Componentes químicos y Actividad antimicrobiana de Indian frondosa verde

vegetal Cardiospermum halicacabumR. Jeyadevi , T. Sivasudha ,  A. Ilavarasi ,y N.   Thajuddin

Información Autor   ►  notas Artículo   ►  Derecho de Autor y la licencia para la información   ►

Abstracto

Ir:

Introducción

Productos naturales de los microorganismos han sido la principal fuente de antibióticos. Pero con la creciente aceptación de la medicina a base de hierbas como una forma alternativa de cuidado de la salud, la selección de plantas medicinales para los compuestos activos se ha convertido en muy importante ya que estos pueden servir como fuentes prometedoras de nuevos antibióticos [ 1 ]. Los antibióticos que se utilizan hoy en día exhibe deméritos y efectos secundarios cierto, por lo que no ha habido un creciente interés en los alimentos naturales para el barrido de los radicales libres debido a su gran aceptación. Alrededor del 80% de las personas en los países en desarrollo todavía dependen de la medicina tradicional basada en gran medida en las plantas y los animales para su atención primaria de salud. La mayoría de la gente prefiere las hierbas medicinales, debido a los efectos de alta toxicidad y secundarios de las drogas sintéticas. Las plantas medicinales juegan un papel importante en el desarrollo de agentes terapéuticos potentes. India es reconocida como una tierra de plantas a base de plantas y por lo tanto, los datos científicos sobre dichas plantas podría ser de importancia clínica.

Halicacabum Cardiospermum (Sapindaceae) es un escalador herbácea de aproximadamente 2-4 m de largo, de hoja perenne, ramificada con frutas infladas contienen patrón en forma de corazón blanco en la semilla distribuida en las regiones tropicales y subtropicales de África y Asia, y con frecuencia consume como verdura de hoja verde en la India. C. halicacabum se conoce comúnmente como la vid Globo, guisante corazón (Inglaterra), Parol-Paralon (Filipinas), Jia hu gua (China) y Mudakathan Keerai (TamilNadu, India).C. halicacabum utilizado en Indian sistema de la medicina tradicional para el tratamiento del reumatismo, lumbago, tos, hipertermia, enfermedades nerviosas, rigidez de las extremidades y mordedura de la serpiente [2 ]. La actividad anti-inflamatoria del extracto etanólico de C. halicacabum hojas contra el edema de la pata de la rata inducido por carragenina ya se ha observado experimentalmente en ratas [ 3 ]. Gopalakrishnan et al. [ 4 ] informó de la actividad analgésica y vasodepresivo de C. halicacabum . El extracto etanólico de C.halicacabum demostrado tener actividad

antipirética contra la pirexia inducida por la levadura en ratas [ 5 ], la actividad anti-úlcera [ 6 ] y anti efecto hiperglucémico [ 7 ]. El extracto de etanol de la C. halicacabumsuprime la producción de TNF-alfa y óxido nítrico en células mononucleares de sangre periférica humanos [8 ]. El perfil de ácidos grasos de extracto de aceite de semilla de C. halicacabum revela la presencia de ácido palmítico, ácido oleico, ácido esteárico, ácido linoleico, y ácido eicosenoico [ 9 ]. El phytoconstituent responsable de la actividad ansiolítica de C. halicacabum fue identificado como cardiospermin, un glucósido cianogénico [ 10 ]. Autores informó recientemente la actividad antiartrítica de C. halicacabum contra la artritis inducida por adyuvante en ratas Wistar [ 11 ]. Así, el principal objetivo del trabajo fue analizar los componentes químicos y evaluar la actividad antibacteriana y antifúngica del extracto de hoja de etanólico deC. halicacabum (ECH).

Ir:

Materiales y METODOS

Material Vegetal

Las hojas de la planta C. halicacabum se obtuvieron de distrito de Tiruchirappalli, Tamil Nadu, India y taxonómicamente identificada por el Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad Bharathidasan, Tiruchirappalli, Tamil Nadu, India. Las hojas se recogieron y se lavaron con agua para eliminar todos los residuos no deseados.

