A kakukkfűből származó három illóolaj összetevőinek, antibakteriális aktivitásának és citotoxicitásának vizsgálata emberi májrákos sejteken
A kakukkfű a Lamiaceae családba tartozó, Belső-Mongóliában, Heilongjiangban és más régiókban széles körben elterjedt kis félcserje. A kakukkfű illóolaj a kakukkfű egyedülálló illóolaja, és tartalma a növekedési környezettől és a típustól függően változik. Leginkább terpénekből és aromás vegyületekből áll, a legmagasabb a timol és a karvacrol tartalma. A kakukkfű illóolajat kiváló antioxidáns tulajdonságai miatt széles körben használják élelmiszer-adalékanyagokban, valamint szépség- és bőrápolási termékekben. Erős gátló hatással van a patogén baktériumokra is, mint például a Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Candida albicans és Salmonella typhimurium. Ezért jelentős figyelmet kapott az orvostudományban. Bár számos irodalmi jelentés született a rákos sejtek apoptózisát kiváltó növényi illóolaj mechanizmusáról, a kakukkfű növények illóolajáról kevés kutatási jelentés született, és kevés jelentés van arról, hogy hogyan vezet a rákos sejtek nekrózisához és apoptózisához, valamint a szisztematikus kutatás hiánya.

Ebben a tanulmányban a Thymus citriodorus, a Thymus mongolicus és a Thymus vulgaris volt az alapanyag, amelyből három illóolajat vontak ki vízgőzdesztillációval a kakukkfűből. Kémiai összetevőik gázkromatográfia-tömegspektrometriás (GC-MS) elemzésével kombinálva tanulmányoztuk az antibakteriális hatást és a májráksejtekre gyakorolt toxicitást, ami több alapvető elméleti alapot biztosít a kakukkfű illóolajok további átfogó fejlesztéséhez.

A növényi illóolajok kivonása aromás növényekből hatékony alternatívája a kémiai gombaölő szereknek és a rákellenes szereknek, mivel viszonylag biztonságos, alacsony toxicitású, könnyen lebomló és környezetbarát tulajdonságokkal rendelkezik. Az illóolajok összetétele a különböző gyógynövényeknél eltérő, általában különböző terpenoidokat, aromás vegyületeket, alifás vegyületeket, valamint nitrogéntartalmú és kéntartalmú vegyületeket tartalmaznak. Jelenleg korlátozott kutatások folynak a kakukkfű illóolajban lévő hatóanyagok daganatellenes hatásairól. Ebben a tanulmányban hagyományos vízgőz-desztillációval háromféle kakukkfű illóolajat nyertek, és GC-MS segítségével elemezték az összetételükben mutatkozó különbségeket. A legszembetűnőbb az volt, hogy a citromos kakukkfű illóolaj két vegyületet, citrált és izocitrált tartalmazott, míg a másik két illóolaj nem tartalmazta ezt a két anyagot. A kísérletben háromféle kakukkfű illóolajat használtak különböző növényi kórokozók kezelésére, és megállapították, hogy különböző képességeket mutattak az antibakteriális aktivitás terén. Közülük a citromos kakukkfű illóolajnak volt a legjobb antibakteriális hatása, különösen az Escherichia colira. Ezzel szemben a francia kakukkfű illóolaj antibakteriális képessége gyengébb, amelyet a kakukkfű illóolaj követ. A kísérletben a májrákos sejtvonalak proliferációjára és apoptózisára gyakorolt hatását is elemezték CCK-8 módszerrel. Az eredmények azt mutatták, hogy a háromféle kakukkfű illóolaj jelentősen gátolni tudja a HepG2 májráksejt proliferációját és apoptózist indukál, ami bizonyos kutatási potenciállal rendelkezik a daganatellenes gyógyszerek fejlesztésében. Ez az antibakteriális és rákellenes funkció szorosan összefügg a kakukkfű nemzetségben található illóolajok összetételével. A timol, amely a legmagasabb tartalommal rendelkezik, nemcsak jelentős terápiás hatással van a növényi gombákra, a dermatofitákra és az emberi gyulladásra, hanem jó daganatellenes farmakológiai aktivitást is mutat. Például a timol képes apoptózist indukálni a májrákos sejtekben, a prosztatarákos sejtekben és a gyomorrákos sejtekben a mitogén aktivált fehérje kináz (MAPK), az extracellulárisan szabályozott fehérje kináz (ERK) és az apoptotikus Bax génből, és rákellenes hatást fejt ki a mitokondriális transzmembrán ROS indukciójának csökkentésével, a kaszpáz expresszió fokozásával és a Bcl-2 expressziójának leszabályozásával. Ezen túlmenően, a citral képes a leukémiás sejtek apoptózisát kiváltani azáltal, hogy oxidatív stresszreakciót indukál, növeli az intracelluláris malondialdehid szintjét, csökkenti a redukált glutationt, és a leukémiás sejtek apoptózisát indukálja. A BAK pro apoptotikus fehérje expressziójának felfelé szabályozása és a Bcl xL anti apoptotikus fehérje expressziójának lefelé szabályozása révén gátolhatja a limfóma sejtek proliferációját, és blokkolhatja a sejtciklust, hogy gátolja az emlőrákos sejtek proliferációját. Zhao és munkatársai levendula illóolajat használtak a HepG2 humán májrákos sejtvonal növekedésének gátlására. Az eredmények azt mutatták, hogy a levendula illóolaj koncentrációfüggő módon jelentősen gátolni tudja a HepG2 sejtek proliferációját. A kezelés után a levendula illóolaj különböző koncentrációi jelentős apoptózist és nekrózist mutattak a HepG2 sejtekben. Jia és munkatársai megállapították, hogy a limonén növelheti a Bax és a citokróm tartalmát, csökkentheti a Bcl-2 expresszióját, és apoptózist indukálhat az LS174T humán vastagbélrák sejtvonalban; Jaganathan és munkatársai megerősítették, hogy a fenol a p53 és a kaszpáz-3 aktiválásával apoptózist indukálhat a vastagbélráksejtekben.

A természetes növényi illóolajok nagy potenciális biológiai erőforrást jelentenek. A kakukkfű illóolajok kutatásának elmélyítésével több lehetőség nyílik a klinikai orvoslás, a gyógyszerellátás és az élelmiszerbiztonság számára, új utakat nyitva az új természetes antioxidánsok és daganatellenes gyógyszerek kifejlesztéséhez.