Výzkum Tea Tree oleje

1. Antimikrobiální působení oleje z čajovníku (Melaleuca alternifolia) na pět běžných bakterií 

Abstrakt

Mikroorganismy jsou všudypřítomné v jakémkoliv prostředí na zemi. Některé mohou být patogenní a potřeba je kontrolovat je předmětem intenzivního výzkumu. Tea tree oil (Melaleuca alternifolia) je známy svými antibakteriálními účinky a v tomto experiment jsme testovali jeho schopnosti kontrolovat rozmnožování pěti bakterií a to Bacillus subtilis, Escherichia coli,  Micrococcus roseus, Sarcina luteus, a Serratia marcescens. Také jsme srovnávali antimikrobiální efektivitu čerstvého česneku (Allium sativum), průmyslového čistícího prostředku, čističe  Quad 10 a ústní vody Listerine, produktem McNeil-PPC, Inc., s tea tree oil. Předchozí výzkum postrádal data o tom, jak účinný je tea tree oil ve srovnání s ostatními běžně používanými antibakteriálními prostředky, jako jsou ty zvolené pro nás experiment. Pro každou z bakterií jsme použili techniku kultivace na misce s agarem. Malé kotouče všech antibakteriálních látek byly položeny na mističky každého kmenu, přičemž byl u každého ponechán okolní prostor pro výpočet inhibičního účinku. Po týdnu inkubace jsme měřili jejich antibakteriální efektivitu měřením inhibiční zóny obklopující každý vzorek.

Zjistili jsme, že tea tree oil má nejlepší antibakteriální účinky u všech testovaných kmenů, jelikož měl inhibiční zónu čistou. Efektivita oleje z čajovníku může mít široké uplatnění v běžných čistících prostředcích a může tak snížit tvorbu bakterií v mnoha různých prostředích. Náš experiment prokázal, že tea tree oil je efektivní v omezování tvorby několika různých bakterií a protože se jedná o bezpečnou a udržitelnou látku, pokud je použita jako běžné čistidlo, bude třeba podrobnější analýzu.

Úvod

Mikroorganismy existují všudypřítomně na i vně nás a jsme jimi bombardováni od chvíle, kdy jsme se narodili. Žijí v našich tělech, na kůži, na mazlíčcích, v jídle, v nábytku a některé bují i ve vzduchu, který dýcháme. Existují v jakémkoliv prostředí na zemi. 

Mnoho z nich je kritických pro přežití člověka a některé jsou smrtelné. Bakterie jsou jednobuněčné prokaryotické mikroorganismy, které se rozmnožují asexuálně dělením a mohou vytvářet kolonie. Kmeny bakterií testované v tomto experimentu mají jak pozitivní, tak negativní vlastnosti. Doufali jsme v nalezení řešení, které by omezilo rozmnožování bakterií a zároveň bylo bezpečné a udržitelné pro běžné domácí použití. Bakteriální kmeny v tomto experiment se lišily ve své toxicitě pro člověka a některé mají i vhodné využití. Například Bacillus subtilis není považována za patogenní a má mnoho využití jako hnojivo, potravinové doplňky a alternativní medicína.

Serratia marcescens a Escherichia coli jsou obě všudypřítomné v našem prostředí a v některých případech mohou být i patogenní (Singleton 1999). Tyto bakterie a mnohé jiné, které mohou být také patogeny, musí být kontrolovány antibakteriálními prostředky, aby se zamezilo infekci. Tea tree oil je extrahován ze stromu Melaleuca alternifolia, který roste v Austrálii a ukázal se být mnohokrát užitečný v medicíně, jako prostředek zamezující infekcím, plísním a jako antibakteriální látka (Carson and Riley 1995). Domorodí obyvatelé Austrálie jej používali na léčení kašle, nachlazení, bolesti v krku a na kožní obtíže (Carson et al. 2006). Carson a Riley (1995) uvedli, že Melaleuca alternifolia je extrahována z listů a větviček pomocí destilace vodní parou a výnos je asi 1.8%. A hlavní chemická reakce oleje z čajovníku (Melaleuca alternifolia) na 4 komponentách pěti běžných bakterií je v tea tree oil přisuzována látce zvané Terpinen-4-ol.

Pokud náš pokus prokáže efektivitu tea tree oil jako antimikrobiální látky, tak bude vhodný pro použití v mnohých čistících prostředcích a to bez negativního vlivu na zdraví a životní prostředí.  Tea tree oil omezuje buněčné dýchání E. coli a rozrušováním permeability jejích mikrobiálních membrán olej způsobí, že bakterie umírá (Cox et al. 1998). De Prijck et al. (2008) uvedl smrt E. coli, Proteus mirabilis, Staphylococcus aureus a Pseudomonas aeruginosa po vystavení směsi tea tree oil a jojobového oleje. Očekávali jsme stejné výsledky s E. coli, ale pro ostatní testované bakterie bylo provedeno jen několik experimentů a také není srovnání pro antibakteriální/desinfekční látky použité v experimentu. Quad 10 je průmyslový čistič, desinfekce a osvěžovač, u kterého jsme očekávali srovnatelné nebo větší antibakteriální účinky, než u tea tree oil, jelikož je velice oblíbený, coby čisticí prostředek. Aktivní ingredience je N-alkyd dimethyl benzyl ammonium chlorid, při použití tohoto prostředku jsou doporučovány ochranné pomůcky. Naneštěstí Quad 10 a mnohé běžné antibakteriální produkty, jako je bělidlo, mohou být nebezpečné při vdechnutí nebo mohou poškodit životní prostředí.

