The effect of essential oils on methicillin-resistant Staphylococcus aureus using a dressing model 使用精油敷料對抗甲氧西林金黃色葡萄球菌的影響

The effect of essential oils on methicillin-resistant Staphylococcus aureus using a dressing model

使用精油敷料對抗甲氧西林金黃色葡萄球菌的影響

聽說有賣精油的拿這一篇在宣稱精油有很好的抗菌殺菌效果，所以看不下去寫這一篇。

這一篇在2004年發表的研究，是研究將精油塗抹在傷口敷料上，評估對抗藥性金黃色葡萄球菌的效果研究。

一開頭有幾個名詞幫大家整理一下，方便後面閱讀。

l   Oxford S. aureus NCTC 6571 (Oxford strain)：Oxacillin-susceptible Staphylococcus aureus；抗苯唑西林金黃色葡萄球菌。

l   methicillin-resistant S. aureus；methicillin-resistant Staphylococcus aureus；抗甲氧西林金黃色葡萄球菌；簡稱：MRSA。

l   Epidemic methicillin-resistant S. aureus (EMRSA 15) and MRSA (untypable)；流行性抗甲氧西林金黃色葡萄球菌（簡稱：(EMRSA 15) 15是細菌種類分類），MRSA (untypable)，untypable是指當時（2004年）還未被確認的分類，簡稱：EMRSA。

以下表格商品是該實驗中，所使用的材料及藥品。

	JelonetTM（油性紗布）
	TelfaClearTM（透明非黏性敷料）
	FlamazineTM（治療或預防燒、燙傷引起之感染症藥膏；主要成分SULFADIAZINE SILVER磺胺嘧啶銀；磺胺嘧啶銀（INN：Silver sulfadiazine，或silvadene）是一種磺胺類/銀鹽[2]抗細菌藥，用於治療燒傷的外用藥膏[3]，用於二度灼傷和三度灼傷以預防感染。）
	Gamgee (外科敷料，兩層吸水紗布夾一層厚厚的脫脂棉)
	CitricidalTM（葡萄柚籽提取物）
	一般紗布

背景說明：

抗藥性金黃色葡萄球菌是在醫院中很常見的感染問題，除了使用傳統的抗生素外，人們也正在尋找其他的方式來處理這個棘手的問題。關於這個部分，可以看維基百科上的介紹：耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%80%90%E7%94%B2%E6%B0%A7%E8%A5%BF%E6%9E%97%E9%87%91%E9%BB%84%E8%89%B2%E8%91%A1%E8%90%84%E7%90%83%E8%8F%8C）

實驗藥品及方法：

茶樹精油（Melaleuca alternifolia），廣藿香精油（Pogostemon cablin），薰衣草精油（Lavendula officinalis），天竺葵精油（Pelargoniumgravolens）（供應商：Essentially Oils, Chipping Norton, UK）；還使用了市售的抗菌劑Citricidal^TM（葡萄柚籽提取物）。

首先作者設計了一個體外實驗模型，來模擬將紗布覆蓋在傷口上的換藥裝置，如下圖：

作者將細菌塗抹在培養皿上，並將第一層敷料放蓋在上面，並未接觸到細菌，在第一層敷料上塗抹藥膏（或沒有塗抹藥膏），來做對照實驗。接著蓋上第二層的紗布，之後蓋上第三層厚紗布（作者把測試的精油塗抹在這一層Gamgee），塗在這一層是作者要模擬在醫院內換藥時，只需要換這一層就好。所以一個裝置的實驗是模擬不接觸傷口，只用精油所揮發出來的氣體來研究是否有抗菌殺菌的效果？

當然作者有先研究這幾隻精油用於抗菌的相關研究，所以作者有參考這些的相關研究及使用濃度。

並且作者設計了幾個實驗，分別如下：1.將精油直接與細菌接觸 2.使用體外換藥裝置的實驗 3.以及使用精油搭配藥物的實驗對照。所有的實驗都會以溫度控制在37度C，培養24小時的條件下進行，每項實驗都會進行三次的重複實驗，之後進行抗菌效果評估。

實驗討論：

首先作者先評估了精油與抗菌劑，直接接觸對三種不同的金黃色葡萄球菌的效力測試，如圖2.

