Il potere antimicrobico degli oli essenziali – parte I

PARTE I:  COSA SONO GLI OLI ESSENZIALI E DOVE AGISCONO

Gli oli essenziali, chiamati anche oli volatili o eterei, sono liquidi oleosi aromatici ottenuti da parti di piante, come fiori, germogli, semi, foglie, cortecce, frutti o radici. Il termine “olio essenziale” fu coniato nel XVI secolo dal medico svizzero Paracelso di Hohenheim, che chiamò “Quinta essentia” uno dei componenti di un miscuglio estratto da una pianta.

Si stima che circa 3.000 oli essenziali siano noti, di cui 300 sono commercialmente importanti per le loro innumerevoli proprietà. (3)

Le proprietà antimicrobiche degli oli essenziali e dei loro componenti sono conosciute già da molto tempo, ma i meccanismi d’azione dei vari composti non sono ancora stati studiati nel dettaglio. (3,7) Considerato l’alto numero di composti chimici presenti negli oli essenziali é presumibile che la loro attività antimicrobica non sia attribuibile ad uno specifico meccanismo, ma piuttosto ad una serie di azioni che si combinano e si amplificano per effetto di molecole che agiscono in sinergia. (4)

Generalmente gli oli essenziali che presentano una maggior attività antimicrobica contengono un’elevata percentuale di componenti fenoliche, come carvacrolo, timolo ed eugenolo; ne sono esempio l’origano ed il timo. (1, 5, 6)

Non siamo ancora a conoscenza degli specifici siti in cui agiscono i componenti degli oli essenziali, ne dei loro meccanismi di azione. Sono state proposte delle possibili modalità che causano la morte della cellula batterica, tuttavia ciascun meccanismo non esclude l’altro potendo essere uno conseguenza del precedente. Le probabili azioni esercitate dai composti degli oli essenziali sono le seguenti:

  • degradazione della parete cellulare;
  • danni alla membrana citoplasmatica;
  • danni alle proteine di membrana;
  • fuoriuscita del contenuto della cellula;
  • coagulazione del citoplasma;
  • esaurimento della forza proton-motrice. (3)

Possibili attività battericide svolte dagli oli essenziali (International Journal of Food Microbiology)

Una caratteristica importante dei componenti degli oli essenziali è la loro idrofobicità, che gli permette di penetrate nella membrana cellulare incrementandone la permeabilità. Questo può provocare la fuoriuscita di ioni e di molecole dalla cellula e causarne la morte. (2)

Studi condotti su ceppi di E. coli e Salmonella typhimurium hanno dimostrato che carvacrolo e timolo provocano la disintegrazione della membrana cellulare in seguito all’aumento della fluidità del doppio strato lipidico e alla fuoriuscita dalla cellula di protoni e ioni potassio, con un conseguente crollo del potenziale di membrana e l’inibizione della sintesi di ATP.

I componenti degli oli essenziali possono interagire anche con le proteine inserite nella membrana citoplasmatica. Sono stati ipotizzati due possibili meccanismi d’azione: le molecole idrofobiche degli oli possono inserirsi nel doppio strato lipidico e distorcere la membrana, oppure possono verificarsi interazioni fra le molecole lipofile e la parte idrofobica delle proteine di membrana destabilizzandole. (3)

Alcuni studi hanno dimostrato che l’olio essenziale “intero” presenta una maggiore attività antimicrobica rispetto alle singole componenti, suggerendo che i vari composti agiscono in sinergia potenziando la loro attività. Ai composti principali é stata attribuita  la massima azione microbicida, ciò nonostante i componenti minoritari appaiono importanti per potenziare la loro attività.

Ad esempio, i due componenti principali dell’olio essenziale di origano, carvacrolo e timolo, hanno mostrato un effetto sinergico contro Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa.

Studi condotti su ceppi di B. cereus hanno mostrato il sinergismo tra carvacrolo e p-cimene, e, pare che il p-cimene, di per se antibatterico molto debole, determini il rigonfiamento delle membrane cellulari in maggior misura rispetto al carvacrolo; questo meccanismo permetterebbe al carvacrolo di essere trasportato con maggior facilità all’interno della cellula. (3)

Moleyar e Narasimham  hanno valutato l’attività dell’eugenolo e della cinnamaldeide riscontrando che i singoli componenti non inibivano la crescita di Staphylococcus sp., Bacillus sp., Micrococcus sp. e Enterobacter sp., mentre una miscela di cinnamaldeide ed eugenolo a 250 e 500 µg/ml rispettivamente, aveva inibito la crescita dei ceppi sopra menzionati. (8)

Fonti:

  1. A. BRENESA, E. ROURAB. Essential oils in poultry nutrition: Main effects and modes  of action. Animal Feed Science and Technology, 158 (2010) 1-14.
  2. BURT, S.A., REINDERS, R.D., 2003. Antibacterial activity of selected plant essential oils against Escherichia coli O 157:H 7. Letters in Applied Microbiology, 36 (3), pp 162-167.
  3. BURT, S. A., 2004. Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods-a review. International Journal of Food Microbiology, 94:223-253.
  4. CARSON, C.F., MEE, B.J., RILEY, T.V., 2002. Mechanism of action of Malaleuca alternifolia (tea tree) oil on Staphylococcus aureus determinated by time-kill, lysis, leakage and salt tolerance assays and electron microscopy. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 46 (6), pp 1914-1920.
  5. J. GUTIERREZ, C. BARRY-RYAN, P. BOURKE. The antimicrobial efficacy of plant essential oil combinations and interactions with food ingredients. International Journal of Food Microbiology, 124 (2008) 91-97.
  6. JULIANO, C., MATTANA, A., USAI, M., 2000. Composition and in vitro antimicrobial activity of the essential oil of Thymus herba-barona Loisel growing wild in Sardinia. Journal of Essential Oil Research, 12, pp 512-522..
  7. LAMBERT, R.J.W., SKANDAMIS P.N., COOTE, P., NYCHAS, G.J.E., 2001. A study of the minimum inhibitory concentration and mode of action of oregano essential oil, thymol and
  8. MOYLER  D., 1998. International Federation of Essential Oils and Aroma Trades. CO2 extraction and other new technologies: an update on commercial adoption. Conference on Essential Oils and Aroma’s. IFEAT, London. pp 9-33.
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Informazioni su Laura Mencarelli

biologa di classe A nata il 29-09-87 ad Arezzo
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2 risposte a Il potere antimicrobico degli oli essenziali – parte I

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