مدیران عامل دارای خاصیت آبگریزی بالایی هستند که می تواند تعامل آنها با دولایه لیپیدی باکتریایی را تقویت کند، در نتیجه بر یکپارچگی ساختاری و عملکرد غشای سلولی تأثیر می گذارد و اسانس ها می توانند در مقادیر زیادی در دو لایه لیپیدی انباشته شوند و در نهایت منجر به پارگی سلول و آپوپتوز شوند. مکانیسم اثر شامل جنبه های زیر است.
4.1 تأثیر بر مورفولوژی سلول های باکتریایی
مدیران عامل می توانند ساختار سلول های باکتریایی را با تأثیرگذاری بر مورفولوژی آنها تغییر دهند، مواد درون سلولی را از سلول ها خارج کنند، منجر به آپوپتوز سلولی باکتریایی شوند و در نهایت به اثرات باکتریواستاتیک دست یابند. تانگ و همکاران اثرات غلظتهای مختلف تیمار اسانس را بر روی مورفولوژی سلولهای باکتریایی با میکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده کرد و دریافت که سلولهای باکتریایی در گروه شاهد خالی شکل منظم، ساختار داخلی کامل، سطح صاف و بدون آسیب را نشان دادند. پس از درمان با مدیران عامل، سطح سلول های باکتریایی در تماس با مدیران عامل نامنظم، چروکیده و ناهموار به نظر می رسد، که نشان می دهد مدیران عامل می توانند به سلول های باکتریایی آسیب وارد کنند و در نتیجه بر نفوذپذیری و یکپارچگی غشای سلولی باکتری تاثیر بگذارند.
4.2 اثرات بر غشای سلولی باکتری
اسانس گیاهی می تواند غشای سلولی باکتری را مهار کرده و از بین ببرد و برهمکنش آن با غشای سلولی باکتری باعث تغییرات زیادی در ساختار غشا و در نتیجه انبساط و ناپایداری غشا و افزایش سیالیت و نفوذپذیری غشا می شود تا اثر ضد باکتریایی حاصل شود. تخریب غشاء منجر به از بین رفتن مواد از سلول می شود و باعث مرگ باکتری می شود. مدیران عامل معمولاً غشای سلولی باکتریایی را به سه روش اصلی مختل می کنند و در نتیجه فعالیت باکتری های بیماری زا را مهار می کنند.
1) نفوذپذیری غشای سلولی را تحت تأثیر قرار می دهد. نفوذپذیری غشای سلولی باکتری با هدایت الکتریکی نسبی بیان می شود. تخریب نفوذپذیری غشا منجر به نشت الکترولیت های داخل سلولی و افزایش رسانایی نسبی می شود. آمبروزیو و همکاران نشان داد که رسانایی نسبی E. coli U21 پس از استفاده از مدیران عامل برای درمان آن افزایش یافته است که نشان می دهد نفوذپذیری غشای سلولی باکتری از بین رفته است. علاوه بر این، هنگامی که از اسانس ترنج برای درمان اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس استفاده شد، رسانایی نسبی هر دو افزایش یافت و رسانایی نسبی استافیلوکوکوس اورئوس بیشتر از اشریشیا کلی بود که نشان میدهد اسانس ترنج میتواند نفوذپذیری را از بین ببرد. از غشای سلولی باکتری، و اثر بر استافیلوکوکوس اورئوس آشکارتر بود.
2) بر یکپارچگی غشای سلولی تأثیر می گذارد. پروتئین و اسید نوکلئیک، ماکرومولکول های بسیار مهمی در سلول ها هستند که ساختار سلولی و اطلاعات ژنتیکی را شامل می شوند. جذب نوکلئیک اسید و پروتئین در 260 نانومتر نشانگر یکپارچگی غشاء است. باجپای و همکاران دریافتند که ارزش جذب اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس تیمار شده با اسانس ترنج به طور قابل توجهی افزایش یافته است، که نشان می دهد اسانس ترنج بر یکپارچگی غشاء اثر می گذارد و منجر به مرگ سلولی باکتری می شود.
3) بر پتانسیل غشای سلولی تأثیر می گذارد. پتانسیل غشای سلولی باکتری با شدت فلورسانس بیان شد. تغییر پتانسیل غشا می تواند بر فعالیت متابولیک باکتری ها تأثیر بگذارد. بنابراین می توان از تغییر پتانسیل غشا برای تعیین آپوپتوز بودن یا نبودن باکتری ها استفاده کرد. مطالعه سونگ و همکاران. نشان داد که مدیران عاملی که استافیلوکوکوس اورئوس را درمان می کنند می توانند به طور قابل توجهی شدت فلورسانس استافیلوکوکوس اورئوس را کاهش دهند که منجر به فعالیت متابولیکی غیر طبیعی سلول می شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز نشان داد که ساختار سلولی استافیلوکوکوس اورئوس پس از درمان با اسانس مرکبات آسیب دیده است. این نشان می دهد که مدیران عامل می توانند با تماس مستقیم با سلول های باکتریایی به باکتریوستاز دست یابند و باعث ایجاد تغییراتی در غشای سلولی و تخریب ساختار غشای سلولی شوند.
4.3 تأثیر بر نشت مواد در سلول های باکتریایی
هنگامی که سلولهای باکتریایی با اسانسهای گیاهی تماس پیدا میکنند، نفوذپذیری غشای سلولی تغییر میکند و باعث نشت مولکولهای بزرگ در سلولها مانند پروتئینها، اسیدهای نوکلئیک و ATP میشود و در نتیجه مرگ باکتری را تشدید میکند. بنابراین، تعیین مستقیم محتوای ماکرومولکولها در داخل و خارج سلولهای باکتریایی نیز یکی از روشهای تشخیص فعالیت ضدباکتریایی اسانسهای گیاهی است.
1) تأثیر بر پروتئین و اسید نوکلئیک در باکتری ها. پس از درمان استافیلوکوکوس اورئوس با مدیران عامل، محتوای پروتئین خارج سلولی و اسید نوکلئیک سلول های استافیلوکوکوس اورئوس به طور قابل توجهی افزایش یافت، در حالی که محتوای پروتئین درون سلولی و اسید نوکلئیک به طور قابل توجهی کاهش یافت، که نشان می دهد مدیران عاملی که بر روی باکتری ها عمل می کنند می توانند پروتئین درون سلولی و اسید نوکلئیک خود را نشت کنند، در نتیجه. در غیر فعال سازی باکتری ها
2) اثر بر ATP باکتریایی. ATP برای عملکرد سلول های باکتریایی، از جمله نیازهای تبدیل انرژی، پردازش و انتقال مواد مغذی، سنتز ماکرومولکول های ساختاری و ترشح آنزیم های مختلف ضروری است. تعیین غلظت ATP می تواند تعیین کند که آیا اثر باکتریواستاتیک دارد یا خیر. پس از درمان استافیلوکوکوس اورئوس با مدیران عامل، غلظت ATP درون سلولی سلول های استافیلوکوکوس اورئوس به طور قابل توجهی کاهش یافت که نشان دهنده نشت ATP درون سلولی و نشان دادن اثرات باکتریواستاتیک مدیران عامل است.