Listerine, vyráběný společností McNeil-PPC, Inc., je populární ústní voda, která slibuje “zabít bakterie, které způsobují zapáchající dech”, avšak etanolová složka Listerinu (21% až 26%) je rozporuplná a napadána jako nebezpečná (Lachenmeier 2008). Česnek (Allium sativum) se ukázal mít podstatné a širokospektrální antibakteriální účinky (Ross et al. 2001). Předpokládali jsme tedy, že česnek bude mít nějaký efekt na množení bakterií a je to také bezpečná látka. Důvod tohoto experimentu bylo zjistit, jestli je tea tree oil účinnější v eliminaci většího množství bakterií, či menšího a jaký má entibakteriální účinek ve srovnání s běžně používanými produkty. Předpokládali jsme, že tea tree oil by neměl být tak efektivní, jako běžně používané antibakteriální/dezinfekční prostředky, ale že by měl mít jisté inhibiční účinky na alespoň některé z testovaných kmenů bakterií. Očekávali jsme, že nalezneme minimální inhibiční zónu s tea tree oil a tak by mohl Quad 10 být metrem pro nejčistší zónu inhibice. To bylo založeno na experimentech Carsona (1995) a běžném průmyslovém užití Quad 10 jako desinfekce.

Naše testovací metoda byla kultivace bakterií na mističce s agarem a vzorkem každé antibakteriální látky, obklopeného několika centimetry čisté plochy. Po 48 hodinové inkubační periodě jsme měřili zónu inhibice. Každý testovaný produkt, který nevytvořil žádnou zónu inhibice, byl považován za bezvýznamný.

Pokud bychom zjistili, že tea tree oil je efektivní alespoň v kontrole bakterií našich testovacích kmenů a byl by alespoň stejně efektivní jako Quad 10 a Listerine, potom by určitě mohl být bezpečným a udržitelným antibakteriálním prostředkem pro běžné užití. 

Diskuze 

Několik experimentů prokazuje úspěch antimikrobiálních účinků tea tree oil, (Carson et al. 2006 Carson and Riley 1995, Cox et al. 1998, De Prijck et al. 2008) ale pouze několik z nich použilo všechny kmeny bakterií použitých v tomto experimentu nebo srovnávalo efektivitu s běžnými produkty. Testy ukázaly, jak je tea tree oil schopný kontrolovat růst E. coli. V experimentu Cox et al. (1998) může být antimikrobiální účinek tea tree oil v růstu E. coli být přisuzován omezení buněčného dýchání a způsobení úniku buněčného draslíku. Tea tree oil se ukázal mít inhibiční efekt na bakterii E. coli (Carson et al. 2006, Carson and Riley 1995, Cox et al. 1998), a náš experiment testoval jeho antimikrobiální účinek na ostatní bakterie, ale náš experiment také ukázal srovnání s ostatními produkty užívaných ke kontrole bakterií. Naše hypotéza, že tea tree oil by nemusel být tak efektivní jako ostatní běžně používané antibakteriální prostředky a desinfekce, byla založena na limitovaném spektru produktů, které používají tea tree oil jako aktivní čistící látku.

Očekávali jsme minimální zónu inhibice u tea tree oil a největší u Quad 10, ale tento předpoklad byl nesprávný. Nepředpokládali jsme, že Tea tree oil dokáže kontrolovat všechny testované bakterie, ani že bude lepší než Quad 10 nebo Listerine. Výsledky ukázaly, že ostatní produkty měly žádnou nebo malou zónu inhibice na testovaných agarových mističkách. Tea tree oil se naopak ukázal mít efektivnější antibakteriální účinky než Quad 10, kterýžto je průmyslový čistič a na rozdíl od tea tree oil má bezpečnostní omezení pro použití (MSDS sheet). Ve srovnání s ostatními testovanými produkty tea tree oil daleko předčil naše očekávání. Listerine, který slibuje „zabít všechny bakterie způsobující zápach z úst“, měl podle předpokladu vykázat jistý účinek při kontrole bakterií, jež mu byly vystaveny, ale bezúspěšně a všechny testy byly bezvýznamné a ve výsledcích stejné jako sterilizovaná voda či česnek. Česnek měl dle předpokladů vykázat jisté inhibiční chování. Ross et al. (2001) ukázal, že grampozitivní i gramnegativní bakterie byly citlivé na česnekový olej a prášek. Není jasné, proč náš čerstvý česnek neměl antimikrobiální účinky.

