ABSTRACT
Abstract Leaves and roots of Acanthospermum australe (Asteraceae) have been used in Brazilian folk medicine for the treatment of various ailments including diarrhea, skin diseases, blennorrhagia, dyspepsia, parasitic worms and malaria. The aim of study was to characterize the chemical profiles of the aqueous and hydroalcoholic extracts of leaves and roots of A. australe, and to evaluate their antimicrobial activities against diarrhea-inducing bacteria (Enterococcus faecalis, Shigella dysenteriae and Yersinia enterocolitica), as well as their cytotoxic properties. Aqueous leaf extracts were obtained by infusion, while aqueous root extracts were obtained by decoction. The hydroalcoholic leaf and root extracts were prepared by maceration in 90% ethanol for 3 days. Antimicrobial activity was assessed using standard techniques and cytotoxicity was evaluated using Chinese hamster ovary cells CHO-K1. Chemical analysis revealed the presence of tannins, flavonoids, saponins and phenolic compounds in the extracts. Although root extracts were not effective against E. faecalis, leaf extracts at concentrations of 20 mg/mL exhibited bactericidal activities against this microorganism. The hydroalcoholic root extract was unique in presenting a bactericidal effect against S. dysenteriae. None of the extracts showed bacteriostatic or bactericidal activities against Y. enterocolitica. The results presented herein demonstrate that the Gram-positive E. faecalis and the Gram-negative S. dysenteriae were susceptible to A. australe extracts, although bacteriostatic/bactericidal activities were only observed at concentrations considered too high for clinical application. Our results support the ethnopharmacological use of A. australe in the treatment of gastrointestinal disorders, particularly diarrhea caused by infectious bacteria, although further studies are required to determine the anti-diarrhea effects and the toxicities of the extracts in vivo.
Resumo Folhas e raízes de Acanthospermum australe (Asteraceae) têm sido usadas na medicina popular brasileira para o tratamento de várias doenças, incluindo diarreia, doenças de pele, blenorragia, dispepsia, vermes parasitas e malária. O objetivo deste estudo foi caracterizar os perfis químicos dos extratos aquosos e hidroalcoólicos das raízes e folhas de A. australe, e avaliar as suas atividades antimicrobianas contra as bactérias indutoras de diarreia (Enterococcus faecalis, Shigella dysenteriae e Yersinia enterocolitica), bem como sua citotoxicidade. Os extratos aquosos de folhas foram obtidos por infusão, enquanto que os extratos aquosos de raízes foram obtidos por decocção. Os extratos hidroalcoólicos de folhas e raízes foram preparados por maceração em etanol a 90% durante 3 dias. A atividade antimicrobiana foi avaliada utilizando técnicas padrão e a citotoxicidade foi avaliada utilizando células de ovário de hamster chinês CHO-K1. A análise química revelou a presença de taninos, flavonóides, saponinas e compostos fenólicos nos extratos. Apesar de extratos de raiz não foram eficazes contra E. faecalis, extratos de folhas em concentrações de 20 mg/mL apresentaram atividades bactericidas contra este microrganismo. O extrato hidroalcoólico de raiz foi o único a apresentar um efeito bactericida contra S. dysenteriae. Nenhum dos extratos apresentaram atividades bacteriostáticas ou bactericidas contra Y. enterocolitica. Os resultados apresentados demonstram que a bactéria Gram-positiva E. faecalis e a Gram-negativa S. dysenteriae foram suscetíveis aos extratos de A. australe, embora as atividades bacteriostáticos/bactericidas tenham sido apenas observados em concentrações consideradas elevadas para aplicação clínica. Os nossos resultados apoiam a utilização de etnofarmacológica de A. australe no tratamento de perturbações gastrointestinais, especialmente diarreia causadas por bactérias infecciosas, embora sejam necessários mais estudos para determinar os efeitos anti-diarreia e as toxicidades dos extratos in vivo.
Subject(s)
Shigella dysenteriae/drug effects , Yersinia enterocolitica/drug effects , Plant Extracts/pharmacology , Enterococcus faecalis/drug effects , Asteraceae/chemistry , Diarrhea/microbiology , Anti-Bacterial Agents/pharmacology , Plants, Medicinal , Brazil , Plant Extracts/chemistry , Microbial Sensitivity Tests , Toxicity Tests , Plant Roots/chemistry , Plant Leaves/chemistry , Medicine, TraditionalABSTRACT
Abstract Leaves and roots of Acanthospermum australe (Asteraceae) have been used in Brazilian folk medicine for the treatment of various ailments including diarrhea, skin diseases, blennorrhagia, dyspepsia, parasitic worms and malaria. The aim of study was to characterize the chemical profiles of the aqueous and hydroalcoholic extracts of leaves and roots of A. australe, and to evaluate their antimicrobial activities against diarrhea-inducing bacteria (Enterococcus faecalis, Shigella dysenteriae and Yersinia enterocolitica), as well as their cytotoxic properties. Aqueous leaf extracts were obtained by infusion, while aqueous root extracts were obtained by decoction. The hydroalcoholic leaf and root extracts were prepared by maceration in 90% ethanol for 3 days. Antimicrobial activity was assessed using standard techniques and cytotoxicity was evaluated using Chinese hamster ovary cells CHO-K1. Chemical analysis revealed the presence of tannins, flavonoids, saponins and phenolic compounds in the extracts. Although root extracts were not effective against E. faecalis, leaf extracts at concentrations of 20 mg/mL exhibited bactericidal activities against this microorganism. The hydroalcoholic root extract was unique in presenting a bactericidal effect against S. dysenteriae. None of the extracts showed bacteriostatic or bactericidal activities against Y. enterocolitica. The results presented herein demonstrate that the Gram-positive E. faecalis and the Gram-negative S. dysenteriae were susceptible to A. australe extracts, although bacteriostatic/bactericidal activities were only observed at concentrations considered too high for clinical application. Our results support the ethnopharmacological use of A. australe in the treatment of gastrointestinal disorders, particularly diarrhea caused by infectious bacteria, although further studies are required to determine the anti-diarrhea effects and the toxicities of the extracts in vivo.