Preparación del extracto

Las hojas se cortaron en trozos pequeños, se congelaron en nitrógeno líquido, se liofilizaron utilizando un liofilizador de vacío (Christ alpha 1 - 2 / LD plus , Alemania) y la muestra liofilizada se trituró groseramente en polvo se almacena a -20 ° C. Diez gramos de polvo se extrajo con 200 ml de etanol al 99% utilizando un aparato de Soxhlet. El disolvente se evaporó bajo presión reducida a 45 ° C usando un evaporador rotatorio (Buchi R-210, Suiza) para producir un rendimiento de 9% de extracto seco. El extracto seco obtenido se almacenó a -20 ° C hasta su uso posterior. A continuación, el extracto se resuspendió en agua destilada estéril para producir la concentración deseada y se utiliza para posterior análisis.

Análisis FT-IR

FT-IR es la herramienta más poderosa para la identificación de los tipos de enlaces químicos (grupos funcionales). Los espectros FT-IR de ECH se registraron en un Perkin Elmer modelo 2000 FT-IR espectrómetro (Thermo Fisher Scientific Inc., MA, y EE.UU.). La muestra seca se molió con polvo de bromuro de potasio y se presiona en pellet para la medición de espectrometría en el rango de frecuencia de 4,000-400 cm -1 .

GC-MS análisis

Se realizó GC / MS análisis de los extractos de etanol usando un Shimadzu QP-2010 Plus con el sistema de desorción térmica TD 20. Para la detección de MS, se utilizó el modo de ionización de electrones con energía de ionización de 70 eV, con un intervalo de masas, m / z 50 -550. Un Omega Cera-30 m × 0,25 mm ID, grosor de película de 0,25 micras se utilizó para GC / MS. La temperatura de la columna se programó desde 70 hasta 220 ° C a una velocidad de 4 ° C / min con las temperaturas inferior y superior están mantenidos para 3 y 20 min, respectivamente. El inyector de GC y MS temperaturas línea de transferencia se fijaron en 230 y 280 ° C, respectivamente. GC se realizó en el modo normal. Se utilizó helio como gas portador y el caudal se mantuvo a 1 ml / min. Un volumen de inyección de 1 l de ECH se inyectó en la columna.Composición química de ECH se identificaron por su tiempo de retención y patrón de fragmentación de masas utilizando los datos de las normas en Wiley y NIST-biblioteca masa bases de datos espectrales [ 12 ,13 ]. El porcentaje de composición de ECH se calculó el área del pico.

Patógenos Microbianos

Un conjunto de cepas bacterianas gram negativos de referencia de saber. Escherichia coli (MTCC 739 y MTCC 2939), Aeromonas hydrophila sub sps. (MTCC 1739), Pseudomonas aeruginosa (MTCC 2453 y MTCC 1934), Enterobacter faecalis y una cepa bacteriana Gram positiva Staphylococcus aureus sub sps.aureus (MTCC 2940) y una cepa del hongo Candida albicans (MTCC 227) se obtuvieron de tipo microbiano Culture Collection (MTCC), Instituto de Tecnología Microbiana (IMTECH), Chandigarh.Además de que las cepas resistentes a múltiples fármacos clínicamente aislado ( Shigella sp., Klebsiella pneumoniae y Citrobacter fruendii ) se obtuvieron de un hospital Gobierno, Thanjore, Tamil Nadu, India.Las cepas bacterianas se mantuvieron en tubos inclinados de agar nutriente, subcultivados regularmente y almacenadas a 4 ° C para su uso posterior.

Preparación del inóculo

Un asa de siembra de cultivo bacteriano crecido durante la noche se inoculó en 5 ml de agua de peptona, se incubaron a 37 ° C durante 6 h. Este crecimiento activo suspensión de cultivo se ajustó con agua de peptona con el fin de obtener una turbidez que podría ser visualmente comparable con 0.5 estándar MacFarland que ha sido preparado mediante la adición de 0,5 ml de cloruro de bario 0.048 con 99,5 ml de 0,36 N de ácido sulfúrico. La turbidez es aproximadamente igual a 1-2 x 10 8  UFC / ml.

