Univerzita palackého V olomouci přírodovědecká fakulta bakaláŘSKÁ práce olomouc 2012 Jakub Přichystal univerzita palackého V olomouci

2.7.5 Antimikrobiální účinky

Samotný olej i jeho výpary prokázaly jistou fungicidní aktivitu. Olej v koncentraci 1 a 10 % potlačil klíčení konidií a růst klíčkových trubiček plísně šedé (Botrytis cinerea) [101]. Nicméně produkce konidií u Penicillium digitatum nebyla levandulí nijak ovlivněna až do koncentrací 1000 μg/ml. [102]. Lavandula angustifolia projevuje silnější inhibiční účinek na růst klíčkových trubiček než na růst hyf. Jeden článek se zabýval růstem čtyř druhů vláknitých hub, jejichž růst byl potlačen více kontaktem s olejem v plynné fázi než s jeho roztokem. [103]. Příčinou je přímá vazba plynného oleje na vzdušné/reprodukční mycelium (podhoubí), které tvoří reprodukční orgán schopný vylučovat spory. Vazba vzniká i při kontaktu s roztokem, ale pouze ve velmi malé míře. Po přezkoumání aktivity dvou hlavních složek oleje se došlo k závěru, že linalyl acetát je schopen potlačovat tvorbu spor, zatímco linalool tuto schopnost postrádá, ale je efektivní jako inhibitor klíčení a růstu houby.

Levandulové výpary prokázaly inhibiční schopnost mycelárního růstu u kropidláku zakouřeného (Aspergillus fumigatus). Účinek se projevoval jenom po dobu, kdy byl vzorek vystaven výparům a nezbytná dávka (63 μg/ml vzduchu) byla srovnatelná s tea tree olejem, ale vyšší než u lemon grass, skořice a tymiánu [104]. Potlačení apikálního růstu kontaktem s výpary bylo připsáno přímému uložení esenciálního oleje na houbovém podhoubí spolu s nepřímým účinkem absorpce přes agarové médium. Obdobně inhiboval levandulový olej v dávce 10 – 20 μg/ml vzduchu klíčivost a prodlužování hyf u trichofytonu kožního (Trichophyton mentagrophytes) a trichofytonu červeného (Trichophyton rubrum) [105]. Stanovisko autorů je, že antibakteriální ošetření výpary má nad ošetřením roztokem ty výhody, jako je nižší spotřeba esenciálního oleje a také potenciální inhibiční působení na tvorbu spor. Důležitým faktorem růstové inhibice při ošetření výpary je koncentrace výparů a doba trvání ošetření. Největší účinnosti bylo dosaženo při aplikaci výparů v raných stádiích vývoje při maximální koncentraci výparů a udržování vysoké koncentrace výparů po delší časové úseky se ukázalo jako nepotřebné. Efektivní koncentrace výparů linaloolu proti trichofytonu kožnímu byla stanovena na 0,7 μg/ml vzduchu [105].

V současnosti jsou celosvětově vedeny výzkumy na izolaci a identifikaci chemických složek obsažených v levandulovém oleji. Výzkumy by měly odhalit zejména možnosti synergického účinku směsí s různými poměry složek. Bylo prokázáno, že ne vždy souvisí antimikrobiální účinky s obsahem majoritních složek a že zatím víme jen velmi málo o vzájemném synergickém účinku jednotlivých složek esenciálního oleje. Například studie zaměřené na vztah antimikrobiální aktivity a chemického složení levandule nenalezly žádné spojení mezi obsahem linaloolu či linalyl acetátu a antibakteriální či fungicidní aktivitou [106]. Ve skutečnosti však byla mezi použitými oleji značná odlišnost ve složení. Například levandule bulharského původu (51,9 % linalool, 9,5 % linalyl acetát) byla účinná proti 23 z 25 bakterií, zatímco levandule francouzského původu (29,1 % linalool, 43,2 % linalyl acetát) byla účinná pouze proti 13ti bakteriím. Oba tyto oleje měly rozdílnou aktivitu proti houbám – kropidláku černému (Aspergillus niger) a srpovničce stéblové (Fusarium culmorum). Zajímavé je, že vzorky extrahované z bulharské levandule dvěma různými metodami, tj. destilací vodní parou a superkritickou extrakcí oxidem uhličitým, měly stejnou antibakteriální aktivitu, ale odlišnou fungicidní účinnost. Předpokládá se, že tato odlišnost, způsobená vyextrahováním rozdílných látek jednotlivými metodami, tkví v odpovídající aktivitě jiných složek levandulového oleje. Linalool jako hlavní složka, je schopný inhibovat 17 z 18 bakterií (Gram-negativní a Gram-pozitivní) a 10 z 12 hub (vláknité a nevláknité) proti nimž byl testován [107].

Levandule, tea tree a citron, resp. jejich esenciální oleje, byly podrobeny testu účinnosti proti dvěma houbám (Candida sp., Aspergilius niger) a dvěma bakteriím (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa). V hodnotách MIC (minimální inhibiční koncentrace) se oleje mezi sebou výrazně nelišily. V antifungálních účincích ležela levandule mezi citronem a tea tree, jenž měl aktivitu nejnižší. U bakterií byla levandule z těchto tří olejů nejméně účinná a citrón měl nejvyšší účinnost [108].

