Evaluation of the Chemical Compounds and Antibacterial Properties of the Aerial Parts of Persian Heracleum Persicum Essence

Majallah-i Dānishgāh-i ̒Ulūm-i Pizishkī-i Bābul, Jun 2015

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Emergence of resistant microbial strains due to the consumption of chemical preservatives and medications, as well as uncertainty about the consumption of foods containing synthetic preservatives, have resulted in the growing popularity of natural preservatives. This study aimed to identify the chemichal compounds found in the essence of Persian hogweed (Heracleum persicum) and investigate the antibacterial effects of the essence of this herb on Listeria monocytogenes and Escherichia coli, the most harmful bacteria in food hygiene. METHODS: In this experimental study, after the extraction of the essential oil of Heracleum persicum by Clevenger, qualitative and quantitative analyses of the constituent compounds were performed via gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) method. In addition, microdilution method was used to determine minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC), and the last plate without turbidity was considered as MIC. By culturing the plates without turbidity on brain-heart infusion (BHI) agar, the lowest concentration of the essence to inhibit the growth was determined as MBC. FINDINGS: In this study, the main components of the essential oil of Heracleum persicum were Hexyl butanoate (25.98%), Octyl 2-methylbutyrate (14.37%), Pentyl-cyclopropane (12.77%) and Octyl isobutyrate (17.82%). Moreover, MIC values for E. coli and Listeria monocytogenes were 5 and 5.2 mg/ml, respectively, and MBC values for each of the bacteria were equal to MIC. CONCLUSION: According to the results of this study, aliphatic esters are among the main constituents of the essence of Heracleum persicum. Furthermore, the essential oil of this herb exerts antibacterial effects on both these bacteria, and Listeria monocytogenes was observed to be more sensitive to the essential oil compared to E. coli.

