Antibakteriální aktivita extraktů a silic z různých genotypů léčebného konopí (Cannabis sativa L.)

Lukáš Kořánek

Master's thesis

Antibacterial activity of extracts and essential oils from different genotypes of medical cannabis (Cannabis sativa L.)

Abstract:

Konopí patří mezi nejdéle používané léčivé rostliny a bylo známo již lidmi v pravěku, kde bylo používáno jako tkanina. Široké uplatnění v medicíně začalo ve starověku, odkud se dochovalo i několik lékařských záznamů o použití. V současnosti stále existují kultury, které konopí běžně využívají pro své pozitvní léčebné účinky. I přes svůj široký léčebný potenciál je v současnosti však v mnoha zemích světa zakázáno, z důvodu jeho možného zneužití jako návyvoké látky. Uplatnění konopí v moderní medicíně může být mimo jiné i díky své antibakteriální aktivitě. V současnosti roste problém se zvyšující bakteriální rezistencí, se kterou souvisí i nutnost objevování nových účinných antibiotických látek. Jako možný zdroj těchto látek se jeví látky přírodního původu, zejména rostlinné zdroje se svým širokým množstvím biologicky aktivních látek. Mezi tyto zdroje nepochybně spadá i konopí, a proto je výzkum této práce zaměřen na jeho antibakteriální aktivitu. Cílem této práce bylo zhodnotit antibakteriální aktivitu konopných extraktů a silic na bakteriích vyvolávající mimo jiné gastrointestinální onemocnění. K vyhodnocení byly použity extrakty a silice z deseti různých genotypů konopí. Mezi vybrané mikroorganismy byli cíleně pro porovnání vybráni zástupci gramnegativních (dva kmeny Escherichia coli a Salmonella enteritica) i grampozitivních bakterií (Bacillus cereus, Listeria monocytogenes a dva kmeny Staphylococcus aures). Výsledky práce potvrzují antibakteriální působení extraktů na grampozitivní bakterie (minimální inhibiční koncentrace vyšla 8 μg/ml nebo 16 μg/ml) a lze zde tedy hovořit o možném využití v medicíně. V případě gramnegativních bakterií nebyla při zvolené koncentraci exraktů (1024 μg/ml) potvrzena antibakteriální aktivita. U silic, kde byla zvolena stejná počáteční koncentrace jako u extraktů (1024 μg/ml), nebyla zaznamenána antibakteriální aktivita ani u jedné z vybraných bakterií. Z výsledků minimální inhibiční koncentrace extraktů u grampozitivních extraktů lze také částečně potvrdit rozdílnou účinnost extraktů u jednotlivých genotypů. Z vybraných bakterií extrakty nejvíce účinkovaly na grampozitivní bakterie Bacillus cereus a Listeria monocytogenes.

Abstract:

Cannabis is one of the longest used medicinal plants and it was already known to mankind during the prehistoric times, where it was mainly used for fibre production. Wide spektrum of application s medicine began in antiquity. Several medical records of use have been preserved since that time. There are still places where cannabis is being used for its positive healing effects. Despite its wide therapeutic potential it is currently banned in many countries around the world due to its possible addictive misuse. The use of cannabis in modern medicine can be, among other things, due to its antibacterial activity. Currently, there is a growing problem with increasing bacterial resistance, which is related to the need to discover new effective antibiotics. Possible sources of these substances are substances of natural origin, especially plant sources with their wide range of biologically active substances. Cannabis undoubtedly belongs among these sources, and therefore the research of this thesis is focused on the cannabis antibacterial activity. The aim of this thesis is to evaluate the antibacterial activity of cannabis extracts and essential oils on bacteria causing, among other things, gastrointestinal diseases. Extracts and essential oils from ten different cannabis genotypes were used for evaluation. Representatives of gram-negative (two strains of Escherichia coli and Salmonella enteritica) and gram-positive bacteria (Bacillus cereus, Listeria monocytogenes and two strains of Staphylococcus aures) were selected for comparison between selected microorganisms. The results of the thesis confirm the antibacterial effect of the extracts on gram-positive bacteria (the minimum inhibitory concentration was 8 μg / ml or 16 μg / ml) and it is therefore possible to speak of its possible use in medicine. In the case of gram-negative bacteria, antibacterial activity was not confirmed with the selected concentration of extracts (1024 μg / ml). For essential oils, with the same initial concentration (1024 μg / ml), no antibacterial activity was confirmed on any of the selected bacteria. The results of the minimum inhibitory concentration of extracts in gram-positive extracts can also partially confirm the different efficacy of the extracts in individual genotypes. The extracts had the most significant effect on the gram-positive bacteria Bacillus cereus and Listeria monocytogenes.

Keywords

léčebné konopí, antibakteriální aktivita, extrakty, silice, grampozitivní bakterie, gramnegativní bakterie

Keywords

medical cannabis, antibacterial activity, extracts, essential oils, gram-positive bacteria, gram-negative bacteria

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Anežka Janatová, Ph.D.
• Reader: Boris Hučko, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition