Chemical Content and Antimicrobial Activity of Cyclotrichium origanifolium (Labill.) Manden. & Scheng. Plant Essential Oil Obtained from Adana Region

Öz

The aims of this paper to evaluate the chemical composition and antimicrobial properties of the essential oil obtained from the aerial parts of Cyclotricium origanifolium (Labill.) Manden. & Scheng., which grows naturally in Türkiye. The essential oil of the aerial plant parts was acquired through the hydrodistillation method in a Clevenger type device, and it was examined with GC-MS/FID. As a result of the applied hydrodistillation process, the essential oil yield was obtained as 3.63%. The structure of 66 components that were detected in the essential oil was determined by comparing with the database and literature data in the appliance. As a result of the analysis, the structure of 64 compounds was determined, but the structure of 2 compounds could not be determined. cis-3-pinanone (isocamphopinone), β-pinene and eucalyptol compounds were determined the main components respectively at the rates of 33.43%, 25.27% and 23.91%. The highest chemical compound classes in the analyzed essential oil was determined as monoterpenes with 52.84% and as monoterpenoids with 44.11%. The groups with the highest number of compounds in the chemical classes in the essential oil were monoterpenoids with 27 compounds and monoterpenes with 16 compounds. The antimicrobial activity of the essential oil was investigated with the disc diffusion test method against 13 different microorganisms activated. According to the results of the antimicrobial activities analysis of essential oil obtained from plant samples; the highest antibacterial activity was recorded against Escherichia coli O157:H7 from gram-negative bacteria with inhibition zone ranging as (4.55±0.01 mm), Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes from gram-positive bacteria with inhibition zone ranging as (6.50±0.01 mm), (5.65±0.01 mm) respectively. In addition, it was determined that they did not show any antifungal activity against any of the yeast-molds tested.

Anahtar Kelimeler

• Antimicrobial activity
• Cyclotricium origanifolium
• chemical content
• gc-ms
• essential oil

Adana Yöresinden Elde Edilen Cyclotrichium origanifolium (Labill.) Manden. & Scheng. (Dağ nanesi) Bitkisi Uçucu Yağının Kimyasal İçeriği ve Antimikrobiyal Aktivitesi

Öz

Bu çalışmada, Türkiye’de doğal olarak yetişen Cyclotrichium origanifolium (Labill.) Manden. & Scheng. bitkisinin toprak üstü kısımlarından ekstrakte edilen uçucu yağın kimyasal bileşimi ve antimikrobiyal aktivitesi değerlendirilmiştir. Bitkinin uçucu yağı Clevenger tipi su destilasyonu ile alınmış ve GC-MS/FID ile analiz edilmiştir. Uygulanan hidrodestilasyon işlemi sonucunda uçucu yağ verimi %3.63 olarak elde edilmiştir. Uçucu yağdaki 66 bileşiğin yapısı cihazdaki veri tabanları ve literatür bilgileri ile karşılaştırılarak aydınlatılmıştır. Analiz sonucunda 64 bileşiğin yapısı belirlenmiş ancak 2 bileşiğin yapısı belirlenememiştir. cis-3-pinanon (isokamfopinon), β-pinen ve okaliptol bileşiklerinin sırasıyla %33.43, %25.27 ve %23.91 oranlarında ana bileşenler oldukları tespit edilmiştir. Analiz edilen uçucu yağda yüzde olarak en yüksek kimyasal bileşik sınıfları %52.84 ile monoterpenler ve %44.11 ile monoterpenoidler olarak bulunmuştur. Uçucu yağda yer alan kimyasal sınıfların bileşik sayısı olarak en fazla bulunan gruplar, 27 adet ile monoterpenoidler ve 16 adet ile monoterpenler olmuştur. Uçucu yağın antimikrobiyal aktivitesi disk difüzyon test yöntemi ile aktifleşen 13 farklı mikroorganizmaya karşı araştırılmıştır. Bitki örneklerinden elde edilen uçucu yağın antimikrobiyal aktiviteleri analizleri sonucuna göre; gram pozitif bakterilerden Staphylococcus aureus (6.50±0,01 mm) ve Listeria monocytogenes (5.65±0,01 mm)’a karşı, gram negatif bakterilerden ise Escherichia coli O157:H7 (4.55±0,01 mm)’a karşı aktivitesi tespit edilirken, test edilen maya-küflerden herhangi birine karşı bir antifungal aktivite göstermedikleri tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Antimikrobiyal aktivite
• Cyclotricium origanifolium
• gc-ms
• kimyasal bileşim
• uçucu yağ