Article PDF cannot be displayed. You can download it here:

http://jbums.org/files/site1/user_files_a248ba/rezayan-A-10-1720-1-67c8eea.pdf

Evaluation of the Chemical Compounds and Antibacterial Properties of the Aerial Parts of Persian Heracleum Persicum Essence

‫همبلِ تحمیمی‬ ‫هزلة داًـگبُ ػلَم پضؿىی ثبثل‬ ‫دٍسُ ّفذّن‪ ،‬ؿوبسُ ‪ ،6‬خشداد ‪ ،1394‬كفحِ ‪26-32‬‬ ‫ترکیبات شیمیایی و خواص ضد باکتریایی اسانس حاصل از بخشهای هوایی گلپر ایرانی‬ ‫*‬ ‫احوذ سضبئیبى (‪ ،1 )DVM‬ػلی احؼبًی (‪)PhD‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪-1‬گشٍُ ثْذاؿت ٍ وٌتشل ویفی هَاد غزایی‪ ،‬داًـىذُ داهپضؿىی‪ ،‬داًـگبُ اسٍهیِ‬ ‫دسیبفت‪ ،93/9/29 :‬اكالح‪ ،93/11/15:‬پزیشؽ‪94/2/16:‬‬ ‫خالكِ‬ ‫ػبثمِ ٍ ّذف‪ :‬ظَْس ایضٍلِّبی همبٍم هیىشٍثی دس احش هلشف داسٍّب ٍ ًگْذاسًذُّبی ؿیویبیی‪ ٍ ،‬دس ًتیزِ افضایؾ ػذم اعویٌبى دس هَسد هلشف هَاد غزایی حبٍی‬ ‫ًگْذاسًذُّبی ػٌتضی‪ ،‬ػجت افضایؾ هحجَثیت اػتفبدُ اص ًگْذاسًذُّبی عجیؼی ؿذُ اػت‪ .‬دس ایي هغبلؼِ‪ ،‬ػالٍُ ثش ؿٌبػبیی تشویجبت ؿیویبیی ؿٌبػبیی ؿذُ دس اػبًغ‬ ‫گیبُ گلپش ایشاًی‪ ،‬احش ضذ ثبوتشیبیی اػبًغ آى ثش سٍی لیؼتشیب هًََػیتَطًض ٍ اؿشؿیبولی وِ اص هْنتشیي ثبوتشیّبی هخبعشُآهیض دس ثْذاؿت هَاد غزایی هیثبؿٌذ‪ ،‬ثشسػی‬ ‫گشدیذ‪.‬‬ ‫هَاد ٍ سٍؿْب‪ :‬دس ایي هغبلؼِ تزشثی‪ ،‬پغ اص اػبًغگیشی گلپش ایشاً ی تَػظ ولًَزش‪ ،‬آًبلیض ووی ٍ ویفی تشویجبت تـىیل دٌّذُ آى تَػظ ‪ GC-MS‬اًزبم گشفت‪ .‬ثشای‬ ‫تؼییي ‪ MBC ٍ MIC‬اص سٍؽ هیىشٍدایلَؿي اػتفبدُ گشدیذ‪ .‬آخشیي چبّه فبلذ وذٍست‪ ،‬ثِ ػٌَاى ‪ MIC‬دس ًظش گشفتِ ؿذ‪ .‬ثب وـتدادى اص چبّهّبی فبلذ وذٍست ثش‬ ‫سٍی ‪ BHI‬آگبس‪ ،‬ووتشیي غلظت اػبًغ وِ ػجت ػذم سؿذ دس آى گشدیذ‪ ،‬ثِ ػٌَاى ‪ MBC‬دس ًظش گشفتِ ؿذ‪.‬‬ ‫یبفتِّب‪ّ :‬گضیل ثَتبًَات (‪ ،)%25/98‬اوتیل‪ 2-‬هتیل ثَتیشات (‪ ،)%14/37‬پٌتیل ػیىلَپشٍپبى (‪ ٍ )%12/77‬اوتیل ایضٍثَتیشات (‪ ،)%17/82‬ارضای اكلی اػبًغ ثَدًذ وِ اص‬ ‫گشٍُ اػتشّبی آلیفبتیه هی ثبؿذ‪ .