L-L EXTRACTION MIXTURE BETWEEN EUCALYPTUS-PELARGONIUM ESSENTIAL OILS AND ITS EFFECTIVENESS ON Klebsiella pneumonieae

Abstract

Objective: The synergistic or adjuvant effect on the antimicrobial effectiveness of pelargonium essential oil (PEO) in combination with eucalyptus essential oil (EEO) has been the objective of this work. Theoretical Framework: The small amounts of oil in pelargonium (difficultly extractable by vapor drag) have motivated a liquid PEO-liquid EEO (L-L) extraction. EEO has been used as an extractant for PEO, giving a final proportion of 5:2. Method: Both essential oils were obtained by steam stripping with water. Analysis by GC-FID chromatography gave 80.5% w/w of 1,8-cineole (eucalyptol), 3.05% w/w of limonene, 5.4% w/w of α-pinene, and antioxidant capacity of 76.0%. For the ME-E5P2 mixture, 56.4% of 1,8-cineole and 9.30% of citronellol were obtained from the essential oil of Pelargonium spp. with an antioxidant capacity of 78.6%. Due to the small amount of PEO (0.033% in the wet base of the plant) compared to EEO (5%), a direct soxhlet extraction of PEO with EEO as extractant was developed, until obtaining a proportion equivalent to EEO (5): PEO (2), so that volatility losses (typical of hydro distillation) were avoided. This mixture has been called the L-L EXTRACTION MIXTURE (ME-E5P2). Results and Discussion: In vitro, the effectiveness of ME-E5P2 against Klebsiella pneumoniae had better effectiveness against K. pneumoniae ATCC 13883 with a minimum bacterial concentration (MBC) of 60.5 mg/mL, a minimum inhibitory concentration (MIC) of 130 mg /mL and an excellent antimicrobial sensitivity (AMS) between 15.0 to 29.0 mm compared to Imipenem and oxacillin. It was found that the combination of the essential oils of Eucalyptus globulus Labill and Pelargonium spp. in a ratio of 5:2 has better antimicrobial effectiveness against Klebsiella pneumoniae. Research Implications: The practical and theoretical implications of this research are discussed, providing information on how the results can be applied or influence practices in the field of medicine and biology. Originality/Value: The relevance and value of this research is evident in providing an efficient and natural alternative to the indiscriminate use of chemical antibiotics, avoiding microbial resistance.

Alternate abstract:

Objetivo: O efeito sinérgico ou adjuvante na eficácia antimicrobiana do óleo essencial de pelargônio (PEO) em combinação com óleo essencial de eucalipto (AEE) foi o objetivo deste trabalho. Referencial Teórico: As pequenas quantidades de óleo de Pelargonium (difícil de extrair por extração a vapor) motivaram uma extração de PEO líquido-EEO líquido (L-L). O EEO tem sido utilizado como extrator de PEO, dando uma proporção final de 5:2 Método: Ambos os óleos essenciais foram obtidos por decapagem a vapor. A análise por cromatografia GC-FID deu 80,5% p/p de 1,8-cineol (eucaliptol), 3,05% p/p de limoneno, 5,4% p/p de α-pineno e uma capacidade antioxidante de 76,0%. Para a mistura ME-E5P2 foram obtidos 56,4% de 1,8-cineol e 9,30% de citronelol a partir do óleo essencial de Pelargonium spp. com capacidade antioxidante de 78,6%. Devido à pequena quantidade de PEO (0,033% na base úmida da planta) em comparação com EEO (5%), foi desenvolvida uma extração direta de PEO em soxhlet com EEO como extratante, até obter uma proporção equivalente a EEO (5):PEO (2), para que fossem evitadas perdas de volatilidade (típicas da hidrodestilação). Esta mistura foi chamada de MISTURA DE EXTRAÇÃO L-L (ME-E5P2). Resultados e Discussão: In vitro, a eficácia do ME-E5P2 contra Klebsiella pneumoniae teve melhor eficácia contra K. pneumoniae ATCC 13883 com concentração bacteriana mínima (MBC) de 60,5 mg/mL, concentração inibitória mínima (CIM) de 130 mg/mL e excelente sensibilidade antimicrobiana (AMS) entre 15,0 a 29,0 mm em comparação com Imipenem e Oxacilina. Verificou-se que a combinação dos óleos essenciais de Eucalyptus globulus Labill e Pelargonium spp. na proporção de 5:2 apresenta melhor eficácia antimicrobiana contra Klebsiella pneumoniae. Implicações da Pesquisa: São discutidas as implicações práticas e teóricas desta pesquisa, fornecendo informações sobre como os resultados podem ser aplicados ou influenciar práticas no campo da medicina e da biologia. Originalidade/Valor: A relevância e o valor desta pesquisa são evidentes ao fornecer uma alternativa eficiente e natural ao uso indiscriminado de antibióticos químicos, evitando a resistência microbiana.

Alternate abstract:

Objetivo: El efecto sinérgico o coadyuvante sobre la eficacia antimicrobiana del aceite esencial de pelargonio (PEO) en combinación con el aceite esencial de eucalipto (AEE) fue el objetivo de este trabajo. Marco Teórico: Las pequeñas cantidades de aceite del Pelargonio (difícilmente extraíble mediante arrastre de vapor) han motivado una extracción de PEO líquido-EEO líquido (L-L). Se ha utilizado EEO como extractante de PEO, dando una proporción final de 5:2 Método: Ambos aceites esenciales se obtuvieron mediante decapado con vapor de agua. El análisis mediante cromatografía GC-FID dio un 80,5 % p/p de 1,8-cineol (eucaliptol), un 3,05 % p/p de limoneno, un 5,4 % p/p de α-pineno y una capacidad antioxidante del 76,0 %. Para la mezcla ME-E5P2 se obtuvo 56,4% de 1,8-cineol y 9,30% de citronelol a partir del aceite esencial de Pelargonium spp. con una capacidad antioxidante del 78,6%. Debido a la pequeña cantidad de PEO (0.033% en la base húmeda de la planta) en comparación con EEO (5%), se desarrolló una extracción soxhlet directa de PEO con EEO como extractante, hasta obtener una proporción equivalente a EEO (5):PEO (2), de modo que se evitaron pérdidas de volatilidad (típicas de la hidrodestilación). Esta mezcla se ha denominado MEZCLA DE EXTRACCIÓN L-L (ME-E5P2). Resultados y Discusión: In vitro, la efectividad de ME-E5P2 contra Klebsiella pneumoniae tuvo mejor efectividad contra K. pneumoniae ATCC 13883 con una concentración bacteriana mínima (MBC) de 60,5 mg/mL, una concentración mínima inhibitoria (CIM) de 130 mg/mL y una excelente sensibilidad antimicrobiana (AMS) entre 15,0 a 29,0 mm en comparación con Imipenem y Oxacilina. Se encontró que la combinación de los aceites esenciales de Eucalyptus globulus Labill y Pelargonium spp. en una proporción de 5:2 tiene mejor eficacia antimicrobiana contra Klebsiella pneumoniae. Implicaciones de la Investigación: Se discuten las implicaciones prácticas y teóricas de esta investigación, proporcionando información sobre cómo los resultados pueden aplicarse o influir en las prácticas en el campo de la medicina y la biologia. Originalidad/Valor: La relevancia y valor de esta investigación se evidencian en dar uma alternativa eficiente y natural frente al uso indiscriminado de antibióticos químicos, evitando la resistência microbiana.