圖2.的結果顯示，茶樹精油對EMRSA 15及MRSA(NT)的效果比其它精油或殺菌劑好，對抗苯唑西林金黃色葡萄球菌則效果比其它四種不佳，其它四種，則只對抗苯唑西林金黃色葡萄球菌有稍微比茶樹精油好一些。

圖3.實驗是採用體外換藥模型裝置來進行的，個別把精油及抗菌劑塗在厚紗布上，利用精油所揮發的氣體來觀察是否有抗菌效果？結果顯示，只有茶樹精油對抗苯唑西林金黃色葡萄球菌及MRSA(NT)有點效果。廣藿香及天竺葵只對抗苯唑西林金黃色葡萄球菌稍微有點效果，對EMRSA 15及MRSA(NT)則完全無效。薰衣草及抗菌劑，則通通沒有效果。

圖4.是作者把不同的精油，以特定的比例做混合，來進行的實驗，由左至右分別是：1.廣藿香與薰衣草 2.廣藿香與抗菌劑 3.廣藿香與天竺葵 4.廣藿香與茶樹 5.薰衣草與天竺葵 6.薰衣草與抗菌劑 7.薰衣草與茶樹 8.抗菌劑與天竺葵 9.抗菌劑與茶樹 10.天竺葵與茶樹。

圖4.的實驗，是以混合精油的樣品，直接作用在細菌上，結果顯示1.廣藿香和薰衣草，2.廣藿香與抗菌劑，3.廣藿香和天竺葵，6.薰衣草和抗菌劑，以及8.天竺葵與抗菌劑）影響很小或沒有影響。並且跟前面圖3.的實驗必較，7.薰衣草與茶樹及9.抗菌劑與單獨使用茶樹精油在MRSA(NT)的結果比較上，比單獨使用茶樹精油效果差。

圖5.的實驗，是以混合精油的樣品，塗抹在體外換藥模型裝置來進行的，把樣品塗在厚紗布上，利用精油所揮發的氣體來觀察是否有抗菌效果？由左至右分別是：1.廣藿香與薰衣草 2.廣藿香與抗菌劑 3.廣藿香與天竺葵 4.廣藿香與茶樹 5.薰衣草與天竺葵 6.薰衣草與抗菌劑 7.薰衣草與茶樹 8.抗菌劑與天竺葵 9.抗菌劑與茶樹 10.天竺葵與茶樹。

結果顯示，當使用4.廣藿香與茶樹，8.抗菌劑與天竺葵，10抗菌劑與茶樹的組合時，兩種MRSA菌株均觀察到抑制區增加。而使用單一樣品時，則沒有發現抑制區域或很小的區域（圖3.）。

表格1

在敷料模型中未使用FlamazineTM的情況下，測試將精油塗抹在厚紗布或紗布上，對三種不同的金黃色葡萄球菌的抑制作用（mm）

圖6.以精油揮發的氣體對MRSA的影響（105 CFU / mL），經24小時的作用後，右圖殺滅了培養的細菌，左圖則是對照組。

結論：

其實一開始作者在Introduction中寫到：MRSA is susceptible to tea tree oil [11] but there are concerns about its toxicity [12].（茶樹精油對MRSA很敏感，但對它（茶樹精油）的毒性也有擔憂），以及Although essential oils are known for their antimicrobial properties, medical teams rarely use them. This is primarily due to lack of scientific evidence of their efficacy, toxicity issues and the availability of conventional therapy.（儘管精油以其抗菌特性而聞名，但醫療團隊卻很少使用它們，主要原因是由於缺乏有關其功效、毒性問題和常規治療方法的科學證據。）