Resumo Folhas e raízes de Acanthospermum australe (Asteraceae) têm sido usadas na medicina popular brasileira para o tratamento de várias doenças, incluindo diarreia, doenças de pele, blenorragia, dispepsia, vermes parasitas e malária. O objetivo deste estudo foi caracterizar os perfis químicos dos extratos aquosos e hidroalcoólicos das raízes e folhas de A. australe, e avaliar as suas atividades antimicrobianas contra as bactérias indutoras de diarreia (Enterococcus faecalis, Shigella dysenteriae e Yersinia enterocolitica), bem como sua citotoxicidade. Os extratos aquosos de folhas foram obtidos por infusão, enquanto que os extratos aquosos de raízes foram obtidos por decocção. Os extratos hidroalcoólicos de folhas e raízes foram preparados por maceração em etanol a 90% durante 3 dias. A atividade antimicrobiana foi avaliada utilizando técnicas padrão e a citotoxicidade foi avaliada utilizando células de ovário de hamster chinês CHO-K1. A análise química revelou a presença de taninos, flavonóides, saponinas e compostos fenólicos nos extratos. Apesar de extratos de raiz não foram eficazes contra E. faecalis, extratos de folhas em concentrações de 20 mg/mL apresentaram atividades bactericidas contra este microrganismo. O extrato hidroalcoólico de raiz foi o único a apresentar um efeito bactericida contra S. dysenteriae. Nenhum dos extratos apresentaram atividades bacteriostáticas ou bactericidas contra Y. enterocolitica. Os resultados apresentados demonstram que a bactéria Gram-positiva E. faecalis e a Gram-negativa S. dysenteriae foram suscetíveis aos extratos de A. australe, embora as atividades bacteriostáticos/bactericidas tenham sido apenas observados em concentrações consideradas elevadas para aplicação clínica. Os nossos resultados apoiam a utilização de etnofarmacológica de A. australe no tratamento de perturbações gastrointestinais, especialmente diarreia causadas por bactérias infecciosas, embora sejam necessários mais estudos para determinar os efeitos anti-diarreia e as toxicidades dos extratos in vivo.
ABSTRACT
RESUMO As doenças transmitidas por alimentos ocorrem principalmente devido à ingestão de alimentos contaminados por microrganismos patogênicos, dentre eles a Escherichia coli e Listeria monocytogenes. Uma das alternativas estudadas para minimizar a contaminação de alimentos é o emprego de plantas, ou seus extratos, como agentes antimicrobianos de origem natural em produtos alimentícios. Desta forma o objetivo do presente estudo é fornecer dados científicos a respeito de duas plantas nativas do RS ainda não estudadas, Eugenia anomala e Psidium salutare, visando potencial emprego como agente antimicrobiano natural em alimentos. Para tanto, avaliou-se a atividade antimicrobiana de extratos de E. anomala e P. salutare contra E. coli e L. monocytogenes através da determinação da concentração inibitória mínima (CIM) pelo método de microdiluição em caldo, a capacidade antioxidante dos extratos por meio do método de redução do radical DPPH e a citotoxicidade in vitro empregando células CHO-K1. Os resultados obtidos mostraram que os extratos de acetato de etila e etanólico de ambas as espécies possuem ação antioxidante muito alta, de 94,08% e 93,86%, respectivamente. Apenas o extrato hexânico de P. salutare apresentou ação antimicrobiana moderada (CIM = 312,5 µg/mL). Todos os extratos apresentaram ação citotóxica sendo que os maiores percentuais foram do extrato clorofórmico de E. anomala (77,05%) e hexânico de P. salutare (76,79%), na concentração de 100 µg/mL. Assim, o presente estudo demonstrou que as espécies vegetais estudadas apresentam potencial para emprego como agente antimicrobiano destes microrganismos.
ABSTRACT The foodborne diseases occur mainly due to the ingestion of food contaminated by pathogenic microorganisms, including Escherichia coli and Listeria monocytogenes. One of the alternatives studied to minimize contamination of food is the use of plants or their extracts as antimicrobial agents naturally occurring in food products. The objective of this study is to provide scientific data on two native plants of RS have not studied Eugenia anomala and Psidium salutare for a potential use as a natural antimicrobial agent in food. To this end, we evaluated the antimicrobial activity of extracts of E. anomala and P. salutare against E. coli and L. monocytogenes by determining the minimum inhibitory concentration (MIC) by the broth microdilution method, the antioxidant capacity of the extract for means DPPH radical reduction method and in vitro cytotoxicity using CHO-K1 cells. The results showed that the ethyl acetate and ethanolic extracts of both species have very high antioxidant activity, of 94.08% and 93.86%, respectively. Only the hexane extract of P. salutare showed a moderate antimicrobial activity (MIC = 312.5 mg/mL). Moreover, all extracts showed cytotoxic action of which the highest percentages were the chloroform extract of E. anomala (77.05%) and hexane P. salutare (76.79%) at a concentration of 100 mg/mL. Thus, the present study showed that plant species have potential for use as an antimicrobial agent against these microorganisms.