Gyógyszerészet – 2025. február

Az antibiotikum-rezisztencia kialakulásához nagyban hozzájárul a baktériumok biofilmképző tulajdonsága. Azonban még a biofilmképző baktériumok is nehezebben alakítanak ki rezisztenciát a természetes eredetű mézzel és illóolajjal szemben, változatos hatóanyag-összetételük miatt.

Kutatásunk során célul tűztük ki a hársméz, levendula-illóolaj és kombinációjuk biofilmellenes hatásának alátámasztását középfülgyulladást okozó Haemophilus és Moraxella baktériumokkal szemben. Fizikokémiai és melisszopalinológiai vizsgálatokkal igazoltuk mézmintánk hársméz típusát. Az illóolaj gázkromatográfiás-tömegspektrometriás analízise bizonyította, hogy a levendulaolaj tartalmazza a rá jellemző főkomponenseket. A méz, illóolaj és kombinációjuk antimikrobás hatását in vitro teszteltük: a minimális gátlókoncentrációt mikrodilúciós módszerrel, a biofilmgátló hatást kristályibolya festéssel vizsgáltuk, amit pásztázó elektronmikroszkópos felvételek készítésével egészítettünk ki. A mikrobiológiai kísérletek során a méz-illóolaj kombináció nagyobb mértékben gátolta az összes vizsgált baktériumtörzs biofilmképzését, mint amikor külön-külön alkalmaztuk őket.

Egy antibiotikum-kúra kiegészítő terápiájaként a komplex hatóanyag-összetételű, gyógynövényektől származó anyagok kombinációja ígéretes alternatívát jelenthet a rezisztens fertőzések kezelésében. Eredményeink elősegíthetik új, természetes eredetű antibakteriális készítmények fejlesztését, fülspray, ecsetelő, esetleg kenőcs formájában.

Kulcsszavak: antibiotikum-rezisztencia, biofilmellenes, méz, illóolaj, kombináció

Testing antibacterial activity with a combination of linden honey and lavender essential oil

The biofilm-forming property of bacteria is a major contributor to the development of antibiotic resistance. The diverse composition of naturally occurring substances makes it more difficult for bacteria to develop resistance to them.

The aim of our research was to confirm the anti-biofilm activity of linden honey, lavender essential oil and their combination against otitis media causing Haemophilus and Moraxella bacteria. Our honey sample proved to be of linden origin, supported by physicochemical and melissopalynological tests. The chemical analysis of the essential oil, performed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), confirmed the presence of characteristic main components. The antimicrobial activity of honey, essential oil and their combination was tested in vitro: the minimum inhibitory concentration (MIC) was determined by microdilution, the biofilm inhibitory effect was investigated by crystal violet staining, complemented by scanning electron microscopy (SEM) images. The microbiological experiments revealed that honey combined with essential oil resulted higher inhibition rates of biofilm formation in case of each bacterial strain, compared to applying them separately.

As an adjunctive therapy to a course of antibiotics, a combination of complex active compounds derived from medicinal plants may represent a promising alternative in the treatment of resistant infections. Our results may facilitate the development of new antibacterial formulations of natural origin in the form of ear sprays, swabs and possibly ointments.

Keywords: antibiotic resistance, antibiofilm effect, honey, essential oil, combination

