Aktywne związki o charakterze przeciwbakteryjnym występujące w ekstraktach roślinnych to polifenole, które można podzielić na następujące grupy: ligniny, stilbeny, flawonoidy, kwasy fenolowe i inne. Najbardziej poznaną grupę stanowią flawonoidy, do których można zaliczyć: flawony, izoflawony, flawonony, antocyjanidyny, flawonole, flawanole. Związki te pełnią w roślinach różne funkcje, m.in. ochronną przed mikroorganizmami i promieniowaniem UV, a także nadającą barwę pestkom, owocom i kwiatom. Długotrwałe działanie wyciągów z roślin powoduje denaturację białek i zaburzenia metabolizmu w komórkach bakterii, prowadząc do ich śmierci. Wprowadzenie takich związków bezpośrednio do żywności lub do opakowań może powodować zmiany właściwości produktu i właściwości sensorycznych. Dlatego też są pewne ograniczenia w stosowaniu tych związków. Najbardziej znanymi przeciwbakteryjnymi wyciągami z roślin są: ekstrakt z grejpfruta i olejek czosnkowy. Silne właściwości bakteriobójcze, zwłaszcza względem bakterii Gram dodatnich, posiadają olejki eteryczne, olejek goździkowy, cynamonowy, pigmentowy, rozmarynowy, tymiankowy. Substancjami, które odpowiadają za ich skuteczność są: aldehyd cynamonowy, eugenol, tymol. Aktywność antybakteryjną wykazują również ekstrakty pozyskiwane z oregano, cebuli, czosnku.
Podsumowanie
Skuteczność substancji bakteriobójczych zależy od wielu czynników. Bardzo ważna jest temperatura otoczenia, ponieważ większość substancji posiada niższą skuteczność w niskich temperaturach. Ważną rolę odgrywa też pH, które może modyfikować zarówno strukturę cząsteczki, jak też powodować stabilność lub utratę właściwości bakteriobójczych. Obecność białek zmniejsza skuteczność interakcji biocydów z komórką mikroorganizmów. Niezwykle istotne są czynniki związane z rodzajem i zastosowaniem środka biobójczego, jego stężeniem, sposobem i czasem kontaktu. Ten sam rezultat można uzyskać przy zastosowaniu wysokiego stężenia substancji bakteriobójczej przy krótkim czasie kontaktu lub przy zastosowaniu małego stężenia i wydłużonym czasie kontaktu. Nie bez znaczenia jest też wiek bakterii oraz obecność i obfitość biofilmu.
W początkowym etapie substancje bakteriobójcze zaczynają reagować z mikroorganizmami na powierzchni komórki. Ogromny wpływ na przebieg tego procesu, a później na wnikanie substancji bakteriobójczej, ma zewnętrzna błona bakterii. Bakterie Gram dodatnie są bardziej podatne na działanie substancji bakteriobójczych niż Gram ujemne, co jest spowodowane różną budową osłon komórkowych.
Oporność mikroorganizmów względem substancji biobójczych może być tymczasowa lub ciągła. Pojawienie się ogólnej oporności jest mało prawdopodobne, ze względu na dużą liczbę miejsc docelowych w komórkach mikroorganizmów. Związane jest to z rodzajem substancji bakteriobójczej oraz z różnicami w procesach metabolicznych. Mechanizmy te prawdopodobnie działają synergicznie, ale jest na to niewiele potwierdzeń literaturowych. Do chwili obecnej w literaturze opisano kilka mechanizmów oporności bakterii na substancje bakteriobójcze. Niektóre mechanizmy są właściwe dla danego gatunku bakterii, inne dla całych zespołów, czy grup filogenetycznych. Niektóre mechanizmy są swoiste dla mikroorganizmów, inne zostały nabyte w drodze mutacji lub kombinacji genów. Nie każdy mechanizm został do końca poznany. Poza tym większość z nich ma charakter hipotetyczny, a ich potwierdzenie wymaga wielu dodatkowych i specjalistycznych badań.
Autor: dr hab. Agnieszka Richert
