針葉樹からの5つのモノテルペンの抗菌および酸化ストレス防止効果

揮発性有機化合物（VOC）は、屋内空気の品質に影響します。テルペン、特にモノテルペンは、建設に広く使用されている針葉樹材料（針葉樹種）から放出される主要な分子です。角膜上皮は、空気中のVOCに遭遇した最初のヒト膜の1つです。さらに、化粧品、食物、洗剤における心地よい香りのモノテルペンの産業用途は、日常生活の中で人々をモノテルペンにさらします。本研究では、針葉樹からの5つのモノテルペンの健康効果的な特性をテストしました。α-およびβ-ピネン、R-およびS-リモネン、および3-カレンの細胞毒性と酸化ストレス防止効果は、ヒト角膜上皮（HCE）細胞モデルシステムでテストされ、2つのin vitro抗酸化試験：酸素ラジカル吸収能（ORAC）と水素（H2O2）scaveing。抗菌効率は、2つの生物発光細菌バイオセンサー株（大腸菌K12+PCGLS11および黄色ブドウ球菌RN4220+PAT19）と、大腸菌に対する最小阻害濃度（MIC）テストでテストされました。非常に高濃度のモノテルペン（0.3-0.5 mg/mL）のみがHCE細胞に対する細胞毒性を示しました。元の仮説とは反対に、モノテルペンはテスト濃度で強力な抗酸化特性を示さなかった。ただし、バイオセンサーとMICテストは、すべてのテストされたモノテルペンの明確な抗菌活性を示しました。

Volatile organic compounds (VOC) affect the quality of indoor air. Terpenes and especially monoterpenes are the main molecules emitted from softwood material (coniferous species), which is widely used in construction. The corneal epithelium is one of the first human membranes to encounter VOCs in the air. Moreover, the industrial use of pleasant-scented monoterpenes in cosmetics, food, and detergents exposes people to monoterpenes in their daily lives. In the present study, the health effective properties of five monoterpenes from softwood were tested; cytotoxicity and oxidative stress-protective effects of α- and β-pinenes, R- and S-limonene, and 3-carene were tested in a human corneal epithelial (HCE) cell model system and with two additional in vitro antioxidant tests: oxygen radical absorbance capacity (ORAC) and hydrogen peroxide (H2O2) scavenging. Antibacterial efficacies were tested with two bioluminescent bacterial biosensor strains (Escherichia coli K12+pcGLS11 and Staphylococcus aureus RN4220+pAT19) and with minimum inhibitory concentration (MIC) test against Escherichia coli. Only very high concentrations of monoterpenes (0.3-0.5 mg/mL) demonstrated cytotoxicity against HCE cells. Contrary to the original hypothesis, monoterpenes did not exhibit strong antioxidant properties in tested concentrations. However, biosensors and MIC tests indicated clear antibacterial activities for all tested monoterpenes.