Category Archives: antimicrobial activity

Achillea biebersteinii essential oil activity

J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 155-166, 2020.

Original Article

Antibacterial and antibiofilm activity of essential oil of Achillea biebersteinii and its mode of action

[Actividad antibacteriana y anti-biopelícula del aceite esencial de Achillea biebersteinii y su modo de acción]

Jehad M. Al-Shuneigat1*, Sameeh A. Al- Sarayreh1, Mahmoud A. Al-Qudah2, Yousef M. Al–Saraireh3

1Faculty of Medicine, Department of Biochemistry and Molecular Biology Mutah University, Mutah, Jordan.
2Faculty of Science, Department of Chemistry Yarmouk University, Irbid, Jordan.
3Faculty of Medicine, Department of Pharmacology Mutah University, Mutah, Jordan.
Abstract

Context: Microbial biofilms and antibiotic-resistant bacterial strains pose a challenge in clinical world as they fail to respond to conventional treatments. This failure of antibiotic treatment led researchers to look for alternatives. A possible alternative is plants derived essential oils. Many studies have reported that certain essential oils succeed where antibiotics fail.

Aims: To test antibacterial and antibiofilm activities of essential oil of Achillea biebersteinii and its mode of action.

Methods: Minimum biofilm inhibitory concentration (MBIC) susceptibility assays were performed using a biofilm inoculator with a 96-well plate with peg led. Minimum inhibitory concentration (MIC) was determined in normal microtitre plates using a twofold dilution series.

Results: Achillea biebersteinii essential oil showed good activity against all tested bacteria. The MIC values were in the range of 0.125 – 1 mg/mL while MBIC values were in the range of 0.125 – 4 mg/mL. The mechanism of action of Achillea biebersteinii essential oil is related to a strong increase in membrane permeability of 260 nm absorbing materials and potassium ions from the cell membrane. Achillea biebersteinii essential oil was able to inhibit initial adherence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (ATCC 43300) at sub-inhibitory concentrations.

Conclusions: Achillea biebersteinii essential oil has the potential for use as an effective antibacterial and antibiofilm agent that functions by impairing cell membrane permeability resulting in cellular death.

Keywords: Achillea biebersteinii; antibacterial; antibiofilm; mode of action.

Resumen

Contexto: Las biopelículas microbianas y las cepas bacterianas resistentes a los antibióticos representan un desafío en el mundo clínico, ya que no responden a los tratamientos convencionales. Este fracaso del tratamiento con antibióticos llevó a los investigadores a buscar alternativas. Una posible alternativa son los aceites esenciales derivados de plantas. Muchos estudios han informado que ciertos aceites esenciales tienen éxito donde los antibióticos fallan.

Objetivos: Evaluar las actividades antibacteriana y antibiopelícula del aceite esencial de Achillea biebersteinii y su modo de acción.

Métodos: Los ensayos de susceptibilidad de concentración mínima inhibitoria de biopelícula (MBIC) se realizaron utilizando un inoculador de biopelícula con una placa de 96 pocillos con clavija led. La concentración inhibitoria mínima (MIC) se determinó en placas de microtitulación normales usando una serie de dilución doble.

Resultados: El aceite esencial de Achillea biebersteinii mostró buena actividad contra todas las bacterias probadas. Los valores de MIC estuvieron en el rango de 0.125 – 1 mg/mL mientras que los valores de MBIC estuvieron en el rango de 0.125 – 4 mg/mL. El mecanismo de acción del aceite esencial Achillea biebersteinii está relacionado con un fuerte aumento en la permeabilidad de la membrana de los materiales absorbentes de 260 nm y los iones de potasio de la membrana celular. El aceite esencial de Achillea biebersteinii fue capaz de inhibir la adherencia inicial de Staphylococcus aureus resistente a meticilina (ATCC 43300) en concentraciones subinhibitorias.

Conclusiones El aceite esencial de Achillea biebersteinii tiene el potencial de usarse como un agente antibacteriano y antibiopelícula eficaz que funciona al afectar la permeabilidad de la membrana celular y provocar la muerte celular.

Palabras Clave: Achillea biebersteinii; antibacteriano; antibiopelícula; modo de acción.

