La sustancia aceitosa de olor aromático que se obtiene al extraer y separar de las plantas se llama aceite volátil, también conocido como aceite esencial vegetal. En los últimos años, cada vez más investigaciones se han centrado en los efectos antibacterianos del aceite volátil. Al utilizar la extracción ultrasónica para obtener aceite volátil de hojas de artemisa y cúrcuma, se descubrió que este aceite volátil puede inhibir bacterias patógenas como Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Staphylococcus epidermidis. Además, el aceite volátil de Forsythia suspensa tiene un efecto antibacteriano más amplio, y el aceite volátil de Forsythia suspensa de diferentes orígenes también puede inhibir las bacterias. La investigación ha descubierto que los principales componentes compuestos del aceite esencial son la clave para ejercer actividad antibacteriana, como el timol y el carvacrol en el aceite esencial de tomillo, el eugenol en el aceite esencial de canela, el eugenol en el aceite esencial de perilla, el cinamaldehído en el pachulí, el aceite esencial de canela y varias sustancias de antraquinona en el aceite esencial de cártamo. Los resultados experimentales anteriores reflejan el efecto antibacteriano del aceite volátil en un extracto de una sola planta. Otra forma es mezclar aceite esencial de plantas con butirato de sodio para estudiar su efecto antibacteriano sinérgico. Los resultados muestran que, en comparación con la adición únicamente de aceite volátil, la mezcla mejora el efecto inhibidor sobre Escherichia coli, pero no tiene ningún efecto sobre los lactobacilos.
Los métodos de extracción de aceite volátil de cártamo también se pueden procesar mediante destilación al vapor y extracción con fluidos de CO2 supercrítico. Los resultados de las pruebas antibacterianas in vitro muestran que los aceites esenciales de cártamo obtenidos mediante ambos métodos tienen propiedades antibacterianas de amplio-espectro. En comparación con las bacterias Gram-negativas, el aceite esencial de planta de cártamo tiene mejores efectos dañinos y antibacterianos sobre las bacterias Gram-positivas, infiriendo así el mecanismo antibacteriano del aceite esencial: a medida que el aceite volátil actúa sobre la membrana celular bacteriana durante más tiempo, mejora gradualmente la permeabilidad de la membrana celular, lo que resulta en la fuga de iones intracelulares de sodio, potasio y calcio, un aumento en la conductividad celular y la muerte bacteriana. A través de microscopía electrónica de barrido, se puede observar que el aceite esencial de cártamo también actúa sobre la membrana celular de Escherichia coli, provocando diversos grados de ruptura de la superficie lisa de la membrana celular de Escherichia coli, cambiando la permeabilidad de la membrana celular y provocando la fuga de proteínas intracelulares y la liberación de iones de potasio, provocando así la muerte de Escherichia coli. El motivo de la rotura de la membrana celular puede ser que el aceite esencial de cártamo afecta la formación de poros en la superficie de la membrana celular, causando daño a la membrana celular, y el daño de la membrana celular se vuelve más evidente a medida que aumenta la concentración de aceite esencial de cártamo.
El mecanismo antibacteriano del aceite esencial de flor de camelia incluye tres aspectos: por un lado, puede dañar la estructura celular, no solo teniendo un efecto dañino en la membrana celular de bacterias dañinas como los aceites esenciales de cártamo y canela, sino que también tiene un efecto dañino en la estructura y función de la pared celular de bacterias dañinas, provocando la fuga de ácidos nucleicos; Por otro lado, puede prevenir la formación de nuevas biopelículas al reducir la biomasa y la actividad celular de la biopelícula, destruyendo así la biopelícula pre-formada; Además, la prueba de hidrofobicidad de la superficie bacteriana indica que el aceite esencial de cártamo puede reducir la capacidad de adhesión de la cepa bacteriana. Las vías específicas de estos mecanismos antibacterianos aún no están claras y necesitan mayor exploración.