Kaynakça

1. Adams, R. P. (2007). Identification of essential oil components by gas chromatography/mass spectrometry. 4th ed. Allured publishing, Carol stream, IL, USA.
2. Avan, M. (2021). Türkiye’de ve Dünya’da görülen önemli tıbbi ve aromatik bitkiler, özellikleri ve hastalıkları üzerine araştırmalar. Uluslararası Doğu Anadolu Fen Mühendislik ve Tasarım Dergisi 3(1), 129-156. https://doi.org/10.47898/ijeased.864877
3. Başer, K. H. C., Kirimer, N., Kurkcuoglu, M., Özek, T. ve Tümen, G. (1996). Essential oil of Cyclotrichium origanifolium (Labill.) Manden. et Scheng. from Turkey. Journal of Essential Oil Research 8, 569–570. https://doi.org/10.1080/10412905.1996.9700692
4. Başer, K. H. C. ve Buchbauer, G. (2015). Handbook of essential oils: Science, technology, and applications. Second edition, CRC Press, New York, USA, pp. 70-537.
5. Boztaş, G., Avcı, A. B., Arabacı, O. ve Bayram, E. (2021). Tıbbi ve aromatik bitkilerin dünyadaki ve Türkiye’deki ekonomik durumu. Teorik ve Uygulamalı Ormancılık 1, 27-33. https://doi.org/10.53463/tafor.2021vol1iss1pp27-33
6. Bozkurt, S. ve Akkemik, Ü. (2018). Flora of Gürün district (Sivas) and its immediate surroundings. Eurasian Journal of Forest Science 6(3), 35-68. https://doi.org/10.31195/ejejfs.434860
7. Deniz, İ. (2013). Odun dışı orman ürünleri endüstrisi, Ders notu, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü, 203 sy.
8. Ertaş, M., Fidan, M. S., Kaya, S. ve Angın, N. (2019). Kara Ardıç (Juniperus sabina L.) kozalaklarından elde edilen uçucu yağın kimyasal bileşimi üzerine mikrodalga ve hidrodestilasyon yöntemlerinin etkisi. Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi 20(2), 272-277. https://doi.org/10.17474/artvinofd.492069