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Citation Format: Al-Shuneigat JM, Al- Sarayreh SA, Al-Qudah MA, Al–Saraireh YM (2020) Antibacterial and antibiofilm activity of essential oil of Achillea biebersteinii and its mode of action. J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 155–166.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Eremomastax speciosa eradicates H. pylori infection in mice

J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 135-145, 2020.

Original Article

Eremomastax speciosa (Hochst.) Cufod. (Acanthaceae) leaves aqueous extract eradicates Helicobacter pylori infection in mice

[El extracto acuoso de Eremomastax speciosa (Hochst.) Cufod. (Acanthaceae) erradica la infección por Helicobacter pylori en ratones]

Gaël Tchokomeni Siwe1, Rukesh Maharjan2, André Perfusion Amang3, Christophe Mezui4, Ernestine Nkwengoua Zondegoumba5, Syed Shakeel Akhtar6, Muhammad Iqbal Choudhary2,7, Paul Vernyuy Tan1*

1Department of Animal Biology & Physiology, University of Yaoundé I, Yaoundé, Cameroon.
2H.E.J. Research Institute of Chemistry, International Center for Chemical and Biological Sciences, University of Karachi, Karachi, Pakistan.
3Department of Biological Sciences, University of Maroua, Maroua, Cameroon.
4Department of Animal Biology, Higher Teacher Training College, University of Yaoundé I, Yaoundé, Cameroon.
5Department of Organic Chemistry, University of Yaoundé I, Yaoundé, Cameroon.
6Department of Surgery, Civil Hospital, Karachi, Pakistan.
7Department of Biochemistry, King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi Arabia.
Abstract

Context: Conventional treatments against Helicobacter pylori (the main cause of gastric ulcers) display some limitations because of resistance to antibiotics. Thus, elaboration of alternative treatments that are effective and with lower toxicity, remains a major challenge. Therefore, Eremomastax speciosa a plant with well-established antiulcer properties has been evaluated for its potential anti-H. pylori action.

Aims: To investigate the possible anti-Helicobacter pylori properties of the aqueous extract of Eremomastax speciosa leaves.

Methods: The air-dried leaves were powdered and infused using boiled distilled water. H. pylori isolates were obtained from gastric biopsies collected in the Civil hospital, Karachi. In vitro susceptibility tests against H. pylori were performed using microplate AlamarBlue® assay. MIC and MBC were then determined. A rapid in vivo H. pylori eradication test was performed on mice.

Results: E. speciosa was found to be active against all H. pylori isolates with MIC at 8 mg/mL, and MBC above 32 mg/mL, indicating this extract as bacteriostatic. Atomic force microscopy and scanning electron microscopy revealed major alterations in H. pylori morphology after exposure to E. speciosa at active doses. H. pylori colonization in mice was eradicated in a dose-dependent manner by E. speciosa with significant differences at the doses of 200, and 400 mg/kg.

Conclusions: These results suggest that aqueous extract of E. speciosa may contain some potent compounds, which could be used alone or in combination with other antibiotics against H. pylori infection, and further reinforce the therapeutic use of this medicinal plant for the management of gastric ulcers.

Keywords: AlamarBlue® assay; Eremomastax speciosa; Helicobacter pylori; NMRI mice.

Resumen

Contexto: Los tratamientos convencionales contra Helicobacter pylori (la principal causa de úlceras gástricas) presentan algunas limitaciones debido a la resistencia a los antibióticos. Por lo tanto, la elaboración de tratamientos alternativos, que sean efectivos y con menor toxicidad, sigue siendo un desafío importante. Por lo tanto, Eremomastax speciosa, una planta con propiedades antiulcerosas bien establecidas, ha sido evaluada por su potencial anti-H. pylori.

Objetivos: Investigar las posibles propiedades anti-Helicobacter pylori del extracto acuoso de hojas de Eremomastax speciosa.

Métodos: Las cepas de H. pylori se aislaron de biopsias gástricas recogidas en el hospital Civil, Karachi. Las pruebas de susceptibilidad in vitro contra H. pylori se realizaron utilizando el ensayo AlamarBlue® en microplaca. Entonces se determinaron MIC y MBC. Se realizó una prueba rápida de erradicación de H. pylori in vivo en ratones.