‬همبدیش ‪ MIC‬ثشای اؿشؿیبولی ٍ لیؼتشیبهًََػیتَطًض ثِ تشتیت ‪ 2/5 ٍ 5‬هیلیگشم ثش هیلیلیتش ثَد‪ .‬همبدیش ‪ MBC‬ثشای ّش دٍ ثبوتشی‬ ‫هؼبدل ثب ‪ MIC‬آى ثَد‪.‬‬ ‫ًتیزِ گیشی‪ً :‬تبیذ هغبلؼِ ًـبى داد وِ اػتشّبی آلیفبتیه ػوذُتشیي تشویجبت تـىیلدٌّذُ اػبًغ هی ثبؿٌذ‪ّ .‬وچٌیي اػبًغ گلپش ایشاًی ثش سٍی ّش دٍ ثبوتشی احش‬ ‫ضذثبوتشیبیی داؿتِ ٍ ثب ایي ؿشح وِ لیؼتشیب هًََػیتَطًض دس همبیؼِ ثب اؿشؿیبولی حؼبػیت ثیـتشی ثِ اػبًغ داسد‪.‬‬ ‫ٍاطُ ّبی ولیذی‪ :‬گلپش ایشاًی‪ ،‬حذالل غلظت هْبسوٌٌذگی‪ ،‬احش ضذثبوتشیبیی‪.‬‬ ‫همذهِ‬ ‫عجك گضاسؽ ػبصهبى ثْذاؿت رْبًی‪ ،‬ثیوبسیّبی ًبؿی اص هلشف غزا ٍ‬ ‫دلیل حبًَیِ وبسثشد آىّب ثِ هٌظَس تَلیذ عؼن ٍ سایحِ هیثبؿذ (‪ .)5‬اػبًغّب‬ ‫آة آلَدُ‪ ،‬ػبالًِ ربى ‪ 2/2‬هیلیَى ًفش سا دس رْبى هیگیشد وِ ‪ 1/9‬هیلیَى ًفش اص‬ ‫هبیؼبت سٍغٌی آسٍهبتیه حبكل اص لؼوتّبی هختلف گیبّبى هیثبؿٌذ وِ ثِ‬ ‫ایي لشثبًیبى سا وَدوبى تـىیل هیدٌّذ (‪ .)1‬ػلیشغن ّوِ اكَل ٍ لَاػذ ثْذاؿتی‬ ‫آىّب سٍغيّبی اػبًؼی‪ ،‬سٍغيّبی اتشی ٍ سٍغيّبی فشاس ًیض هیگَیٌذ(‪ً .)6‬حَُ‬ ‫تْیِ غزا‪ ،‬اسائِ ایيگًَِ گضاسؿبت‪ٍ ،‬رَد فضبی خبلی ثشای تجییي سٍؽّبی رذیذ‪،‬‬ ‫اػتحلبل آى ّب ػوَهبً اص عشیك تجخیش ثب ثخبس ٍ تمغیش آثی هیثبؿذ (‪ .)1‬گلپش‬ ‫هؤحش ٍ ػبلن ثشای تْیِ ٍ ًگْذاسی غزای ایوي سا ًـبى هیدّذ‪ .‬اص عشفی ظَْس‬ ‫ایشاًی (‪)Heracleum Persicum or Persian Hogweed or Golpar‬‬ ‫ایضٍلِ ّبی همبٍم هیىشٍثی دس احش هلشف داسٍّب ٍ ًگْذاسًذُ ّبی ؿیویبیی ٍ دس‬ ‫یىی اص ایي گیبّبى اػت وِ دس ایشاى دس تْیِ غزا ٍ داسٍ هَسد اػتفبدُ لشاس‬ ‫ًتیزِ افضایؾ ػذم اعویٌبى دس هَسد هلشف هَاد غزایی حبٍی ًگْذاسًذُّبی‬ ‫هیگشفت‪ .‬ثِعَسیوِ هیَُّبی آى ثِ ػٌَاى ادٍیِ ٍ هیَُّب ٍ ػبلِّبی آى ثِ‬ ‫ػٌتضی‪ ،‬ػجت افضایؾ هحجَثیت هَاد غزایی حبٍی ًگْذاسًذُّبی عجیؼی ؿذُ‬ ‫ػٌَاى یه ػبهل عؼندٌّذُ ثشای تْیِ خیبسؿَس هَسد اػتفبدُ لشاس هیگیشد‪.‬‬ ‫اػت (‪ ٍ )1‬دس ًتیزِ‪ ،‬هشدم ثِ هلشف غزاّبی ثب ًگْذاسًذُ عجیؼی یب ثِ اكغالح‬ ‫ّوچٌیي ایي گیبُ دس عت ػٌتی ایشاى ثِػٌَاى ضذػفًَیوٌٌذُ‪ ،‬ضذ دسد‪ ،‬ضذ ػَء‬ ‫ػجض دس همبیؼِ ثب غزاّبی ثب ًگْذاسًذُ هلٌَػی توبیل ثیـتشی پیذا وشدُاًذ(‪.)2ٍ3‬‬ ‫ّبضوِ ٍ ضذًفخ ثِ وبس هیسٍد (‪ .)7‬لبثل روش اػت وِ ‪ 125‬گًَِ ّشاولَم دس‬ ‫آًتیهیىشٍةّبی عجیؼی