Determinación de la actividad antimicrobiana

La sensibilidad de las cepas bacterianas de prueba para extracto etanólico de C. halicacabum se midió por medio de zona de inhibición utilizando pocillo de ensayo de difusión. 20 ml de esterilizado Muller Hinton Agar (MHA) se vertieron en petriplates y se deja solidificar. Un hisopo estéril se sumergió en suspensión de caldo de 0.5 estándar MacFarland. El exceso de suspensión se eliminó por girar el hisopo contra la pared del tubo. Las superficies enteras de las placas MHA se repartirán uniformemente. Wells se cortaron en placas de agar con barrenador bien estéril y se llenan con 100 l extracto de la planta. Las placas inoculadas se incubaron a 37 ° C durante 24 h y se midió la zona de inhibición resultantes y se incubaron durante otras 24 h para encontrar cualquier efecto bacteriostático. El experimento se repitió tres veces para asegurar la sensibilidad de los patógenos al extracto de la planta. Los patógenos que mostraron zona clara de inhibición de más de 10 mm se consideraron para ser sensibles. El cloranfenicol (10 g) y nistatina (20 g) fueron utilizados como estándares de referencia positivos para bacterias y hongos, respectivamente, para determinar la sensibilidad de las cepas probadas.

Concentración Inhibitoria Mínima

La concentración mínima inhibitoria (MIC) del extracto de la planta se llevó a cabo utilizando el método de dilución en caldo [ 14 ]. Para las bacterias, caldo nutriente que contiene diferentes concentraciones (20-200 mg / ml) de extracto de etanol se prepararon y se inoculó con 0,1 ml de inóculo. Para hongos, caldo de dextrosa de Sabouraud que contiene diferentes concentraciones (20-200 mg / ml) de la ECH se prepararon y se inoculó con 0,1 ml de inóculo. Los cultivos inoculados se incubaron a 37 ° C durante 24 h. La menor concentración del extracto que provoca una inhibición completa de crecimiento se tomó como MIC después de 24 h de incubación. Los resultados se compararon con cloranfenicol antibiótico estándar y nistatina para bacterias y hongos, respectivamente. Todas las pruebas se llevaron a cabo tres veces.

Ir:

Resultados y discusión

Halicacabum Cardiospermum es un cultivo alimentario sin cultivar, ampliamente distribuido en la India y se consumen como verdura de hoja verde. Los espectros de FT-IR de ECH crudo se muestran en la Fig.  1 .Pico de absorción fuerte y amplia en 3,356.49 cm -

1 para OH vibraciones de tensión, picos a 2,364.53 y 2,135.63 cm -1 para CH estiramiento vibraciones, y un fuerte extensa absorción en la región de 1,649.08 para flavonoide carbonilo (C = O) estiramiento y 1,248.94 cm -1 para alcano o vibraciones alifáticos éster se observaron en los espectros. Además, los picos característicos a 2,927.17 cm -1 (para

CH 2 estiramiento), 1,420.73 cm -1 (para CH 3 estiramiento) y 616,6 cm -1 , también se observaron (alquino) en la Fig.  1 . El espectro de FT-IR de ECH confirma la presencia de grupos funcionales para los fenólicos y flavonoides, que son ampliamente informaron por su potencial antioxidante. Los flavonoides y ácidos fenólicos tienen antibacteriano, antifúngico, antiviral, hepatoprotectora, inmunomoduladora, y las propiedades anti-inflamatorias [ 15 ].

