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Effects of phytogenic substances on growth and biofilm formation of Escherichia coli and Salmonella field isolates


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In der vorliegenden Studie wurden die Effekte von Knoblauchöl, Zimtaldehyd, Carvacrol, Thymol und Thymianöl auf das Wachstum und die Biofilmbildung von Escherichia coli- und Salmonella-Feldisolate untersucht. Die minimalen inhibitorischen Konzentrationen (MIC) wurden gemäß DIN EN ISO 20776-1:2019 (ISO, 2019) erhoben, und die anhaftende Biofilm-Biomasse mit Mikrotiterplatten-Assay und Kristallviolett-Färbung (CV) bestimmt. Die stärkste antimikrobielle Wirkung auf Escherichia coli-Serovare wurde mit 150 ppm Thymol beobachtet, gefolgt von Carvacrol und Zimtaldehyd mit 300 ppm und Thymianöl mit 600 ppm. Mit Salmonella-Serovaren wurden verlgeichbare Ergebnisse erzielt. Knoblauchöl zeigte bis zur höchsten untersuchten Konzentration von 10000 ppm keine Wachstumshemmung bei Escherichia coli- und Salmonella-Serovaren. Zimtaldehyd erwies sich mit 5 ppm als wirksamste Substanz zur Reduktion der Escherichia coli-CV-Biofilmbildung im sub-MIC-Bereich, gefolgt von Carvacrol, Thymol und Thymianöl mit 40 ppm und Knoblauchöl mit 10000 ppm. Die CV-Biofilmbildung von Salmonella-Serovaren im sub-MICBereich konnte mit 40 ppm Zimtaldehyd und 80 ppm Carvacrol, Thymol oder Thymianöl deutlich reduziert werden. Knoblauchöl hatte keinen Einfluss auf die CV-Biofilmbildung der getesteten Salmonellen. Die vorliegende Studie zeigt eine starke antibakterielle Wirkung von Zimtaldehyd, Carvacrol, Thymol und Thymianöl. Die ähnliche Reaktion von Feldisolaten und Referenzstämmen auf die untersuchten Substanzen lässt auf eine allgemeine Wirkung innerhalb der getesteten Bakterienspezies schließen. Alle vier Substanzen waren ebenfalls in der Lage die CV-Biofilmbildung im sub-MIC-Bereich erheblich zu reduzieren. Die Untersuchung von phytogenen Substanzen mit Feldisolaten trägt zur Entwicklung von Futtermittelzusatzstoffen als Alternativen zu Antibiotika im Tierfutter und folglich zur Steigerung von Produktivität und Tierwohl in der modernen Tierproduktion bei.

eISSN:
2719-5430
Sprache:
Englisch
Zeitrahmen der Veröffentlichung:
4 Hefte pro Jahr
Fachgebiete der Zeitschrift:
Biologie, Ökologie, andere