Resultados: E. speciosa fue activa en todas las cepas de H. pylori con MIC a 8 mg/mL y MBC por encima de 32 mg/mL, lo que indica que este extracto es bacteriostático. La microscopía de fuerza atómica y la microscopía electrónica de barrido revelaron perturbaciones en la morfología de H. pylori después de la exposición a E. speciosa. La colonización por H. pylori en ratones fue erradicado por E. speciosa con diferencias significativas en las dosis de 200 y 400 mg/kg.

Conclusiones: El extracto acuoso de E. speciosa es potente contra la infección por H. pylori y refuerza aún más el uso terapéutico de esta planta medicinal para el tratamiento de las úlceras gástricas.

Palabras Clave: ensayo AlamarBlue®; Eremomastax speciosa; Helicobacter pylori; ratones NMRI.

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Citation Format: Siwe GT, Maharjan R, Amang AP, Mezui C, Zondegoumba EN, Akhtar SS, Choudhary MI, Tan PV (2020) Eremomastax speciosa (Hochst.) Cufod. (Acanthaceae) leaves aqueous extract eradicates Helicobacter pylori infection in mice. J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 135–145.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Probiotics: A new resource for gastrointestinal disorders

J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 193-199, 2019.

Review | Revisión

Probiotics and gastrointestinal diseases: A promising complementary medicine resource for treatment of gastrointestinal disorders and diseases

[Probióticos y enfermedades gastrointestinales: un prometedor nuevo recurso de la medicina complementaria para el tratamiento de trastornos y enfermedades gastrointestinales]

Khatereh Anbari1, Majid Firouzi2, Saber Abbaszadeh3,4,5,6*

1Community Medicine Department, Lorestan University of Medical Science, Khorramabad, Iran.
2Department of Pediatrics, School of Medicine, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran.
3Student Research Committee, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran.
4Razi Herbal Medicines Research Center, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran.
5Nutritional Health Research Center, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran.
6Hepatitis Research Center, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran.

*E-mail: saberabaszade1370@gmail.com

Abstract

Context: Probiotics are living microorganisms (bacteria or yeasts) whose swallowing in an appropriate number has beneficial effects on host health and improves the host microflora. Different types of digestive diseases are treated by probiotics, including inflammatory gastrointestinal diseases, functional gastrointestinal disorders, irritable bowel syndrome and ulcerative colitis.

Aims: To analyze the role of the effect of probiotics on gastrointestinal disorders, especially intestinal illness.

Methods: Articles related to “probiotics and digestive disorders and diseases” were searched in citation databases including PubMed, Institute for Scientific Information, Scopus, Google Scholar and Magiran. The search strategy was based on the terms “probiotics and gastrointestinal disorders”. Clinical trials and systematic reviews regarding the effects of probiotics on the prevention and treatment of gastrointestinal diseases were included. Irrelevant articles were deleted, and the rest of the articles were used to conduct review.

Results: Lactobacillus rhamnosus GG, Bifidobacterium lactys, Streptococcus thermophilus, Saccharomyces boulardii, Escherichia coli Nissle, Probiotic VSL#3, Bacillus coagulants, Lactobacillus acidophilus and Streptococcus thermophilus are one of the most important probiotics that affect gastrointestinal disorders.

Conclusions: According to the findings found in this review from clinical trials regarding the effects of probiotics on the prevention and treatment of gastrointestinal diseases, there is evidence that the probiotics have beneficial effects on the gastrointestinal disorders.

Keywords: diseases; disorders; gastrointestinal; probiotics; remedies.

Resumen

Contexto: Los probióticos son microorganismos vivos (bacterias o levaduras) cuya ingestión en un número apropiado tiene efectos beneficiosos sobre la salud del huésped y mejora la microflora del huésped. Los diferentes tipos de enfermedades digestivas se tratan con probióticos, que incluyen enfermedades gastrointestinales inflamatorias, trastornos gastrointestinales funcionales, síndrome de intestino irritable y colitis ulcerosa.

