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¹) Institute of Food Technology, University of Novi Sad, Bulevar cara Lazara 1, 21000 Novi Sad, Serbia; ²) Faculty of Technology, University of Novi Sad, Bulevar cara Lazara 1, 21000 Novi Sad, Serbia; ³) Institute of Field and Vegetable Crops, Maksima Gorkog 30, 21000 Novi Sad, Serbia

Chemical composition and antibacterial activity of spice essential oils against ­Escherichia coli and Salmonella Typhimurium

Zusammensetzung und antibakterielle Wirkung von ätherischen Pflanzenölen gegen Escherichia coli und Salmonella Typhimurium

Ana Varga¹), Sunčica Kocić-Tanackov²), Ivana Čabarkapa¹), Milica Aćimović³), Zorica Tomičić¹)

The aim of the present study was to investigate the chemical composition of spice EOs from the family of Lamiaceae (basil, mentha, winter savory) and Apiaceae (dill) as well as their antibacterial activity against food-borne pathogenic bacteria Escherichia coli (E. coli) and Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium). Chemical composition of the EOs was identified by gas chromatography coupled with mass spectrometer detector (GC-MS). The results showed that linalool (in basil EO), menthol (in mentha EO), p-cymene (in winter savory EO) and carvone (in dill EO) were the main compounds. Minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) were also determined by broth microdilution method. All EOs possessed significant antibacterial effects on both tested bacterial strains. Dill EO had the highest antibacterial activity against tested bacterial strains with MIC/MBC values of 3.55 µL/mL, while mentha had the lowest antibacterial activity with MIC/MBC values of 14.20 µL/mL against E. coli and 56.81 µL/mL against S. Typhimurium. The MIC/MBC values of basil and winter savory EOs were 7.10 µL/mL for both tested bacteria. Based on the present study, the EOs from spice herbs possess antimicrobial activity against tested food-borne pathogens and thus can be a good source of natural antimicrobials agents.

Das Ziel der vorliegenden Studie war, die chemische Zusammensetzung von ätherischen Pflanzenölen aus der Familie der Lamiaceae (Basilikum, Minze, Winterbohnenkraut) und Apiaceae (Dill) sowie deren antibakterielle Wirkung gegen die durch Lebensmittel übertragbaren pathogenen Bakterien Escherichia coli (E. coli) und Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) zu untersuchen. Die chemische Zusammensetzung der Pflanzenöle wurde durch Gaschromatographie sowie mittels Massenspektrometer (GC-MS) identifiziert. Als Hauptkomponenten in untersuchten ätherischen Ölen (ÄÖ) wurden Linalool (im ÄÖ von Basilikum), Menthol (im ÄÖ der Minze), p-Cymol (im ÄÖ des Winterbohnenkrauts). und Carvon (im ÄÖ des Dills). Die Minimale Hemmkonzentration (MHK) und die minimale bakterizide Konzentration (MBK) wurden durch die Bouillon-Mikrodilutionsmethode bestimmt. Alle ÄÖ besaßen bedeutende antibakterielle Wirkungen auf die beiden getesteten Bakterienstämme. Dill ÄÖ hatte die höchste antibakterielle Wirkung gegen die getesteten Bakterienstämme mit MHK/MBK-Werten von 3,55 μl/ml, während das ÄÖ der Minze die niedrigste antibakterielle Aktivität zeigte, mit MHK/MBK-Werten von 14,20 μl/ml gegen E. coli und 56,81 μl/ml gegen S. Typhimurium. Die MHK/MBK-Werte von Basilikum und Winterbohnenkraut ÄÖ waren 7,10 μl/ml für beide getesteten Bakterienspezies. Die vorliegende Studie zeigt, dass die ätherischen Pflanzenöle eine antibakterielle Aktivität gegen die getesteten Pathogene aufweisen und sie können somit eine gute Quelle von natürlichen antimikrobiellen Mitteln sein.

Keywords: essential oils, antibacterial activity, chemical composition

Schlüsselwörter: ätherische Öle, antibakterielle Wirkung, chemische Zusammen­setzung

ana.varga@fins.uns.ac.rs

Arch Lebensmittelhyg 70,
177–185 (2019)
DOI 10.2376/0003-925X-70-177

© M. & H. Schaper GmbH & Co.
ISSN 0003-925X