Studie über die Bestandteile, die antibakterielle Aktivität und die Zytotoxizität von drei ätherischen Ölen aus Thymian auf menschliche Leberkrebszellen
Thymian ist ein kleiner Halbstrauch aus der Familie der Lamiaceae, der in der Inneren Mongolei, Heilongjiang und anderen Regionen weit verbreitet ist. Das ätherische Öl des Thymians ist eine einzigartige flüchtige Substanz des Thymians, und sein Gehalt variiert je nach Wachstumsumgebung und Art. Es besteht hauptsächlich aus Terpenen und aromatischen Verbindungen, wobei Thymol und Carvacrol den höchsten Gehalt aufweisen. Das ätherische Öl des Thymians wird aufgrund seiner hervorragenden antioxidativen Eigenschaften häufig in Lebensmittelzusatzstoffen sowie in Schönheits- und Hautpflegeprodukten verwendet. Es hat auch eine starke hemmende Wirkung auf pathogene Bakterien wie Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Candida albicans und Salmonella typhimurium. Daher hat es in der Medizin große Aufmerksamkeit erregt. Obwohl es in der Literatur viele Berichte über den Mechanismus der Apoptose von Krebszellen durch ätherische Pflanzenöle gibt, gibt es nur wenige Forschungsberichte über das ätherische Öl von Thymianpflanzen, und es gibt nur wenige Berichte darüber, wie es zur Nekrose und Apoptose von Krebszellen führt, sowie einen Mangel an systematischer Forschung.

In dieser Studie wurden Thymus citriodorus, Thymus mongolicus und Thymus vulgaris als Materialien verwendet, um durch Wasserdampfdestillation drei ätherische Öle aus Thymian zu gewinnen. In Kombination mit einer Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS)-Analyse ihrer chemischen Komponenten wurden die antibakterielle Wirkung und die Toxizität für Leberkrebszellen untersucht, was eine grundlegende theoretische Basis für die weitere umfassende Entwicklung von ätherischen Ölen aus Thymian darstellt.

Die Extraktion von ätherischen Ölen aus aromatischen Pflanzen ist eine wirksame Alternative zu chemischen Fungiziden und Krebsbekämpfungsmitteln, da sie relativ sicher, wenig toxisch, leicht abbaubar und umweltfreundlich ist. Die Zusammensetzung der ätherischen Öle variiert je nach Heilpflanze und enthält im Allgemeinen verschiedene Terpenoide, aromatische Verbindungen, aliphatische Verbindungen sowie stickstoff- und schwefelhaltige Verbindungen. Derzeit gibt es nur wenige Untersuchungen über die Anti-Tumor-Wirkung der Wirkstoffe im ätherischen Öl des Thymians. In dieser Studie wurden durch traditionelle Wasserdampfdestillation drei Arten von ätherischem Thymianöl gewonnen und ihre Unterschiede in der Zusammensetzung mittels GC-MS analysiert. Der offensichtlichste Unterschied war, dass das ätherische Öl des Zitronenthymians zwei Verbindungen, Citral und Isocitral, enthielt, während die beiden anderen ätherischen Öle diese beiden Substanzen nicht enthielten. In dem Experiment wurden drei Arten von ätherischem Thymianöl zur Behandlung verschiedener Pflanzenpathogene verwendet, und es wurde festgestellt, dass sie unterschiedliche antibakterielle Eigenschaften aufwiesen. Das ätherische Öl aus Zitronenthymian hatte die beste antibakterielle Wirkung, insbesondere auf Escherichia coli. Im Gegensatz dazu ist die antibakterielle Wirkung des ätherischen Öls des französischen Thymians schwächer, gefolgt vom ätherischen Öl des Thymians. Im Rahmen des Versuchs wurden auch die Auswirkungen auf die Proliferation und Apoptose von Leberkrebszelllinien mit der CCK-8-Methode untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass drei Arten von ätherischen Thymianölen die Proliferation der Leberkrebszelle HepG2 signifikant hemmen und ihre Apoptose auslösen können, was ein gewisses Forschungspotenzial für die Entwicklung von Antitumor-Medikamenten hat. Diese antibakterielle und krebshemmende Funktion steht in engem Zusammenhang mit der Zusammensetzung der ätherischen Öle der Thymian-Gattung. Thymol, das den höchsten Gehalt aufweist, hat nicht nur bedeutende therapeutische Wirkungen auf Pflanzenpilze, Dermatophyten und menschliche Entzündungen, sondern zeigt auch eine gute pharmakologische Aktivität gegen Tumore. Zum Beispiel kann Thymol die Apoptose in Leberkrebszellen, Prostatakrebszellen und Magenkrebszellen durch die mitogenaktivierte Proteinkinase (MAPK), die extrazellulär regulierte Proteinkinase (ERK) und das apoptotische Gen Bax induzieren und krebshemmende Wirkungen ausüben, indem es die mitochondriale Transmembraninduktion von ROS reduziert, die Caspase-Expression verstärkt und die Bcl-2-Expression herunterreguliert. Darüber hinaus kann Citral die Apoptose von Leukämiezellen induzieren, indem es eine oxidative Stressreaktion auslöst, den Gehalt an intrazellulärem Malondialdehyd erhöht, reduziertes Glutathion reduziert und die Apoptose von Leukämiezellen auslöst. Es kann auch die Proliferation von Lymphomzellen hemmen, indem es die Expression des pro-apoptotischen Proteins BAK hochreguliert und die Expression des anti-apoptotischen Proteins Bcl xL herunterreguliert, und den Zellzyklus blockieren, um die Proliferation von Brustkrebszellen zu hemmen. Zhao et al. verwendeten ätherisches Lavendelöl, um das Wachstum der menschlichen Leberkrebszelllinie HepG2 zu hemmen. Die Ergebnisse zeigten, dass ätherisches Lavendelöl die Proliferation von HepG2-Zellen in einer konzentrationsabhängigen Weise signifikant hemmen konnte. Nach der Behandlung zeigten verschiedene Konzentrationen von ätherischem Lavendelöl eine signifikante Apoptose und Nekrose in HepG2-Zellen. Jia et al. fanden heraus, dass Limonen den Gehalt an Bax und Cytochrom erhöhen, die Expression von Bcl-2 verringern und Apoptose in der menschlichen Dickdarmkrebs-Zelllinie LS174T auslösen kann; Jaganathan et al. bestätigten, dass Phenol Apoptose in Dickdarmkrebszellen durch Aktivierung von p53 und Caspase-3 auslösen kann.

Die ätherischen Öle natürlicher Pflanzen sind eine hochpotente biologische Ressource. Mit der Vertiefung der Forschung über die ätherischen Öle von Thymianpflanzen werden sich mehr Möglichkeiten für die klinische Medizin, die pharmazeutische Versorgung und die Lebensmittelsicherheit ergeben, wodurch sich neue Wege für die Entwicklung neuer natürlicher Antioxidantien und Antitumormittel eröffnen.