Antibacterial activity of Arum dioscoridis hydrosol against bacterial pathogens isolated from Lizardfish (Saurida lessepsianus)

Öz

This study evaluated the in vitro antibacterial potential of hydrosol obtained from Arum dioscoridis (Tirşik) against bacterial pathogens isolated from lizardfish (Saurida undosquamis) collected in İskenderun Bay (Turkey). Bacterial isolates were identified using the Phoenix 100 ID/AST automated identification system (Becton Dickinson, Sparks, MD, USA). Antibacterial activity was assessed by the agar well diffusion assay, and inhibition zone diameters were recorded at four hydrosol concentrations (100%, 75%, 50%, and 25%, v/v). The tested isolates comprised Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, and Proteus mirabilis. The hydrosol exhibited the most pronounced activity against S. aureus, producing inhibition zones up to 25 mm at 100% concentration and maintaining detectable inhibition even at 25% concentration. In contrast, Gram-negative isolates displayed lower susceptibility, with inhibitory effects predominantly observed at higher concentrations. Notably, no antibacterial activity was detected against E. coli and P. mirabilis at any tested concentration. Overall, the findings highlight A. dioscoridis hydrosol as a promising natural antibacterial agent, particularly against Gram-positive fish-associated pathogens, and support further investigations including in vivo validation for potential aquaculture applications.

Anahtar Kelimeler

• saurida undosquamis
• arum dioscoridis
• hydrosol
• antibacterial activity
• fish pathogens

İskarmoz (Saurida lessepsianus) balıklarından izole edilen patojenlere karşı Tirşik (Arum dioscoridis) hidrosolünün antibakteriyel etkisinin belirlenmesi

Öz

Bu çalışmada, İskenderun Körfezi’nden temin edilen İskarmoz (Saurida undosquamis) balıklarından izole edilen bakteriyel patojenlere karşı Tirşik (Arum dioscoridis) bitkisinden elde edilen hidrosolün in vitro antibakteriyel etkinliği araştırılmıştır. Bakteri izolatlarının tanımlanması Phoenix 100 ID/AST (Becton Dickinson, Sparks, MD, ABD) otomatik tanımlama sistemi ile gerçekleştirilmiştir. Hidrosolün antibakteriyel etkisi agar well difüzyon yöntemi kullanılarak belirlenmiş, dört farklı konsantrasyonda (%100, %75, %50 ve %25) inhibisyon zon çapları ölçülmüştür. Çalışmada Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli ve Proteus mirabilis izolatları test edilmiştir. Sonuçlara göre A. dioscoridis hidrosolü, özellikle S. aureus üzerinde yüksek antibakteriyel aktivite göstermiş ve %100 konsantrasyonda inhibisyon zon çapı 25 mm’ye kadar ulaşmıştır. Gram-negatif izolatlarda inhibisyon zonlarının daha düşük olduğu ve etkinliğin çoğunlukla yüksek konsantrasyonlarda görüldüğü belirlenmiştir. Buna karşın E. coli ve P. mirabilis üzerinde hiçbir konsantrasyonda inhibisyon zonu oluşmamıştır. Bu çalışma, hidrosollerin su ürünleri sektöründe balık patojenleriyle mücadelede alternatif antimikrobiyal ajanlar olarak değerlendirilebileceğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• saurida undosquamis
• arum dioscoridis
• hidrosol
• antibakteriyel aktivite
• balık patojenleri