Irodalom

1. O’Neill, J. The Review On Antimicrobial Resistance. Tackling Drug-Resistant Infections Globally: Final Report And Recommendations. (2016) – 2. Laxminarayan, R. Stop delaying action on antimicrobial resistance. Nature (2024) 633: 495. – 3. Zhang, L., Bera, H. et al.: Combination and nanotechnology based pharmaceutical strategies for combating respiratory bacterial biofilm infections. International Journal of Pharmaceutics (2022) 25:616:121507. – 4. Rodis, N., Tsapadikou, V. K. et al.: Resistance Mechanisms in Bacterial Biofilm Formations: A Review. Journal of Emergency and Internal Medicine (2020) 2:30. – 5. Scott, A. M., Clark, J. et al.: Probiotics for preventing acute otitis media in children. The Cochrane Database of Systematic Reviews (2019) 6:CD012941. – 6. Balázs, V. L., Nagy-Radványi, L. et al.: In vitro antibacterial and antibiofilm activity of Hungarian honeys against respiratory tract bacteria. Foods (2021) 10:1632. – 7. Escuredo, O., Seijo-Coello, M. C.: Honey: chemical composition, Stability and Authenticity. Foods (2019) 8:577. – 8. Sak-Bosnar, M., Sakač, N.: Direct potentiometric determination of diastase activity in honey. Food Chemistry (2012) 135:827-831. – 9. Kurek-Górecka, A., Górecki, M. et al.: Bee Products in Dermatology and Skin Care. Molecules (2020) 25:556. – 10. Kuś, P. M., Congiu, F. et al.: Antioxidant activity, color characteristics, total phenol content and general HPLC fingerprints of six Polish unifloral honey types. LWT – Food Science and Technology (2014) 124-130. – 11. Lizarraga-Valderrama, L. R.: Effects of essential oils on central nervous system: Focus on mental health. Phytotherapy Research (2021) 35:657-679. – 12. Assaggaf, H. M., Naceiri M., H. et al.: Singular and Combined Effects of Essential Oil and Honey of Eucalyptus Globulus on Anti-Inflammatory, Antioxidant, Dermatoprotective, and Antimicrobial Properties: In Vitro and In Vivo Findings. Molecules (2022) 27:5121. – 13. Balázs, V. L., Nagy-Radványi, L. et al.: Antibacterial and Antibiofilm Effect of Unifloral Honeys against Bacteria Isolated from Chronic Wound Infections. Microorganisms (2023) 11:509-516. – 14. Pandur, E., Balatinácz, A. et al.: Anti-inflammatory effect of lavender (Lavandula angustifolia Mill.) essential oil prepared during different plant phenophases on THP-1 macrophages. BMC Complementary Medicine and Therapies (2021) 21:287. – 15. Lejeune, V. B. P., Lopes, R. V. et al.: Antinociceptive and anxiolytic-like effects of Lavandula angustifolia essential oil on rat models of orofacial pain. Journal of Applied Oral Science (2023). – 16. Bogdanov, S., Lüllmann, C. et al.: Harmonised methods of the European Honey Commission. Apidologie (1997) 1-59. – 17. Von Der Ohe, W., Persano Oddo L. et al.: Harmonized methods of melissopalynology. Apidologie (2004) S18 –S25. – 18. Beretta, G., Granata, P. et al.: Standardization of antioxidant properties of honey by a combination of spectrophotometric/fluorimetric assays and chemometrics. Analytica Chimica Acta (2005) 533:185-191. – 19. Codex Alimentarius. Revised Codex Standard for Honey. Rev. 1 (1987), Rev. 2. (2001) Codex STAN 12 –1981. – 20. Kerekes, E., Deák, É. et al.: Anti-biofilm formating and anti-quorum sensing activity of selected essential oils and their main components on food related microorganisms. Journal of Applied Microbiology (2013) 933-942. – 21. Peeters, E., Nelis, H. J. et al.: Comparison of multiple methods for quantification of microbial biofilms grown in microtiter plates. Journal of Microbiological Methods (2008) 157-165. – 22. Persano Oddo, L., Piro, R.: Main European unifloral honeys: descriptive sheets. Apidologie (2004) S38-S81. – 23. Nagy-Radványi, L., Balázs, V. L. et al.: Antibacterial activity of Hungarian varietal honeys against respiratory pathogens as a function of storage time. Scientific Reports (2024) 3;14:10200. – 24. Farkas, Á., Balázs, V. L. et al.: Antibacterial and Biofilm Degradation Effects of Hungarian Honeys Linked With Botanical Origin, Antioxidant Capacity and Mineral Content. (2022) Frontiers in nutrition 9:953470. – 25. Pokajewicz, K., Białoń, M. et al.: Chemical Composition of the Essential Oil of the New Cultivars of Lavandula angustifolia Mill. Bred in Ukraine. Molecules (2021) 26:5681. – 26. Nedeltcheva-Antonova, D., Gechovska, K. et al.: Exploring the Chemical Composition of Bulgarian Lavender Absolute (Lavandula Angustifolia Mill.) by GC/MS and GC-FID. Plants (Basel) (2022) 11:3150. – 27. Imtara, H., Elamine, Y. et al.: Honey antibacterial effect boosting using Origanum vulgare L. Essential oil. Evidence-based Complementary and Alternative Medicine (2018) 2018:7842583.