هبًٌذ اػبًغّب ًوًَِای اص ایي ًگْذاسًذُّبی عجیؼی‬ ‫رْبى ٍرَد داسد (‪ .)7‬گلپش ایشاًی‪ ،‬هْوتشیي گًَِ گلپش داسٍیی ایشاى اػت (‪ .)8‬دس‬ ‫هیثبؿٌذ وِ اص ثشخی ادٍیِّب ٍ گیبّبى داسٍیی ثِ دػت آهذُ ٍ اضبفِ ثش احشات‬ ‫پَؿؾ گیبّی ایشاى ثِ خلَف دس ًَاحی وَّؼتبًی داسای استفبع ثیؾ اص ‪1500‬‬ ‫عؼوی‪ ،‬احشات ضذهیىشٍثی ًیض داسًذ (‪ .)4‬اكَالً وبسوشدّبی پضؿىی اػبًغّب‬ ‫هتش دس هٌبعك ؿوبلی وـَس تمشیجبً ‪ 10‬گًَِ اص ایي گیبُ ٍرَد داسد (‪.)9ٍ10‬‬ ‫‪ ‬ایي همبلِ حبكل پبیبى ًبهِ احوذ سضبئیبى داًـزَی دوتشی ثْذاؿت هَاد غزایی داًـگبُ اسٍهیِ هی ثبؿذ‪.‬‬ ‫* هؼئَل همبلِ‪ :‬دکتز احمد رضائیان‬ ‫آدسع‪ :‬ارومیه‪ ،‬دانشگاه ارومیه‪ ،‬دانشکده دامپزشکی‪ ،‬گزوه بهداشت مواد غذایی‪ .‬تلفي‪044-32752740:‬‬ ‫‪E-mail: ‬‬ ‫‪27‬‬ ‫‪J Babol Univ Med Sci; 17(6); Jun 2015‬‬ ‫‪Evaluation of the Chemical Compounds and Antibacterial Properties…; A. Rezayan, et al‬‬ ‫اصآًزبیی وِ گیبّبى هتؼلك ثِ رٌغ ّشاولَم خَاف آسٍهبتیه داؿتِ ٍ هٌجغ غٌی‬ ‫ٍ ‪ 270‬دسرِ ػبًتیگشاد ثَد‪ .‬ثبوتشیّبی هَسد اػتفبدُ ‪Listeria‬‬ ‫اص اػبًغّب هی ثبؿذ ٍ ّوچٌیي دس عت ػٌتی ٍ تْیِ غزاّبی هحلی هلل هختلف‬ ‫‪ Escherchia coli PTTC1395 ٍ monocytogenes PTCC1165‬ثَدًذ‪.‬‬ ‫ثِ ًحَی هَسد تَرِ ثَدُاًذ‪ ،‬تشویت ؿیویبیی ٍ خَاف پضؿىی هختلف آىّب‬ ‫ثبوتشیّبی هَسد هغبلؼِ ثِ ؿىل لیَفیلیضُ اص ػبصهبى پظٍّؾ ّبی ػلوی ٍ‬ ‫تَػظ ثشخی هحممیي دس ػشاػش رْبى هَسد ثشسػی لشاس گشفتِ اػت (‪.)11-16‬‬ ‫كٌؼتی ایشاى‪ ،‬تْیِ گشدیذ‪ .‬اثتذا وـتّبی لیَفیلیضُ ثِ هحیظ ‪ BHI‬ثشاث هٌتمل‬ ‫هغبثك هغبلؼبت اًزبم ؿذُ دس هَسد اػبًغ ٍ ػلبسُ گًَِ ّبی هختلف ّشاولَم‪،‬‬ ‫ؿذ ٍ دٍ هشتجِ هتَالی ثِ هذت ‪ 18‬ػبػت ٍ دس دهبی ‪ 37‬دسرِ ػبًتیگشاد اًىَثِ‬ ‫خَاف ثیَلَطیىی هتٌَػی هبًٌذ احشات ػیتَتَوؼیه‪ ،‬آًتی هیىشٍثیبل‪ ،‬هحشن‬ ‫گشدیذ‪ .‬ػپغ‪ ،‬اص وـت ‪ 18‬ػبػتِ دٍم همبدیش هختلفی ثِ لَلِّبی وٍَت حبٍی ‪5‬‬ ‫ػیؼتن ایوٌی ٍ ضذ تـٌزی گضاسؽ ؿذُ اػت(‪.)17‬‬ ‫هیلیلیتش ‪ BHI‬ثشاث اػتشیل اضبفِ ؿذ ٍ ثب اػتفبدُ اص دػتگبُ اػپىتشٍفتَهتش‪،‬‬ ‫دس هغبلؼبت پیـیي‪ ،‬اػتشّبی آلیفبتیه‪ ،‬الىلّبی آلیفبتیه‪ ،‬اػتشّبی‬ ‫رزة ًَسی آىّب دس عَل هَد ‪ً 600‬بًَهتش تؼییي گشدیذ‪ّ .