Objetivos: Analizar el papel del efecto de los probióticos en trastornos gastrointestinales, especialmente enfermedades intestinales.

Métodos: Se buscaron artículos relacionados con “probióticos y trastornos y enfermedades digestivas” en las bases de datos de citas, incluyendo PubMed, Instituto de Información Científica, Scopus, Google Académico y Magiran. La estrategia de búsqueda se basó en los términos “probióticos y trastornos gastrointestinales”. Se incluyeron ensayos clínicos y revisiones sistemáticas sobre los efectos de los probióticos en la prevención y el tratamiento de enfermedades gastrointestinales. Se eliminaron los artículos irrelevantes y el resto de los artículos se utilizaron para realizar la revisión.

Resultados: Lactobacillus rhamnosus GG, Bifidobacterium lactys, Streptococcus thermophilus, Saccharomyces boulardii, Escherichia coli Nissle, Probiotic VSL # 3, Bacillus coagulants, Lactobacillus acidophilus y Streptococcus thermophilus, son los probióticos más importantes que afectan los trastornos gastrointestinales.

Conclusiones: De acuerdo con los hallazgos encontrados en esta revisión de ensayos clínicos sobre los efectos de los probióticos en la prevención y el tratamiento de enfermedades gastrointestinales, existe evidencia de que los probióticos tienen efectos beneficiosos en los trastornos gastrointestinales.

Palabras Clave: desórdenes; enfermedades; gastrointestinal; probióticos; remedios.

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Citation Format: Anbari K, Firouzi M, Abbaszadeh S (2019) Probiotics and gastrointestinal diseases: A promising complementary medicine resource for treatment of gastrointestinal disorders and diseases. J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 193–199.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Synergistic antipseudomonal activity of A. quettensis and imipenem

J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 163-172, 2019.

Original Article | Artículo Original

Antipseudomonal activity of Artemisia quettensis Podlech essential oil and its synergy with imipenem

[Actividad antipseudomonal del aceite esencial de Artemisia quettensis Podlech y su sinergia con imipenem]

Elham Saffari1, Mohammad Ali Nasiri Khalili2*, Jalil Fallah Mehrabadi3

1Department of Chemistry and Essential Oil Technology, School of Chemistry, Islamic Azad University of Pharmaceutical Science, Tehran, Iran.
2Department of Biochemistry and Biophysics, Education and Research Center of Science and Biotechnology, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran.
3The Lister Laboratory of Microbiology, Tehran, Iran.

*E-mail: manasiri@alumni.ut.ac.ir

Abstract

Context: The problems associated with hospital infections caused by Pseudomonas aeruginosa, and the emergence of new and the re-emergence of old infectious diseases have become increasingly evident. Therefore, medicinal plants take precedence over the development of new antibacterial agents. The combination effects of antibiotics and plant compounds might be an appropriate solution for microbial resistance and useful method for assessment of synergistic interactions for inhibition of bacterial growth. This study is an experimental design for the discovery and finding of natural and harmless compounds for the treatment of infectious diseases.

Aim: To determine the antibacterial potency of Artemisia quettensis essential oil, and in combination with imipenem, to inhibit the growth of Pseudomonas aeruginosa.

Methods: The essential oil was obtained through hydrodistillation from aerial parts of the plant and analysis using GC and GC-MS. To demonstrate the in vitro antibacterial activity of the essential oil against Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) disc diffusion assay was used, either alone or in combination with a standard antibiotic.

Results: The most dominant components were homoadamantane (9.38%), Camphor (7.91%) and Eugenol (10.46%). The oil and antibiotic showed high antibacterial activity against Pseudomonas aeruginosa with minimal inhibitory concentration (MIC) 0.5 µL/mL and 16 µg/mL and minimal bactericidal concentration (MBC) 4 µL/mL and 32 µL/mL, respectively. The synergistic effect of the oil and antibiotic showed MIC 0.2 µL/mL and 4 µg/mL and MBC 2 µL/mL and 8 µL/mL, respectively. This study showed that Artemisia quettensis oil has significant antibacterial activity against Pseudomonas aeruginosa infections.

Conclusions: The essential oil exhibited synergism with imipenem displaying the ability to enhance the activity of this compound and it may be useful in the fight against emerging microbial drug resistance.