Kaynakça

1. Altınterim, B., Aksu, Ö., & Küçükgül, A. (2012). Determination of safety dose of Eucalyptus camaldulensis hydrosol on mirror carp (Cyprinus carpio). Fresenius Environmental Bulletin, 21(5), 1219-1222.
2. Altınterim, B., Danabaş, D., & Aksu, Ö. (2018). The effects of common yarrow (Achillea millefolium), cinnamon (Cinnamomum zeylanicum), and rosemary (Rosmarinus officinalis) hydrosols on some immunological and hematological parameters of common carp (Cyprinus carpio L.) against Yersinia ruckeri. Cellular and Molecular Biology, 64(14), 19-24. https://doi.org/10.14715/cmb/2018.64.14.4
3. Almeida, H. H. S., Fernandes, I. P., Amaral, J. S., Rodrigues, A. E., & Barreiro, M.-F. (2024). Unlocking the potential of hydrosols: Transforming essential oil byproducts into valuable resources. Molecules, 29(19), 4660. https://doi.org/10.3390/molecules29194660
4. Asil, H., & Taşgun, S. (2021). Hatay’a Özgü Kırmızı Ölmez Çiçek (Helichrysum sanguineum (L.) Kostel ile Sarı Ölmez Çiçeğin (Helichrysum stoeshas spp. barallieri) biyo aktif özellikleri. Türk Doğa ve Fen Dergisi, 10(2), 48-52. https://doi.org/10.46810/tdfd.851177
5. Asil, H., & Köroğlu, M. (2023). Analysis of essential oil and volatile components of different organs of isgin (Rheum ribes L.) plant by ultrasound-assisted extraction method. International Journal of Chemistry and Technology, 7(2), 131-138. https://doi.org/10.32571/ijct.1326549
6. Austin, B., & Austin, D. A. (2007). Bacterial fish pathogens: diseases of farmed and wild fish. Dordrecht: Springer Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6069-4
7. Balos, M. M., Akan, H., Durmaz, E. N., & İlgaz, F. Z. (2021). Araceae familyasına ait bazı taksonların süt pıhtılaştırma özelliklerinin araştırılması. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 4(3), 412-419. https://doi.org/10.38001/ijlsb.889548
8. Boyce, P. C., & Croat, T. B. (2011). The Überlist of Araceae, totals for published and estimated number of species in aroid genera. International Aroid Society.

