Generální ředitelé mají vysokou hydrofobnost, která může podporovat jejich interakci s bakteriální lipidovou dvojvrstvou, čímž ovlivňují strukturální integritu a funkci buněčné membrány, a esenciální oleje se mohou hromadit ve velkém množství v lipidové dvojvrstvě, což nakonec vede k prasknutí buněk a apoptóze. Mechanismus účinku zahrnuje následující aspekty.
4.1 Vliv na morfologii bakteriálních buněk
Generální ředitelé mohou měnit strukturu bakteriálních buněk ovlivněním jejich morfologie, nechat vytékat intracelulární látky z buněk, vést k apoptóze bakteriálních buněk a nakonec dosáhnout bakteriostatických účinků. Tang a kol. pozorovali účinky různých koncentrací ošetření esenciálním olejem na morfologii bakteriálních buněk skenovacím elektronovým mikroskopem a zjistili, že bakteriální buňky ve slepé kontrolní skupině vykazovaly pravidelný tvar, kompletní vnitřní strukturu, hladký povrch a žádné poškození. Po ošetření generálními řediteli se povrch bakteriálních buněk v kontaktu s generálními řediteli zdá nepravidelný, vrásčitý a drsný, což naznačuje, že generální ředitelé mohou způsobit poškození bakteriálních buněk, a tím ovlivnit propustnost a integritu bakteriálních buněčných membrán.
4.2 Účinky na bakteriální buněčné membrány
Rostlinný esenciální olej může inhibovat a ničit bakteriální buněčnou membránu a jeho interakce s bakteriální buněčnou membránou způsobuje velké změny ve struktuře membrány, což má za následek expanzi a nestabilitu membrány, zvyšuje fluiditu a propustnost membrány, aby bylo dosaženo antibakteriálního účinku. Destrukce membrány vede ke ztrátě materiálu z buňky, což způsobí smrt bakterií. Generální ředitelé obvykle narušují bakteriální buněčné membrány třemi hlavními způsoby, čímž inhibují aktivitu patogenních bakterií.
1) Ovlivňují propustnost buněčné membrány. Permeabilita bakteriální buněčné membrány je vyjádřena relativní elektrickou vodivostí. Destrukce permeability membrány vede k úniku intracelulárních elektrolytů a zvýšení relativní vodivosti. Ambrosio a kol. ukázaly, že relativní vodivost E. coli U21 se zvýšila poté, co byli generální ředitelé použity k jejímu ošetření, což naznačuje, že propustnost bakteriální buněčné membrány byla zničena. Navíc, když byl bergamotový esenciální olej použit k léčbě EScherichia coli a Staphylococcus aureus, relativní vodivost obou z nich se zvýšila a relativní vodivost Staphylococcus aureus byla vyšší než u EScherichia coli, což naznačuje, že bergamotový esenciální olej by mohl zničit propustnost. bakteriální buněčné membrány a účinek na Staphylococcus aureus byl zjevnější.
2) Ovlivňuje integritu buněčné membrány. Protein a nukleová kyselina jsou extrémně důležité makromolekuly v buňkách, které zahrnují buněčnou strukturu a genetickou informaci. Absorbance nukleové kyseliny a proteinu při 260 nm je indikátorem integrity membrány. Bajpai a kol. zjistili, že hodnota absorbance EScherichia coli a Staphylococcus aureus ošetřených bergamotovým esenciálním olejem se významně zvýšila, což naznačuje, že bergamotový esenciální olej ovlivnil integritu membrány, což mělo za následek smrt bakteriálních buněk.
3) Ovlivňují buněčný membránový potenciál. Potenciál bakteriální buněčné membrány byl vyjádřen intenzitou fluorescence. Změna membránového potenciálu může ovlivnit metabolickou aktivitu bakterií. Proto lze změnu membránového potenciálu použít k určení, zda jsou bakterie apoptotické či nikoliv. Studie Songa a kol. ukázali, že generální ředitelé léčící STaphylococcus aureus by mohli významně snížit intenzitu fluorescence STaphylococcus aureus, což vedlo k abnormální buněčné metabolické aktivitě. Snímky ze skenovacího elektronového mikroskopu také ukázaly, že buněčná struktura STaphylococcus aureus byla poškozena po ošetření citrusovými silicemi. To ukazuje, že generální ředitelé mohou dosáhnout bakteriostázy přímým kontaktem s bakteriálními buňkami, což způsobí změny v buněčné membráně a zničí strukturu buněčné membrány.
4.3 Vliv na únik látek v bakteriálních buňkách
Když se bakteriální buňky dostanou do kontaktu s rostlinnými esenciálními oleji, změní se propustnost buněčných membrán, což způsobí únik velkých molekul v buňkách, jako jsou proteiny, nukleové kyseliny a ATP, čímž se zhorší bakteriální smrt. Přímé stanovení obsahu makromolekul uvnitř a vně bakteriálních buněk je proto také jednou z metod, jak zjistit, zda rostlinné silice mají antibakteriální aktivitu.
1) Vliv na bílkoviny a nukleové kyseliny u bakterií. Po LÉČBĚ STaphylococcus aureus s generálními řediteli se obsah extracelulárních proteinů a nukleových kyselin v buňkách STaphylococcus aureus výrazně zvýšil, zatímco obsah intracelulárních proteinů a nukleových kyselin významně poklesl, což naznačuje, že generální ředitelé působící na bakterie mohou způsobit únik jejich intracelulárního proteinu a nukleové kyseliny, což má za následek při bakteriální inaktivaci.
2) Vliv na bakteriální ATP. ATP je nezbytný pro funkce bakteriálních buněk, včetně požadavků na přeměnu energie, zpracování a transport živin, syntézu strukturních makromolekul a sekreci různých enzymů. Stanovení koncentrace ATP může určit, zda má bakteriostatický účinek. Po LÉČBĚ S. aureus generálními řediteli se intracelulární koncentrace ATP buněk S. aureus významně snížila, což ukazuje na intracelulární únik ATP a prokazuje bakteriostatické účinky generálních ředitelů.