Keywords: Artemisia quettensis; essential oil; imipenem; Pseudomonas aeruginosa; synergistic effect.

Resumen

Contexto: Los problemas asociados con las infecciones hospitalarias causadas por Pseudomonas aeruginosa, y la aparición de nuevas enfermedades y la reaparición de enfermedades infecciosas antiguas, se han hecho cada vez más evidentes. Por lo tanto, las plantas medicinales tienen prioridad para el desarrollo de nuevos agentes antibacterianos. Los efectos combinados de los antibióticos y los compuestos de plantas podrían ser una solución adecuada para la resistencia microbiana y un método útil para evaluar las interacciones sinérgicas para la inhibición del crecimiento bacteriano. Este estudio es un diseño experimental para la búsqueda y el descubrimiento de compuestos naturales e inofensivos para el tratamiento de enfermedades infecciosas.

Objetivo: Determinar la potencia antibacteriana del aceite esencial de Artemisia quettensis, y en combinación con imipenem, para inhibir el crecimiento de Pseudomonas aeruginosa.

Métodos: El aceite esencial se obtuvo mediante hidrodestilación de partes aéreas de la planta y análisis utilizando GC y GC-MS. Para demostrar la actividad antibacteriana in vitro del aceite esencial contra Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) se utilizó el ensayo de difusión en disco, ya sea solo o en combinación con un antibiótico estándar.

Resultados: Los componentes más dominantes fueron homoadamantano (9,38%), alcanfor (7,91%) y eugenol (10,46%). El aceite y el antibiótico mostraron una alta actividad antibacteriana contra Pseudomonas aeruginosa con una concentración inhibitoria mínima (MIC) de 0,5 µL/mL y 16 µg/mL y una concentración bactericida mínima (MBC) de 4 µL/mL y 32 µL/mL, respectivamente. El efecto sinérgico del aceite y el antibiótico mostraron MIC 0,2 µL/mL y 4 µg/mL y MBC 2 µL/mL y 8 µL/mL, respectivamente. Este estudio demostró que el aceite de Artemisia quettensis tiene una actividad antibacteriana significativa contra las infecciones por Pseudomonas aeruginosa.

Conclusiones: El aceite esencial exhibió sinergismo con el imipenem, mostrando la capacidad de mejorar la actividad de este, y puede ser útil en la lucha contra la resistencia a los medicamentos microbianos emergentes.

Palabras Clave: aceite esencial; Artemisia quettensis; efecto sinérgico; imipenem; Pseudomonas aeruginosa.

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Citation Format: Saffari E, Khalili MNA, Mehrabadi JF (2019) Antipseudomonal activity of Artemisia quettensis Podlech essential oil and its synergy with imipenem. J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 163–172.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Docking studies on novel analogs of quinolones

J Pharm Pharmacogn Res 6(5): 386-391, 2018.

Original Article | Artículo Original

Docking studies on novel analogs of quinolones against DNA gyrase of Escherichia coli

[Estudios de acoplamiento molecular de nuevos análogos de quinolonas a la ADN girasa de Escherichia coli]

Cristian Davila1, Lorena Llach2, Guillermo Salgado-Moran3, Rodrigo Ramirez-Tagle4*

1Escuela de Química y Farmacia, Universidad Andrés Bello, Republica 237, Santiago, Chile.
2Facultad de Salud, Universidad Bernardo O´Higgins, General Gana 1780, Santiago, Chile. 
 3Facultad de Ciencias Exactas, Departamento de Química, Universidad Andrés Bello, Autopista Concepción – Talcahuano 7100, Concepción, Chile.
4Facultad de Ingeniería, Ciencia y Tecnología, Universidad Bernardo O´Higgins, General, Av. Viel 1497, Santiago, Chile.

*E-mail: rramirez@ubo.cl

Abstract

Context: Bacterial resistance to antibiotics is the inevitable consequence of the use of antimicrobial agents. Thus, quinolones are an important class of antibacterials; these agents generally consist of a 1-subtituted-1,4-dihydro-4-oxopyridine-3-carboxylic acid moiety combined with an aromatic or heteroaromatic ring fused at the 5- and 6-position.

