Il Laboratorio Analisi Val Sambro comunica la pubblicazione di un lavoro scientifico realizzato in collaborazione con l’Università di Trieste, l’Alma Mater Studiorum-Università di Bologna, l’Università di Camerino, l’Università di Urbino “Carlo Bo”, l’Università di Napoli “Federico II”, l’Università di Siena e l’Istituto BIOGEM. Lo studio, dal titolo “Thyme, Oregano, and Cinnamon Essential Oils: Investigating Their Molecular Mechanism of Action for the Treatment of Bacteria-Induced Cystitis”, è stato pubblicato sulla rivista open access ACS Omega (American Chemical Society).
Autori dello studio: Emanuele Carosati (Dipartimento di Scienze Chimiche e Farmaceutiche, Università di Trieste); Laura Beatrice Mattioli (Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie, Alma Mater Studiorum-Università di Bologna); Alberto Santini (Val Sambro S.r.l., Bologna); Giovanni Caprioli (Scuola di Farmacia, Università di Camerino); Matteo Micucci (Dipartimento di Scienze Biomolecolari, Università di Urbino “Carlo Bo”; UniCamillus, Roma); Gianmarco Mangiaterra (Dipartimento di Scienze Biomolecolari, Università di Urbino “Carlo Bo”); Carla Marzetti (Val Sambro S.r.l., Bologna); Maria Scola Gagliardi (Val Sambro S.r.l., Bologna); Franks Kamgang Nzekoue (Scuola di Farmacia, Università di Camerino); Sauro Vittori (Scuola di Farmacia, Università di Camerino); Giovanni Scala (Dipartimento di Biologia, Università di Napoli “Federico II”); Michele Ceccarelli (Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Tecnologie dell’Informazione, Università di Napoli “Federico II”; Istituto BIOGEM, Ariano Irpino); Maria Frosini (Dipartimento di Scienze della Vita, Università di Siena); Ivan Corazza (Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche, Alma Mater Studiorum-Università di Bologna); Roberta Budriesi (Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie, Alma Mater Studiorum-Università di Bologna), autrice corrispondente insieme a Emanuele Carosati.
Lo studio: obiettivo e disegno della ricerca
Il lavoro nasce dall’esigenza, evidenziata dagli stessi autori, di colmare una lacuna metodologica nel campo dei prodotti naturali: mentre le proprietà antibatteriche di molti oli essenziali sono documentate da tempo, mancano strumenti computazionali capaci di formulare ipotesi sistematiche sul loro meccanismo d’azione molecolare. Il gruppo di ricerca ha quindi sviluppato una pipeline che integra chemoinformatica e bioinformatica, applicandola allo studio di tre oli essenziali, cannella (Cinnamomum zeylanicum), origano (Origanum vulgare) e timo (Thymus vulgaris), nel contesto delle infezioni delle vie urinarie (cistite), una delle condizioni infettive più diffuse a livello globale e sempre più condizionata dalla resistenza antimicrobica.
Gli oli essenziali, forniti da BIO-LOGICA S.r.l., sono stati caratterizzati sia dal punto di vista chimico, mediante gascromatografia abbinata a spettrometria di massa (GC-MS), sia dal punto di vista dell’attività antibatterica, testata su sei ceppi di riferimento ATCC: tre Gram-positivi (Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis) e tre Gram-negativi (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa).
Composizione chimica e attività antibatterica degli oli essenziali
L’analisi GC-MS ha mostrato profili compositivi nettamente distinti tra i tre oli. L’olio di cannella è risultato dominato da cinnamaldeide (54,40%) ed eugenolo (20,55%); l’olio di origano da carvacrolo (72,36%); l’olio di timo da timolo (31,08%) e o-cimene (10,26%), con una quota rilevante di D-limonene (19,35%) che lo distingue dagli altri due. Origano e timo hanno mostrato una composizione in parte sovrapponibile, mentre la cannella si è differenziata nettamente da entrambi.
Sul piano dell’attività antimicrobica, tutti e tre gli oli hanno mostrato efficacia contro gli stafilococchi e contro E. coli, con un’attività più contenuta su Klebsiella pneumoniae e Pseudomonas aeruginosa. L’olio di cannella ha evidenziato le concentrazioni minime inibenti (MIC) più basse contro i batteri Gram-negativi, principali responsabili delle infezioni urinarie, risultando l’olio a spettro d’azione più ampio tra i tre testati; l’olio di timo è risultato invece il meno efficace, con le MIC più elevate in quattro dei sei ceppi esaminati. In tutti i casi le concentrazioni battericide minime (MBC) si sono mantenute comparabili, o al più quadruple, rispetto alle MIC corrispondenti, a conferma di un’azione battericida e non solo batteriostatica.
I risultati su Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus
L’analisi di arricchimento ha prodotto risultati statisticamente significativi soprattutto per E. coli (30 pathway arricchiti), seguito da Pseudomonas aeruginosa (8 pathway) e Staphylococcus aureus (2 pathway); per gli altri tre ceppi la copertura genomica del pocketome disponibile non ha consentito analisi robuste. In E. coli, la via metabolica con la maggiore copertura di target è risultata quella di alanina, aspartato e glutammato, seguita da altre vie centrali per il metabolismo dell’azoto, il ciclo dell’acido citrico (ciclo di Krebs), il metabolismo dei nucleotidi, la biosintesi di pantotenato e coenzima A e il metabolismo lipidico.
Tra le molecole più frequentemente predette come interagenti con più target proteici figurano alfa-terpineolo, eugenolo, linalolo e borneolo.
Chi volesse ricevere lo studio completo è invitato a scriverci.
Riferimento bibliografico
Carosati E., Mattioli L.B., Santini A., Caprioli G., Micucci M., Mangiaterra G., Marzetti C., Scola Gagliardi M., Kamgang Nzekoue F., Vittori S., Scala G., Ceccarelli M., Frosini M., Corazza I., Budriesi R. “Thyme, Oregano, and Cinnamon Essential Oils: Investigating Their Molecular Mechanism of Action for the Treatment of Bacteria-Induced Cystitis”. ACS Omega 2026, 11, 9757–9773. DOI: 10.1021/acsomega.5c10256. Pubblicazione ad accesso aperto (licenza CC-BY 4.0).