Fig. 1

Espectros FT-IR de extracto de hoja de etanol de C. halicacabum

Gas Cromatograma de ECH se presenta en la Fig.  2 . Tabla  1 muestra los componentes químicos identificados en la ECH por análisis GC-MS y enumeradas en el orden de tiempo de retención. Veinticinco compuestos fueron identificados en el extracto etanólico de C. halicacabum hojas. Ciclohexano-1, 4, 5-triol-3-ona-1-carboxílico (0,67%), 1-hydroxytetradecane (29,6%) seguido de cariofileno (8,4%), neophytadiene (11,11%), 1, 2-carboxílico benzenedi ácido (3,39%), benzaldehído, fitol, ácido hexadeconoic (13,67%), y ácido octadeconoic (4,90%) fueron identificados como los principales componentes químicos.

Fig. 2

Cromatograma del extracto de hoja de etanol de C. halicacabum

Tabla 1

Los componentes químicos de extracto de hoja de etanol de C.halicacabum

El extracto etanólico se tradujo en diferentes zona de inhibición (11-18 mm) para todos los patógenos microbianos ensayadas excepto C.  fruendii y K. pneumoniae (Tabla  2 ). De todos los organismos probados,S. aureus y A. hydrophila resultaron ser los más sensibles entre las bacterias utilizadas en el presente estudio (Fig.  3 a, b). Curiosamente ECH exhibió zona de inhibición de aproximadamente 16,3 mm contra E. coli(MTCC 739) pero resultó ser bacteriostático después de 48 h (Fig.  3 c). El MIC de ECH para las bacterias oscila entre 80 y 125 mg / ml. ECH mostró actividad máxima contra S. aureus con la zona de inhibición alrededor de 18 mm seguido de A. hydrophila aproximadamente 17 mm y E. coli aproximadamente 16,3 mm. El ECH mostró actividad mínima contra Pseudomonas spp., Enterococcus faecalis (Tabla  2 ). Por otra parte, ECH mostró zona de inhibición de aproximadamente 11 mm de diámetro en contra de la resistencia a múltiples fármacos Shigella sp. Además de la actividad antibacteriana, ECH también exhibió actividad anticandidal en contra de la prueba C. albicans (MTCC 227), mostrando una zona de inhibición de 15 mm (Fig.  4 ). El análisis fitoquímico reveló la detección de diversos grupos funcionales de alcoholes, fenoles, alcanos, alquinos y compuestos flavonoides en ECH y que podría ser responsable de su actividad antibacteriana. Los fitoquímicos han sido ya informado por su actividad antibacteriana y que podría atribuirse a su capacidad para formar complejos con, proteínas solubles extracelulares y la pared celular bacteriana [ 16]. Los informes previos demostraron la actividad antibacteriana de los compuestos fenólicos y flavonoides [17 , 18 ]. Por otra parte, también se sugirió que los compuestos en cantidades más bajas podrían estar involucrados en algún tipo de sinergia con el compuesto activo. Los fitoquímicos presentan actividad antimicrobiana a través de la formación de un complejo con la pared celular bacteriana. El presente estudio evaluó la actividad antimicrobiana de la planta medicinal C. halicacabum . Los resultados se consideran importantes ya que todos los organismos ensayados son patógenos importantes de seres humanos y animales y se les resistencia a otros medicamentos se presentan en muchas literaturas [ 19 - 21 ] Los antibióticos de origen vegetal tienen un enorme potencial terapéutico y han demostrado ser eficaces en el tratamiento de enfermedades infecciosas reduce simultáneamente los efectos secundarios que se asocian a menudo con los antibióticos sintéticos [ 22 ]. Productos de plantas permanecen como un depósito de compuestos químicos útiles no solamente como medicamentos, pero también sirven como plantillas únicas para la fabricación de análogos sintéticos. El extracto de hoja de C. halicacabum poseen actividad antibacteriana apreciable, por lo que esta planta podría ser utilizado para el tratamiento de enfermedades infecciosas causadas por microorganismos que muestran resistencia a los antibióticos disponibles en la actualidad.