‬وضهبى ثب ػول فَق‪ ،‬ثب‬ ‫هًََتشپي هبًٌذ ّگضیل ثَتیشات‪ ،‬اوتیل اػتبت ٍ ّگضیل ایضٍ ثَتیشات‪ ،‬ػوذُ‬ ‫ًوًَِثشداسی اص هحتَیبت لَلِ ّبی وٍَت ؿوبسؽ ثبوتشیبیی اًزبم ؿذ ٍ دس ًْبیت‬ ‫‪8‬‬ ‫تشویجبت ؿٌبػبیی ؿذُ دس هَسد داًِّبی سػیذُ ٍ ًشػیذُ گلپش ایشاًی ثَد‬ ‫لَلِ وٍَت وِ حبٍی ‪ 1×10‬ثبوتشی دس ّش هیلیلیتش ثَد هـخق گشدیذ‬ ‫(‪ .)10ٍ18‬اػبػبً احشات ضذ هیىشٍثی ٍ ػبیش خَاف ثیَلَطیىی یه اػبًغ دس‬ ‫(‪ .)24ٍ25‬تؼییي ‪ MBC ٍ MIC‬ثب سٍؽ هیىشٍدایلَؿي ٍ ثب اػتفبدُ اص‬ ‫‪8‬‬ ‫استجبط ثب تشویجبت ػوذُ هَرَد دس آى هیثبؿذ‪ ،‬اهب گبّی اٍلبت‪ ،‬احش ػیٌشطیؼتی ٍ‬ ‫هیىشٍپلیتّبی ‪ 96‬خبًِای كَست گشفت‪ .‬ثؼذ اص تٌظین ثبوتشی دس ػغح ‪،1×10‬‬ ‫آًتبگًَیؼتی یىی اص ارضایی وِ ثِ همذاس ثؼیبس ون دس تشویت اػبًغ ٍرَد داسد‪،‬‬ ‫دٍ ثبس دس هحیظ وـت ‪ BHI‬ثشاث (‪ 1‬هیلیلیتش اص ثبوتشی دس ‪ 9‬هیلیلیتش اص ‪BHI‬‬ ‫‪6‬‬ ‫ًمؾ ولیذی دس استجبط ثب خَاف اػبًغ ایفب هیوٌذ‪ .‬ثٌبثشایي‪ ،‬اػبًغّب ثش هجٌبی‬ ‫ثشاث) سلیك ؿذ تب همذاس ثبوتشی ثِ ‪10 CFU/ml‬سػیذ‪ .‬ػپغ ثب اػتفبدُ اص‬ ‫ارضای هختلف ٍ هٌحلش ثِ فشد خَد‪ ،‬احشات ثیَلَطیىی هختلفی اص خَد ًـبى‬ ‫حالل دی هتیل ػَلفَوؼبیذ اػبًغ دس هحذٍدُ غلظتی‪ 0/3-8 mg/ml‬تْیِ‬ ‫هیدٌّذ (‪ .)1‬اص عشفی‪ ،‬تشویجبت هَرَد دس اػبًغّبی حبكل اص لؼوتّبی‬ ‫گشدیذ‪ .‬دس اداهِ ‪ 160‬هیىشٍلیتش ‪ BHI‬ثشاث‪ 20 ،‬هیىشٍلیتش ثبوتشی ٍ ‪20‬‬ ‫هختلف گیبُ هتفبٍت ثَدُ ٍ دس هشاحل هختلف سػیذى گیبُ ًیض‪ ،‬تغییشات گؼتشدُای‬ ‫هیىشٍلیتش اػبًغ (روؼبً ‪ 200‬هیىشٍلیتش) ثِ داخل هیىشٍپلیتّبی ‪ 96‬خبًِای‬ ‫هییبثذ‪ .‬ؿشایظ اللیوی‪ ،‬صهبى ثشداؿت‪ ،‬هذت صهبى ًگْذاسی‪ً ،‬حَُ اػبًغ گیشی ٍ‬ ‫سیختِ ؿذ‪ .‬وٌتشل اػبًغ (ثذٍى افضٍدى ثبوتشی) ٍ وٌتشل ثبوتشیّب(ثذٍى افضٍدى‬ ‫تفبٍتّبی طًت (...truncated)


This is a preview of a remote PDF: http://jbums.org/files/site1/user_files_a248ba/rezayan-A-10-1720-1-67c8eea.pdf
Article home page: https://doaj.org/article/0a580f39c27546609d0df503adb58ff0

A Rezayan, A Ehsani. Evaluation of the Chemical Compounds and Antibacterial Properties of the Aerial Parts of Persian Heracleum Persicum Essence, Majallah-i Dānishgāh-i ̒Ulūm-i Pizishkī-i Bābul, 2015, pp. 26-32, Volume 6,