Další testy by měly zahrnovat ostatní formy česneku, jelikož by se mohl prokázat jako efektivní antimikrobiální látka, která je bezpečná a udržitelná. Další možný budoucí experiment by mohl testovat tea tree oil ve srovnání s Listerinem na bakteriích, které způsobují zapáchající dech, ačkoliv spíše než existence bakterií, způsobuje zapáchající dech nedostatek ústní hygieny. Tea tree oil prokázal svůj inhibiční účinek na množení všech pěti testovaných běžných bakteriích, krom Sarcina luteus, a vykázal lepší výsledky, než Quad 10, česnek a Listerine. Zóna inhibice tea tree oil na S. luteus měla rádius o málo menší než 1 cm od testovacího kotoučku vzorku oleje.

Kromě současného využití tea tree oil v domácích čistících prostředích by, na základě tohoto experimentu, mělo být zváženo využití pro širší spektrum snadno dostupných antibakteriálních prostředků jako jsou snadno dosažitelné produkty v drogeriích, a nebo dokonce pro průmyslové využití. Při více testech pro porovnání s ostatními běžně používanými produkty by tea tree oil mohl být vhodná a udržitelná ingredience pro takové využití. Budoucí testy by mohly vysvětlit jeho chování při poškozování zdravých buněk jako je E. coli a ostatní možné patogeny v ekosystémech.

Bakterie existují v komplexních koloniích interagujících s organismy a vzácně existují samy o sobě (Zinder and Salyers 2001). Jakkoliv nápomocné v pochopení omezování množení bakterií je, kontrolované prostředí monokultur vyprodukovaných při tomto experimentu neotestuje efektivitu tea tree oil při omezování bakteriích v reálných podmínkách, což si zaslouží další výzkum. Tea tree oil by měl být průběžně testován na bakteriích, jež se jako každé živé věci vyvíjejí, a zjistit, zda se nemohou stát imunními.

Vysoká cena průmyslových desinfekcí zaručuje další výzkum jak jejich efektivity, tak kvality ve srovnání s ostatními bezpečnými a udržitelnými produkty.

Nadužívání antibakteriální a desinfekčních prostředků by mělo být váženo s rozmyslem, a to kvůli přirozené evoluci všech živých organismů a účinky tea tree oil při kontrole bakterií by měly být s ohledem na tuto evoluci zkoumány. 

Zdroj: Fitzpatrick, M. Antimicrobial action of tea tree oil (Melaleuca alternifolia) on five common bacteria, 17. 2. 2010

URL zdroje: http://www.pcc.edu/library/sites/default/files/antimicrobial-effect-tea-tree-oil.pdf [ENG]

2. Tea Tree a jeho výzkum zaměřený na léčbu rakoviny kůže

Tea Tree Oil může být  v budoucnu použit jako rychlý, bezpečný, levný a účinný při  léčbě non – melanomu rakoviny kůže, tvrdí nový výzkum. Tříletý výzkum na univerzitě Western Australia v Marshallově centru zkoumal nádory pěstované pod kůží myší, které byly léčeny Tea Tree olejem, který pozastavil růst nádorů. Nádor díky této léčbě vymizely během jednoho dne. Během tří dnů tyto nádory nemohly být detekovány.

„Jsme velmi nadšeni z  těchto výsledků a doufáme, že najdeme finanční prostředky pro malé klinické studii pro asi 50 lidí s před rakovinnými lézemi, s cílem zabránit rozvoji rakoviny kůže“, řekl Greay.

Tea Tree je přírodní olej ze stromu Melaleuca alternifolia – původem z Nového Jižního Walesu.

Zdroj: sify.com

3. Antimikrobiální aktivity a mechanismus působení oleje z čajovníku proti bakteriím přenášeným potravou v čerstvé okurkové šťávě

Současné šetření informovalo o antimikrobiálních účincích TTO a zkoumalo jeho možné antimikrobiální působení na L. monocytogenes a E. coli . Výsledky ukázaly, že citlivost L. monocytogenes byla vynikající s nižšími hodnotami minimální inhibiční koncentrace (MIC) a většími inhibičními zónami. TTO změnil integritu membrány, což dokládá uvolňování 260 nm absorbujících intracelulární materiály a změna membránového potenciálu . Výsledky průtokové cytometrie ukázaly, že TTO způsobuje bakteriální membránu permeabilizace v závislosti na dávce. Pozoruhodné buněčné morfologické změny v bakteriích způsobené TTO byly pozorovány pomocí skenovacího elektronového mikroskopu , což ukazuje na poškození buněk. Kromě toho byly antimikrobiální konzervační vlastnosti TTO vyhodnoceny testem zabíjení po jeho začlenění do šťávy z okurek , výsledky ukázaly, že TTO úspěšně inhiboval vývoj L. monocytogenesa, E. coli, při pokojové teplotě a v lednici (25 ° C a 4 °). C), prokazující, že měl dobré konzervační aktivity v potravinovém systému.

Závěry

Tato zjištění naznačují, že TTO vykazoval dobrý antimikrobiální účinek proti patogenům přenášeným potravou a mohl být potenciálně použit v potravinářském průmyslu jako konzervační látka pro potraviny .

Zdroj: Mikrobiální patogeneze Svazek 125 , prosinec 2018 , stránky 262-271