Tabla 2

La actividad antimicrobiana de extracto de hoja de etanol de C.halicacabum

Fig. 3

Efecto de inhibición de extracto etanólico de C. halicacabum (ECH) y cloranfenicol control positivo ( C ) contra los microorganismos de ensayo de difusión también. una A. hydrophila , b S. aureus y efecto bacteriostático en ( c ) E. coli (MTCC 739)

Fig. 4

Zona de inhibición antifúngica de extracto etanólico de C. halicacabum( ECH ) y nistatina control positivo ( N ) en contra de C. albicans

El presente estudio muestra la actividad antimicrobiana de C. halicacabum . El análisis GC-MS del extracto etanólico de C. halicacabum revela la presencia de fitoquímicos antimicrobianos. La actividad antimicrobiana observada confirma la efectividad del uso tradicional de este medicamento a base de hierbas contra los microbios. Esperamos que los resultados presentados contribuirán al conocimiento de la composición química de C. halicacabum en general, y como una fuente de productos naturales con uso potencial en la industria farmacéutica.

Ir:

Agradecimientos

Damos las gracias a la Comisión de Becas Universitarias, Nueva Delhi, India por el apoyo financiero. A. Ilavarasi reconoce el Departamento de Ciencia y Tecnología (DST) para INSPIRE-JRF compañerismo.También agradecemos a la señora K. Kanagalakshmi y la señora B. Vikneswari por su ayuda en la interpretación de resultado FT-IR.

Ir:

Referencias

1. Koduru S, Grierson DS, Afolayan AJ. La actividad antimicrobiana de Solanum aculeastrum . Pharm Biol.2006; 44 (4): 283-286. doi:. 10.1080 / 13880200600714145 [ Cruz Ref ]

. 2 . Chopra RN Glosario de las plantas medicinales de la India. Nueva Delhi: Consejo de Investigación Científica e Industrial; 1980.

. 3 Sadique J, Chandra T, Thenmozhi V, modos Elango V. bioquímicos de acción de Cassia occidentalis yCardiospermum halicacabum en la inflamación. J Ethnopharmacol. 1987; 19 (2): 201-212. doi:. 10.1016 / 0378 a 8741 (87) 90042-0 [ PubMed ] [ Cruz Ref ]

. 4 Gopalakrishnan C, Dhananjayan R, Kameswaran L. Los estudios sobre las acciones farmacológicas deCardiospermum halicacabum . Indian J Physiol Pharmacol. 1976; 20 : 203-206. [ PubMed ]

5. Asha VV, actividad Pushpangadan P. antipirético de Cardiospermum halicacabum . Indian J Exp Biol.1999; 37 :. 411-414 [ PubMed ]

6. Sheeba MS, Asha VV. Efecto de Cardiospermum halicacabum sobre las úlceras gástricas inducidas por etanol en ratas. J Ethnopharmacol. 2006; 106 : 105-110. doi:. 10.1016 / j.jep.2005.12.009 [ PubMed ][ Cruz Ref ]

. 7 Venkatesh Babu KC, Krishnakumari S. Cardiospermum halicacabum suprime la producción de TNF-alfa y el óxido nítrico por las células mononucleares de sangre periférica humana. Afr J Biomed Res. 2006; 9: 95-99.

8. Chisholmm J, Hopkins CY. Los ácidos grasos del aceite de semilla de Cardiospermum halicacabum .Can J Chem. 1958; 36 : 1537-1540. doi:. 10.1139 / v58-224 [ Cruz Ref ]

. 9 Rajesh Kumara G, Murugananthana K, Nandakumar B, Sahil Talwar B. Aislamiento de principio ansiolítico de extracto de raíz de etanólico de Cardiospermum halicacabum . Phytomedicine. 2011; 18 : 219-223. doi:. 10.1016 / j.phymed.2010.07.002 [ PubMed ] [ Cruz Ref ]

. 10 Halimi M, Vahedi H, J Lari, composición Nasrabadi M. Química de n-hexano extracto de la fruta deBereberise integrrima de Irán. Der Pharmacia Sínica. 2011; 2 : 27-30.