9. Göktürk, R. S., Sağdic, O., Özkan, G., Ünal, O., Aksoy, A., Albayrak, S., Arıcı, M. ve Durak, M. Z. (2013). Essential oil compositions and bioactivities of Thymus revolutus and Cyclotrichium origanifolium. Journal of Essential Oil Bearing Plants 16(6), 795-805. https://doi.org/10.1080/0972060X.2013.813208
10. Höld, K. M., Sirisoma, N. S., Sparks S. E ve Casida, J. E. (2002) Metabolism and mode of action of cis- and trans-3-pinanones (the active ingredients of hyssop oil). Xenobiotica, 32(4), 251-265. https://doi.org/10.1080/00498250110095745
11. Karabörklü, S., Azizoglu, U., Yilmaz, S., Ayvaz, A. ve Akdeniz, M. (2019). The chemical composition of Cyclotrichium origanifolium essential oil and its insecticidal activity against four stored-product insect pests. Comptes Rendus de L Academie Bulgare Des Sciences 72(6), 841-850. https://doi.org/10.7546/CRABS.2019.06.18
12. Karataş, Ş. M., Öz, M., Fidan, M. S., Baltacı, C. ve Üçüncü, O. (2022). Gümüşhane yöresinde yetişen Ribes petraeum Wulfen (Frenk Üzümü) bitkisinden uçucu yağının elde edilmesi, kimyasal içerik ve biyolojik aktivitelerinin belirlenmesi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 12(2), 498-511. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.997171
13. Karayel, H. B. (2019). Kütahya (Gediz) yöresinde yetiştirilen tıbbi adaçayı (Salvia officinalis L.) türünün tohum ve yaprağında uçucu yağ bileşenlerin değerlendirilmesi. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi 22(Ek Sayı 1), 1-5. https://orcid.org/0000-0002-4271-0540
14. Katar, N., Katar, D. ve Can, M. (2021). Eskişehir ekolojik koşullarında rezene (Foeniculum vulgare Mill.) bitkisinin morfogenetik varyabilitesinin belirlenmesi. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi 24 (5), 1021-1028. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.773567
15. Kaya, A., Başer, K. H., Satıl. F. ve Tümen, G. (2000). Morphological and anatomical studies on Cyclotrichium origanifolium (Labill.) Manden. & Scheng.(Labiatae). Turkish Journal of Botany 24(5), 273-278. https://dergipark.org.tr/tr/pub/tbtkbotany/issue/11849/141496
16. Kılıç-Pekgözlü, A., Ceylan, E. ve Çakal, Ö. (2018). Hangisi gerçek defne yaprağı uçucu yağı?. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 20 (3), 477-485.https://dergipark.org.tr/tr/pub/barofd/issue/38873/435287
17. Kılıç Pekgözlü, A. ve Ceylan, E. (2021). Sıcaklığın terebentin kompozisyonu üzerine etkisi. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 23(3), 878-884. https://doi.org/10.24011/barofd.994641
18. Küçük, M., Gülec, C., Yasar, A., Ücüncü, O., Yayli, N., Coskuncebi, K., Terzioglu, S. ve Yayli, N. (2006). Chemical composition and antimicrobial activies of the essential oils of Teucrium chamaedrys subsp. chamaedrys, T. orientale var. puberulens, and T. chamaedrys subsp. lydium. Pharmaceutical Biology 44(8), 592-599. https://doi.org/10.1080/13880200600896868
19. Onbaşlı, D., Yuvalı Çelik, G., Ceylan, A. ve Dal, A. (2019). Türkiye’de eczanelerde bulunan bitkisel ilaçlar. ERÜ Sağlık Bilimleri Fakültesi Dergisi, 6(1), 18-31. https://dergipark.org.tr/en/pub/erusaglik/issue/47133/593145
20. Öz, M., Deniz, İ., Okan, O. T., Baltaci, C. ve Karatas, S.M. (2021). Determination of the chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities of different parts of Rosa canina L. and Rosa pimpinellifolia L. essential oils, Journal of Essential Oil Bearing Plants 24(3), 519-537. https://doi.org/10.1080/0972060X.2021.1936204
21. Öz, M., Fidan, M. S., Baltaci, C., Ücüncü, O. ve Karatas, S. M. (2021). Determination of antimicrobial and antioxidant activities and chemical components of volatile oils of Atropa belladonna L. growing in Turkey, Journal of Essential Oil Bearing Plants 24(5), 1072-1086. https://doi.org/10.1080/0972060X.2021.1987334
22. Paşa, C. (2019). Türkiye’de doğal olarak yetişen Thymus zygioides (Lamiaceae)’in uçucu yağı ve bileşenlerinin diurnal varyasyonu. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi 22(Ek Sayı 1), 6-9. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.556254
23. Sarıkaya, A. G. ve Fakir, H. (2017). Göynük Yöresinde (Antalya) Yetişen Phlomis leucophracta P. H. Davis & Hub.-Mor. ve Phlomis lycia D. Don türlerinin yaprak ve çiçeklerine ait uçucu bileşenler. Bartın Orman Fakültesi Dergisi 19(2), 69-73. https://dergipark.org.tr/tr/pub/barofd/issue/30631/337404
24. Tepe, B., Sokmen, M., Sokmen, A., Daferera, D. ve Polissiou, M. (2005). Antimicrobial and antioxidative activity of the essential oil and various extracts of Cyclotrichium origanifolium (Labill.) Manden. & Scheng. Journal of Food Engineering 69(3), 335-342. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2004.08.024
25. Tümen, İ., Hafizoglu, H., Kilic, A., Dönmez, İ.E., Sivrikaya, H. ve Reunanen, M. (2010). Yields and constituents of essential oil from cones of Pinaceae spp. natively grown in Turkey. Molecules 15(8), 5797-5806. https://doi.org/10.3390/molecules15085797
26. URL-1 (2022). Türkiye bitkileri veri servisi (Tübives). http://www.tubives.com/Cyclotrichium origanifolium (Labill.) Manden. Et Scheng. (Erişim Tarihi: 10.05.2022).