excluded from the statistical evaluation. In the statistical evaluation, when MIZ results were compared for the antimicrobial effects of ethanol and methanol extracts, it was determined that the difference was not significant (except for E. faecalis) (p<0.05). It was determined that the cinnamon extract obtained using methanol was more sensitive to E. faecalis than the cinnamon extract obtained with ethanol.
DISCUSSION AND CONCLUSION: It was determined that the antibacterial activity results of cinnamon ethanol and methanol extracts examined in this study may be close to or even higher than the antibacterial activity of cinnamon extracts on pathogens determined in previous studies. It is thought that the data obtained will help in the preparation of food formulations. When the results of this study were compared with the data of antibacterial activity studies conducted with cinnamon extracts in the past, it was observed that very different results were obtained by different researchers. It has been concluded that standardized methods are needed to determine the efficacy of herbal antimicrobials, as for antibiotics to determine antimicrobial efficacy.