V rozsáhlé studii, věnující se působení esenciálních olejů proti 25ti bakteriálním rodům pro 50 různých esenciálních olejů, se autoři věnovali i levanduli [109]. Levandule byla nejúčinnější proti Enterococcus faecalis, naproti tomu u Klebsiella pneumoniae vedla její aplikace ke zvýšení růstu. V rámci své studie se autoři věnovali i působení některých hojných složek esenciálních olejů. Výsledky pro levandulový olej a její složky je uveden v tab. 5.

Účinek levandulového oleje proti bakteriálnímu rodu Bacillus byl zkoumán spolu s cibulovým olejem. Ačkoliv byl baktericidní účinek levandule slabší oproti cibuli, tak se spektrum bakterií, na něž levandule působí, projevilo jako širší, dokonce zahrnovalo i některé členy druhu Salmonella [110, 109].

Novější studie se zabývala působením levandulového oleje proti bakteriím způsobujícím respirační onemocnění. Do studie bylo zahrnuto celkem 12 různých esenciálních olejů. Účinek byl studován proti Streptococcus pyogenes, Streptococcus agulactiae, Streptococcus pneumoniae, Klebsiella pneumoniae, Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus a Stenotrophomonas maltophilia. Ze zkoumaných olejů byla levandule vyhodnocena jako čtvrtá nejúčinnější. V rámci studie se autoři podrobněji zabývali pouze třemi nejúčinnějšími oleji, tj. skořicovým, tymiánovým a hřebíčkovým. Na rozdíl od některých olejů byla levandule účinná proti všem studovaných druhům bakterií [111]. Tato práce předkládá místo pro další zkoumání.

Vyšetřování antimikrobiální aktivity in vitro s sebou nese často několik problémů. Při zjišťování těchto účinků u levandule či jiných esenciálních olejů se jednotlivé články mezi sebou liší hlavně velkou škálou použitých metod. Většina zahrnuje diskovou či jamkovou difúzní metodu na agaru a diluční bujónovou metodu. Tyto metody byly dostatečně vyvinuté, aby vyhovovaly měření antibakteriální aktivity, a jsou běžně používané v testech antibakteriální citlivosti. Je nezbytné poznamenat, že látky běžně používané v uvedených testech jsou obecně hydrofilní, proto musí testy být přizpůsobeny této vlastnosti. Esenciální oleje jsou však těkavé, nerozpustné ve vodě, viskózní a jejich složení je komplexní. Výše zmíněné jednoduché testy jsou z těchto důvodů pro esenciální oleje nevhodné. Rozdíly v provedení zahrnují faktory jako je množství očkovací látky, použité médium, tmely (těsnění), povrchově aktivní látky (tenzidy) a rozpouštědla (Tween, dimethylsulfoxid a ethanol). Například pokud se zamezilo vypařování esenciálního oleje během inkubace, byla minimální inhibiční koncentrace (MIC) proti testovaným houbám (Aspergillus fumigatus, Candida albicans and Trichophyton mentagrophytes) redukována více než 2 – 8 krát oproti testům s volným přístupem vzduchu, přidání Tweet 80 (polyoxyethylensorbitanmonooleát E-433) způsobilo růst MIC (proti Aspergillus fumigatus) 2 – 4 krát [105]. Je zřejmé, že pro potřeby hodnocení aktivity esenciálních olejů je nezbytné nalézt standardní, robustní a reprodukovatelnou metodu, neboť současně používané metody postrádají zejména standardizaci, což takřka znemožňuje přímé srovnání mezi výsledky z různých publikací.

Další komplikací u srovnávání výsledků je v chybějících detailech o původu levandule, jejíž olej byl zkoumán a také o metodách jeho izolace. Existuje totiž dosti pestrá škála antimikrobiálních účinků různých kultivarů levandule, z nichž některé mají vynikající antimikrobiální účinky a jiné vykazují nulovou antimikrobiální i antifungální aktivitu. Z toho vyplývá závislost antimikrobiálního působení levandule na růstových podmínkách (podloží, klima, apod.) a použité destilační technice [60].

Ačkoliv jsou antimikrobiální účinky známy, zůstává otázka ohledně klinického využití levandulového oleje. In vitro aktivita je srovnatelná s aktivitou tea tree oleje. Minimální inhibiční koncentrace je pro Lavandula angustifollia uváděna jako 0,16 % proti Haemophilus influenzae, 0,32 % proti Streptococcus pyogenes a aureus a v hodnotách nad 0,32 % proti Escheria coli [112]. Tyto hodnoty poukazují, že ačkoliv nemusí být levandule terapeuticky účinná proti hlubokým infekcím, tak by mohla být užitečná jako profylaktický a lokální prostředek při povrchových infekcích.

Dalším důležitým faktorem, který musí být vzat v úvahu u klinických testů, jsou efekty jako imunostimulace, protizánětlivé a další farmakologické efekty levandulového oleje, jenž se podílí na zotavení z infekce. Ačkoli je levandule antimikrobiálně aktivní in vitro, neexistují dosud publikované výsledky z in vivo studií a klinické testy prováděné na lidech jsou limitované a neprůkazné. Například jeden výzkum zkoumal potenciál esenciálních olejů působit preventivně proti infekcím u pacientů s bronchitidou [113]. Preventivní dávka činila 20 kapek směsi olejů (máta, hřebíček, tymián, skořice a levandule) byla podávána 3x denně po dobu 5 měsíců. Celkový počet infekcí a jejich charakter u léčené skupiny nebyl ovlivněn, naopak frekvence recidiv byla výrazně snížena.