11. Jeyadevi R, Sivasudha T, Rameshkumar A, Dineshkumar L (2012) La actividad anti-artrítica de la india verdura de hoja Cardiospermum halicacabum en ratas Wistar y la identificación UPLC-QTOF-MS / MS de los componentes fenólicos activos putativos. Inflamm Res. doi: 10.1007 / s00011-012-0558-z [ PubMed ]

12. Nezhadali A, Parsa M. Estudio de compuestos volátiles en Artemisia absinthium de Irán utilizando HS / SPME / GC / MS. Adv Appl Sci Res. 2010; 1 : 174-179.

13. Wiegand I, Hilpert K, Hancock RE. Agar y los métodos de dilución en caldo para determinar la concentración inhibitoria mínima (MIC) de sustancias antimicrobianas. Nat Protoc. 2008; 3 (2): 163-175.doi:. 10.1038 / nprot.2007.521 [ PubMed ] [ Cruz Ref ]

. 14 Peng XB, Li Q, Ou LN, Jiang LF, Zeng K. GC-MS, análisis FT-IR de polisacáridos hongo negro y su inhibición contra la piel del envejecimiento en ratones. Int J Biol Macromol. 2010; 47 (2): 304-307. doi:. 10.1016 / j.ijbiomac.2010.03.018 [ PubMed ] [ Cruz Ref ]

. 15 . Havsteen B. Los flavonoides, una clase de productos naturales de alta potencia farmacológica . Biochem Pharmacol 1983; 7 : 1141-1148. doi:. 10.1016 / 0006 hasta 2952 (83) 90262-9 [ PubMed ][ Cruz Ref ]

16. Rameshkumar A, Sivasudha T, Jeyadevi R, Sangeetha B, Arul Ananth D, Smilin Campana Aseervatham G, Nagarajan N, Renganathan R, Kathiravan A. In vitro actividades antioxidantes y antimicrobianas deMerremia emarginata usando tio teluro de cadmio cuántica ácido glicólico tapado . puntos . Coll Surf B Biointer 2013; 101 : 74-82. doi:. 10.1016 / j.colsurfb.2012.05.034 [ PubMed ] [ Cruz Ref ]

17. Senthilkumar CS, Sureshkumar M, Pandian MR. En la actividad antibacteriana in vitro de extractos de la hoja en bruto de Tecoma stans (L) Juss. ex Kunth, Colues forskohlii y Pogostemon pachulí contra las bacterias patógenas humanas. Int J Pharm tecnología Res. 2010; 2 (1): 438-442.

18. Longaray Delamare AP, Moschen-Pistorello TI, Artico L, Atti-Serafini L, Echeverrigaray S. actividad antibacteriana de los aceites esenciales de Salvia officinalis L. y Salvia triloba L. cultivado en el sur de Brasil.Food Chem. 2007; 100 (2): 603-608. doi:. 10.1016 / j.foodchem.2005.09.078 [ Cruz Ref ]

. 19 Akond MA, Alam S, Hassan SMR, resistencia Shirin M. antibióticos de Escherichia coli aisladas de aves de corral y las aves de corral entorno de Bangladesh. Int alimentos seguros. 2009; 11 : 19-23.

. 20 Kaskhedikar M, Chhabra D. resistencia a múltiples fármacos en Aeromonas hydrophila aislados de pescado. Mundial de Veterinaria. 2010; 3 (2): 76-77.

21. Syed R, Prasad G, Deeba F, Jamil RDK, Alshatwi AA. Resistencia a los antibióticos de nosocomial por Staphylococcus aureus en Andhra Pradesh, un estudio de monitoreo. AJMR. 2011; 5 (6): 671-674.

22. Iwu MW, Duncan AR, CO Okunji. Los nuevos antimicrobianos de origen vegetal. En: Janick J, editor.Perspectivas sobre nuevos cultivos y nuevos usos. Alejandría: ASHS Press; . 1999. pp 457-462.