也在Discussion的一開頭就寫到：This study highlights the potential use of essential oil impregnated dressings for treating wounds infected with MRSA. Although the results are very promising, one must advise caution with their use on burned or open wounds. The toxicity and effect on re-epithelialisation of these compounds have not been investigated in this study: these are important issues for future research.（這項研究強調了精油浸漬敷料在治療感染了MRSA的傷口中的潛在用途。儘管結果令人鼓舞，但必須謹慎使用燒傷或開放性傷口。在本研究中尚未研究這些化合物的毒性和對再上皮化的影響：這些是未來研究的重要問題。）

因此精油的安全性並沒有獲得確認，這與現實中要把精油直接用在人體上有非常大的差距，這對精油的使用者來是必須慎重思考的問題。

另外在該實驗中，作者使用了三種不同種類的金黃色葡萄球菌，這個用意是因為光是金黃色葡萄球菌，還有細分非常多種，甚至是變種的品種，作者也只能拿常見的菌種來實驗，但實際上維基百科上就清楚寫了非常多種不同種類的金黃色葡萄球菌，同時從這個實驗中可以看到，很多精油號稱有抗菌殺菌效果，但其實真相並不是，甚至根本沒有作用，即便是相近的金黃色葡萄球菌，在其生理特性上就會差異非常大，因此直接用XX精油就可以抗菌殺菌？這種說法是非常不負責任的。

更何況即便是同品種、同種植地、同樣的栽作方式及時間，每一次的收成都會存在品質上的差異，因此精油的品質需要每次都使用化學分析來確認。

在這一篇研究中，作者並沒有直接與抗生素或專用的醫療藥品做對照，只是自己說效果不錯，但是實際上圖6.的照片顯示，即使是作者拿出效果最好的組合，經過24小時的作用後，細菌依然還是非常多，這對已經感染的傷口來說，效果並不好，如果不能在一定的時間內，把感染的狀況處理好，這對病患來說是很危險的事。

最後作者提到：Whether this is a result of action on different target sites within the strains has not been investigated in this study. It is possible that some of the single component presents in the complex mixture of the oils may have interacted to cause the observed effects. Extensive chemical analysis will have to be done to try to understand the precise nature of these effects.

在這次的研究中，並沒有研究對於不同細菌的作用方式，精油中複雜的組成，可能是當中某一種化合物的相互作用，才會觀察到有效果，這必須透過更多的化學分析，來了解這些化合物的特性。

From these observed effects, it would appear that certain chemical components of the oils resulting from the two single oils being mixed together may be increased work synergistically or cause release into the vapour phase and have some antibacterial action. More understanding of the complex chemistry of essential oils is required to unravel these phenomena.

從這些觀察到的效果看來，由兩種精油混合在一起而產生的某些化學成分可以協同增加作用，或引起釋放到氣相中並具有某些抗菌作用。為了弄清這些現象，需要對精油的複雜化學有更多的了解。

這兩段話的意思是說：其實作者自己也搞不清楚為什麼他的實驗可以觀察到這些精油或混合的精油會有效果。

最後的結論重點如下：

1.      精油的安全性未知。

2.      精油當中的成分未知。

3.      精油怎麼發生效果的未知。

4.      金黃色葡萄球菌衍生出很多品種，基本上這裡的實驗都是沒有的數據。

5.      作者拿出最佳的數據（圖6.）效果差強人意。

6.      作者並沒有與傳統醫療上的藥品做出對照比較，所以這個實驗沒有意義。

7.      本次實驗中，所使用的抗菌劑（葡萄柚籽萃取物），在國際上惡名昭彰，都是違法添加抗菌劑的，從以往的研究中顯示，葡萄柚籽萃取物沒有任何殺菌、抗菌及防腐作用。

（Grapefruit seed extract https://en.wikipedia.org/wiki/Grapefruit_seed_extract）

8. 可以接觸到皮膚的精油都被納入化妝品管理．而即使是精油也無法達到完全殺菌的效果。

9. 伺機性致病菌的概念是：只要有一隻存活 就足以讓您感染生病．何況是已被定義的致病菌更具感染力．故對於傷口上的處理，醫院則更善用抗生素來治療．但需要的是建立民眾對不濫用抗生素的知識。