9. Cabello, F. C., Godfrey, H. P., Buschmann, A. H., & Dölz, H. J. (2016). Aquaculture as yet another environmental gateway to the development and globalisation of antimicrobial resistance. The Lancet Infectious Diseases, 16(7), e127-e133. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(16)00100-6
10. D’Amato, S., Serio, A., Chaves-López, C., & Paparella, A. (2018). Hydrosols: Biological activity and potential as antimicrobials for food applications. Food Control, 86, 126-137. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2017.10.030
11. Değer, S. (2022). Arum dioscoridis bitkisi ekstraktlarının antimikrobiyal ve antiviral özelliklerinin incelenmesi [Yüksek Lisans Tezi, Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi]
12. Dikmetaş, D. N., Konuşur, G., Mutlu-İngök, A., Gülsünoğlu, Z., & Karbancıoğlu-Güler, F. (2019). Portakal (Citrus sinensis) kabuğundan elde edilen hidrosol/esansiyel yağların antimikrobiyal ve antioksidan özellikleri. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7(1), 274-283. https://doi.org/10.29130/dubited.440286
13. Emre, G., Dogan, A., Haznedaroglu, M. Z., Senkardes, I., Ulger, M., Satiroglu, A., Emmez, B. C., & Tugay, O. (2021). An Ethnobotanical Study of Medicinal Plants in Mersin (Turkey): Gizem Emre, Ahmet Dogan, Mehmet Zeki Haznedaroglu, Ismail Senkardes, Mahmut Ulger, Aysen Satiroglu, Berivan Can Emmez, Osman Tugay:[Ressource électronique]. Frontiers in Pharmacology, 12(664500). https://doi.org/10.3389/fphar.2021.664500
14. Ershov, V., Tarasova, N., Abkhalimov, E., Safonov, A., Sorokin, V., & Ershov, B. (2022). Photochemical synthesis of silver hydrosol stabilized by carbonate ions and study of its bactericidal impact on Escherichia coli: Direct and indirect effects. International Journal of Molecular Sciences, 23(2), 949. https://doi.org/10.3390/ijms23020949
15. FAO, (2024). The state of world fisheries and aquaculture 2024: Blue transformation in action. Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://doi.org/10.4060/cc0461en
16. Ferreira, F. S., Silva, A. C. D., Aguiar, J. C. D., Moura, M. C. D., Pimentel, C. S., Coelho, L. C., Paiva, P. M. G., Napoleão, T. H., & Navarro, D. M. (2025). Antimicrobial and antibiofilm activities of the essential oil from the inflorescence of Etlingera elatior (Zingiberaceae) and its main constituents (dodecanal and 1-dodecanol). Journal of the Brazilian Chemical Society, 36(4), e-20240215. https://doi.org/10.21577/0103-5053.20240215
17. Güner, A., & Aslan, S., (2012). Türkiye bitkileri listesi (damarlı bitkiler). Nezahat Gökyiğit Botanik Bahçesi Yayınları. Khumalo, G. P., Van Wyk, B. E., Feng, Y., & Cock, I. E. (2023). Toxicity and phytochemical properties of southern African medicinal plants used traditionally to treat pain and inflammatory ailments. South African Journal of Botany, 160, 102-122. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2023.07.005
18. Lafferty, K. D., Harvell, C. D., Conrad, J. M., Friedman, C. S., Kent, M. L., Kuris, A. M., Powell, E. N., Rondeau, D., & Saksida, S. M. (2015). Infectious diseases affect marine fisheries and aquaculture economics. Annual Review of Marine Science, 7(1), 471-496. https://doi.org/10.1146/annurev-marine-010814-015646
19. Lin, H., Li, J., Chen, Y., & Wang, X. (2024). D-Limonene: Promising and sustainable natural bioactive compound. Applied Sciences, 14(11), 4605. https://doi.org/10.3390/app14114605
20. POWO, (2025). Arum dioscoridis Sm. Royal Botanic Gardens, Kew. Plants of the World Online https://powo.science.kew.org
21. Seğmenoğlu, M. S., & Sevindik, M. (2024). Antioxidant and antimicrobial potentials of functional food Arum dioscoridis. Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences, 42(1), 116-120. https://doi.org/10.14744/sigma.2024.00013
22. Şen, H. T., & Yıldırım, Y. B. (2024). İskenderun Körfezi’nden avlanan Nemipterus randalli (Russell, 1986)’den elde edilen patojenlere karşı Corchorus olitorius bitki hidrosolünün antibakteriyel etkisi. Marine and Life Sciences, 6(2), 90-95. https://doi.org/10.51756/marlife.1524015
23. Türkmen, F. U., Takcı, H. A. M., Onalan, F. E. S., & Saglam, H. (2019). Arum dioscoridis ekstraktlarının toplam fenolik, flavonoid içerikleri ile antioksidan ve antibakteriyel aktivitelerinin araştırılması. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 4(1), 102-108. https://izlik.org/JA27BS98KS
24. Verep, B., & Balta, F. (2023). Türkiye’nin Doğu Karadeniz kıyılarında deniz kafeslerinde balık yetiştiriciliği potansiyeli ve sürdürülebilir çevre. Journal of Anatolian Environmental and Animal Sciences, 8(4), 679-690. https://doi.org/10.35229/jaes.1388002
25. Yavuzer, E., & Kuley Boğa, E. (2020). Testing the antimicrobial effects of some hydrosols on food borne-pathogens and spoilage bacteria. Journal of Limnology and Freshwater Fisheries Research, 6(1), 47-51. https://doi.org/10.17216/LimnoFish.618101
26. Zhang, W., Liu, Y., Chen, Y., & Li, X. (2024). Synergistic antifungal mechanism of cinnamaldehyde and related aldehydes: membrane disruption and oxidative stress pathways. Food Microbiology. 121, 104524. https://doi.org/10.1016/j.fm.2024.104524