Influence of essential oil Helichrysum italicum (Roth) G. Don on the formation of non-tuberculous mycobacterial biofilm

Abstract

Sažetak. Cilj: Ispitati antimikrobni i antioksidacijski učinak te sposobnost inhibicije biofilma eteričnog ulja (EU) smilja [Helichrysum italicum (Roth) G. Don (H. italicum)] prema netuberkuloznim mikobakterijama M. avium i M. intracellulare. Materijali i metode: Za određivanje minimalne inhibicijske koncentracije (MIK) i minimalne baktericidne koncentracije (MBK) EU H. italicum prema M. avium i M. intracellulare korištena je metoda mikrodilucije u bujonu. Preživljavanje mikobakterija u Middlebrook 7H9 bujonu pod utjecajem EU-a smilja praćeno je subkultivacijom suspenzija nulti, 1., 4. i 8. dan. Za određivanje inhibicije stvaranja biofilma u vodi primijenjena je metoda bojenja biofilma s kristal violetom. Antioksidacijski učinak MIK koncentracije EU-a određen je DPPH (2,2-difenil-1-pikril-hidrazil) metodom. Rezultati: MIK i MBK vrijednost EU-a smilja iznosila je 3,2 mg/ml. Koncentracija ½ MIK vrijednosti dovela je nakon prvog dana do redukcije vijabilnosti M. avium za približno 2 log 10 odnosno 2,5 log 10 za M. intracellulare, dok je četvrti dan zabilježena potpuna inhibicija porasta obiju vrsti mikobakterija. M. avium pokazao je veću tendenciju stvaranja biofilma. Koncentracija od ¼ i ½ MIK vrijednosti dovela je do statistički značajne inhibicije stvaranja biofilma ispitivanih mikobakterija. MIK koncentracija EU H. italicum je nakon 60 minuta inhibirala 38,2 % DPPH radikala. Zaključak: Subinhibitorne koncentracije EU-a smilja značajno reduciraju vijabilnost M. avium i M. intracellulare i dovode do značajne inhibicije stvaranja biofilma ispitivanih mikobakterija u vodi, što bi omogućilo primjenu niskih efektivnih koncentracija ovog eteričnog ulja, koje nemaju citotoksični učinak, kao prirodnog dezinficijensa u vodi. Abstract. Aim: To investigate the antimicrobial and antioxidative effect of the essential oil (EO) of immortelle [Helichrysum italicum (Roth) G. Don (H. italicum)] and its ability to inhibit biofilm of nontuberculous mycobacteria, M. avium and M. intracellulare. Materials and methods: a broth microdilution method was used to determine the minimum inhibitory concentrations (MIC) and minimum bactericidal concentrations (MBC) of the H. italicum EO. Survival of mycobacteria in Middlebrook 7H9 broth under the influence of H. italicum EO was monitored by subcultivation of suspension of 0, 1, 4 and 8 days. For determination of the inhibition of biofilm formation in water, the biofilm coloring method with crystal violet was applied. The antioxidant effect of MIC concentrations of H. italicum EO was determined by DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazil) method. Results: MIC and MBC value of immortelle EO was 3.2 mg/ml. Treatment of mycobacteria with H. italicum EO at one half times the MIC resulted in approximately 2 log 10 reduction of M. avium and 2.5 log 10 M. intracellulare respectively over 24 h, and complete reduction of both mycobacteria on the fourth day. M. avium showed a greater tendency to form biofilms. The concentration of one-quarter and one-half of the MIC values resulted in statistically significan...

Biofilm Degradation of Nontuberculous Mycobacteria Formed on Stainless Steel Following Treatment with Immortelle (Helichrysum italicum) and Common Juniper (Juniperus communis) Essential Oils

“…Due to the extreme resistance of OPPP biofilms including those of NTM, new approaches or new substances are needed to fight biofilm formation and destruction. Our previous studies have demonstrated the great potential of EOs as inhibitors of mycobacterial adhesion or biofilm formation on polystyrene as well as inhibitors of adhesion to living cells (amoebae and HeLa cells) [27,32,33,43]. The EOs of J. communis and H. italicum from coastal regions of Croatia have been shown to be particularly effective.…”