Antimicrobial in vitro effects of eight essential oils on Pasteurella multocida and Mannheimia haemolytica from nasopharyngeal swab samples of fattening calves

Essential oils are secondary metabolites of aromatic plants and are used in phytotherapy to treat various diseases. In the present study, eight selected essential oils - ajwain oil (Trachyspermum ammi L.), fennel oil (Foeniculum vulgare Mill. subsp. vulgare var. vulgare), thyme oil chemotype (ct.) thymol (Thymus vulgaris L.), tea tree oil (Melaleuca alternifolia Cheel.), oregano oil (Origanum vulgare L.), mountain savory oil (Satureja montana L.), lemongrass oil (Cymbopogon citratus (DC.) Stapf.) and eucalyptus oil (Eucalyptus globulus Labill.) -were examined for their antibacterial effect against Pasteurella (P.) multocida and Mannheimia (M.) haemolytica isolates from deep nasopharyngeal swab samples of fattening calves using agar diffusion and microdilution. All eight essential oils were effective against the tested isolates. Lemongrass oil proved to be the most potent of all eight essential oils, while fennel oil was only weakly effective. Different antimicrobial effects were observed between the two research methods. The effectiveness of ajwain, thyme, oregano and mountain savory oils was comparable in agar diffusion. However, this could not be reproduced using the microdilution method. P. multocida was found to be more sensitive to all essential oils tested than M. haemolytica. This study shows that the tested essential oils have antimicrobial in-vitro effects on P. multocida and M. haemolytica isolates and that the examination method is associated with the test result.Ätherische Öle sind sekundäre Metaboliten aromatischer Pflanzen und werden in der Phytotherapie zur Behandlung unterschiedlicher Erkrankungen eingesetzt. In der vorliegenden Studie wurden acht ausgewählte ätherische Öle – Ajowanöl (Trachyspermum ammi L.), Fenchelöl (Foeniculum vulgare Mill. subsp. vulgare var. vulgare), Thymianöl chemotyp (ct.) thymol (Thymus vulgaris L.), Teebaumöl (Melaleuca alternifolia Cheel.), Oreganoöl (Origanum vulgare L.), Berg­bohnenkrautöl (Satureja montana L.), Lemongrasöl (Cymbopogon citratus (DC.) Stapf.) und Eukalyptusöl (Eucalyptus globulus Labill.) – mittels Agardiffusion und Mikrodilution auf ihre antibakterielle Wirkung gegenüber Pasteurella (P.) multocida- und Mannheimia (M.) haemolytica-Isolaten aus tiefen Nasenrachentupferproben von Mastkälbern untersucht. Alle acht ätherischen Öle zeigten sich gegenüber den getesteten Isolaten wirksam. Lemongrasöl erwies sich als das potenteste aller acht ätherischen Öle, wobei Fenchelöl hingegen nur schwach wirksam war. Unterschiedliche Wirkungen wurden zwischen den beiden angewandten Untersuchungsmethoden beobachtet. Beispielsweise war die Wirksamkeit von Ajowan-, Thymian-, Oregano- und Berg­bohnenkrautöl in der Agardiffusion vergleichbar. Dies konnte jedoch mit dem Verfahren der Mikrodilution nicht reproduziert werden. P. multocida erwies sich gegenüber allen getesteten ätherischen Ölen empfindlicher als M. haemolytica. Diese Untersuchung zeigt erstens, dass die getesteten ätherischen Öle in vitro eine antimikrobielle Wirksamkeit auf klinische P. multocida- und M. haemolytica-Isolate haben. Zweitens zeigt sie, dass die Untersuchungsmethode mit dem Testergebnis assoziiert ist.Les huiles essentielles sont des métabolites secondaires de plantes aromatiques et sont utilisées en phytothérapie pour le traitement de différentes maladies. Dans la présente étude, huit huiles essentielles sélectionnées – huile d’ajowan (Trachyspermum ammi L.), huile de fenouil (Foeniculum vulgare Mill. subsp. vulgare var. vulgare), huile de thym chémotype (ct.) thymol (Thymus vulgaris L.), huile d’arbre à thé (Melaleuca alternifolia Cheel.), huile d’origan (Origanum vulgare L.), huile de sarriette de montagne (Satureja montana L. ), huile de citronnelle (Cymbopogon citratus (DC.) Stapf.) et huile d’eucalyptus (Eucalyptus globulus Labill.) – ont été étudiées par diffusion sur gélose et microdilution pour leur effet antibactérien sur des isolats de Pasteurella (P.) multocida et de Mannheimia (M.) haemolytica provenant d’échantillons d’écouvillons nasaux profonds de veaux d’engraissement. Les huit huiles essentielles se sont révélées efficaces sur les isolats testés. L’huile de citronnelle s’est avérée être la plus puissante des huit huiles essentielles, tandis que l’huile de fenouil n’était que faiblement efficace. Des effets différents ont été observés entre les deux méthodes de recherche utilisées. Par exemple, l’efficacité des huiles d’ajowan, de thym, d’origan et de sarriette de montagne était comparable dans la diffusion sur gélose. Cependant, cela n›a pas pu être reproduit avec la méthode de microdilution. P. multocida s’est révélée plus sensible que M. haemolytica à toutes les huiles essentielles testées. Cette étude montre premièrement que les huiles essentielles testées ont une efficacité antimicrobienne in vitro sur des isolats cliniques de P. multocida et de M. haemolytica. Deuxièmement, elle montre que la méthode d’examen est associée au résultat du test.Gli oli essenziali sono metaboliti secondari delle piante aromatiche e vengono utilizzati nella fitoterapia per il trattamento di varie malattie. Nel presente studio, sono stati selezionati otto oli essenziali – olio di ajowan (Trachyspermum ammi L.), olio di finocchio (Foeniculum vulgare Mill. subsp. vulgare var. vulgare), olio di timo chemotipo (ct.) timolo (Thymus vulgaris L.), olio di melaleuca (Melaleuca alternifolia Cheel.), olio di origano (Origanum vulgare L.), olio di santoreggia (Satureja montana L.), olio di citronella (Cymbopogon citratus (DC.) Stapf.) e olio di eucalipto (Eucalyptus globulus Labill.) – e sono stati esaminati mediante diffusione in agar e microdiluizione per la loro attività antibatterica contro isolati di Pasteurella (P.) multocida e Mannheimia (M.) haemolytica provenienti da tamponi nasofaringei profondi di vitelli da ingrasso. Tutti gli otto oli essenziali si sono dimostrati efficaci contro gli isolati testati. L’olio di citronella è risultato il più potente tra tutti gli oli essenziali, mentre l’olio di finocchio si è dimostrato solo debolmente efficace. Sono state anche osservate differenze di efficacia tra i due metodi di indagine utilizzati. Ad esempio, abbiamo riscontrato un’efficacia comparabile degli oli di ajowan, timo, origano e santoreggia nella diffusione in agar. Tuttavia, questa non si è riprodotta con il metodo della microdiluizione. P. multocida si è dimostrato più sensibile agli oli essenziali testati rispetto a M. haemolytica. Questo studio dimostra in primo luogo che gli oli essenziali testati hanno un’attività antimicrobica in vitro sugli isolati clinici di P. multocida e M. haemolytica. In secondo luogo, dimostra che il metodo di indagine è associato al risultato del test.