ฤทธิ์ต้านแบคทีเรียของลิโมนีนนาโนอิมัลชัน

โดย: นางสาวชญาดา โกวิทธวงศ์,นางสาวสรารัตน์ จันทบุรานันท์    ปีการศึกษา: 2555    กลุ่มที่: 7

อาจารย์ที่ปรึกษา: จตุรงค์ ประเทืองเดชกุล , สาธิต พุทธิพิพัฒน์ขจร , วีนา นุกูลการ    ภาควิชา: ภาควิชาจุลชีววิทยา

Keyword: ลิโมนีน, ลิโมนีนนาโนอิมัลชัน, ฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรีย, limonene, limonene nanoemulsion, antibacterial
บทคัดย่อ:
ลิโมนีนเป็นน้ามันหอมระเหยที่สกัดได้จากผลตระกูลส้ม ซึ่งมีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียทั้งชนิดแกรมบวกและแกรมลบ อย่างไรก็ตามความเข้มข้นของสารในระดับต่าสุดที่สามารถยับยั้งการเจริญเติบโต (Minimum inhibitory concentration; MIC) ของแบคทีเรียของลิโมนีนมีค่าค่อนข้างสูง เนื่องจากลิโมนีนมีขีดการละลายน้าต่า จุดมุ่งหมายของโครงการพิเศษนี้คือพัฒนาตารับลิโมนีนนาโนอิมัลชันเพื่อเพิ่มการละลาย ผลจาก Phase diagram พบว่าระบบลิโมนีนนาโนอิมัลชันที่เหมาะสม ประกอบด้วยลิโมนีน 10% w/w และสารก่ออิมัลชัน (Cremophor EL:propylene glycol 2:1) 35% w/w ความคงตัวทางกายภาพของลิโมนีนนาโนอิมัลชัน คือมีความใสและเป็นเนื้อเดียวกันในระหว่าง 20 วันที่ทดสอบ ขนาดอนุภาคเฉลี่ย 22.59 nm ฤทธิ์ยับยั้งแบคทีเรียทดสอบโดยวิธี Broth microdilution พบว่าทั้งลิโมนีนนาโนอิมัลชันและลิโมนีนที่ความเข้มข้นสุดท้าย 4000 ?g/ml ไม่มีฤทธิ์ยับยั้งแบคทีเรียที่ใช้ทดสอบ ได้แก่ Staphylococcus aureus ATCC 6538 Methicillin-Resistance S. aureus (MRSA) DMST 20654 Escherichia coli ATCC 25922 Salmonella typhimurium ATCC 13311 และ Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 อย่างไรก็ตาม ลิโมนีนและลิโมนีนนาโนอิมัลชันให้ฤทธิ์ยับยั้ง E. coli JE 6617 ที่ค่า MIC เท่ากับ 4000 ?g/ml และ 2000 ?g/ml ตามลาดับ การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของเซลล์ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ พบว่าเซลล์ของ E. coli JE 6617 ที่เจริญในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีลิโมนีนนาโนอิมัลชันจะเรียงต่อเป็นสายยาวเป็นจานวนมาก ขณะที่เซลล์ E. coli JE 6617 ที่เลี้ยงในอาหารที่มีและไม่มีลิโมนีนจะเรียงตัวเป็นสายยาวที่น้อยกว่าและอยู่กระจายตัวแบบเดี่ยวๆ ตามลาดับ การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของเซลล์แบคทีเรียนี้ยังพบได้ในการเลี้ยง E. coli ATCC 25922 สรุปคือลิโมนีนนาโนอิมัลชันช่วยเพิ่มฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย E. coli สายพันธุ์ที่ใช้ทดสอบและยังส่งเสริมการยับยั้งการแบ่งเซลล์ของแบคทีเรียด้วย
abstract:
Limonene, the essential oil extracted from citrus fruits, shows an antibacterial effect against Gram-positive and Gram-negative bacteria. However, the minimum inhibitory concentration (MIC) value of limonene is commonly high because it’s slightly soluble in water. The aim of this special project was to formulate limonene nanoemulsion for improving solubility. According to phase diagram, the optimal nanoemulsion consisted of 10% w/w limonene and 35% w/w emulsifier (Cremophor EL:propylene glycol 2:1(. For stability, limonene nanoemulsion was transparent and homogenous during 20 days of testing. The average particle diameter was 22.56 nm. Antibacterial activity was assayed using broth microdilution method. At a final concentration of 4000 ?g/ml, limonene and limonene nanoemulsion showed no antibacterial effect against Staphylococcus aureus ATCC 6538, Methicillin-Resistance S. aureus (MRSA) DMST 20654, Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella typhimurium ATCC 13311 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853. Nevertheless, limonene and limonene nanoemulsion showed antibacterial activity toward E. coli JE 6617 with the MIC value of 4000 ?g/ml and 2000 ?g/ml, respectively. The microscopic cellular morphology of E. coli JE cultured in medium with limonene nanoemulsion was highly filamentous, while those cultured in medium with and without limonene were less filamentous and separately single, respectively. These morphological changes were also found in E. coli ATCC cultures. In conclusion, our limonene nanoemulsion can improve antibacterial activity against the tested E. coli strain and also promote inhibition of bacterial cell division.
.