Aims: To determine the binding of quinolones to DNA gyrase of Escherichia coli.

Methods: An analysis was performed using an in silico approach to determine, by docking calculations and energy descriptors, the conformer of 4‐oxo‐1,4‐dihydroquinoline skeleton that forms the most stable complex with DNA gyrase of E. coli.

Results: The complex shows that the pose of the quinolones coincides with the amino acid residues Asp87, Thr88, Arg91 and Met92, which is expected to be critical in the binding of quinolones to DNA gyrase of E. coli. A series of quinolones were computationally designed, and the interactions between the quinolones and the amino acid residues of the DNA gyrase were calculated.

Conclusions: Among the designed compounds, compounds 105 and 115 exhibit higher binding energy values and interact with amino acids Asp87, Thr88, Arg91 and Met92.

Keywords: Arguslab; DNA gyrase; docking; Escherichia coli; quinolones.

[Supplementary Data]

Resumen

Contexto: La resistencia bacteriana a los antibióticos es la consecuencia inevitable del uso de agentes antimicrobianos. Por lo tanto, las quinolonas son una clase importante de antibacterianos; estos agentes generalmente consisten en un resto ácido 1-sustituido-1,4-dihidro-4-oxopiridina-3-carboxílico combinado con un anillo aromático o heteroaromático fusionado en las posiciones 5 y 6.

Objetivos: Determinar la unión de quinolonas a ADN girasa de Escherichia coli.

Métodos: Se realizó un análisis utilizando un enfoque in silico para determinar, mediante cálculos de unión y descriptores de energía, el confórmero del esqueleto de 4-oxo-1,4-dihidroquinolina que forma el complejo más estable con la ADN girasa de E. coli.

Resultados: El complejo muestra que la postura de las quinolonas coincide con los residuos de aminoácidos Asp87, Thr88, Arg91 y Met92, que se espera que sean críticos en la unión de quinolonas a ADN girasa de E. coli. Se diseñó computacionalmente una serie de quinolonas, y se calcularon las interacciones entre las quinolonas y los residuos de aminoácidos de la ADN girasa.

Conclusiones: Entre los compuestos diseñados, los compuestos 105 y 115 exhiben valores de energía de unión más elevados e interactúan con los aminoácidos Asp87, Thr88, Arg91 y Met92.

Palabras Clave: acoplamiento molecular; ADN girasa; Arguslab; Escherichia coli; quinolonas.

[Supplementary Data]

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Supplementary Data:

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Citation Format: Davila C, Llach L, Salgado-Moran G, Ramirez-Tagle R (2018) Docking studies on novel analogs of quinolones against DNA gyrase of Escherichia coli. J Pharm Pharmacogn Res 5(6): 386–391.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Hydrosols and essential oils on biological activities

J Pharm Pharmacogn Res 6(3): 216-230, 2018.

Original Article | Artículo Original

Evaluation of combinations of essential oils and essential oils with hydrosols on antimicrobial and antioxidant activities

[Evaluación de combinaciones de aceites esenciales y aceites esenciales con hidrosoles sobre actividades antimicrobianas y antioxidantes]

Yann-Olivier Hay1,2,3,4*, Miguel A. Abril-Sierra2, Luis G. Sequeda-Castañeda1*, Catherine Bonnafous5, Christine Raynaud3,4

1Chemistry Department, Science Faculty, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia.
2Farmaverde CTA, Bogotá, Colombia.
3Université de Toulouse, INP-ENSIACET, LCA (Laboratoire de Chimie Agro-industrielle), F-31030 Toulouse, France.
4INRA, UMR1010-CAI, F-31030 Toulouse, France.
5Action Bio, Tantène, 46170 Pern, France.

*E-mail: yann.olivier.hay@gmail.com; lsequeda@javeriana.edu.co

Abstract

Context: Essential oils (EO) are commonly extracted from plants by steam distillation in which an aqueous phase called hydrosol (HD) is obtained. Unlike EO, hydrosol studies have been limited despite the interest of the food, cosmetic and phytotherapeutic industries to find natural preservative alternatives to synthetic ones.

Aims: To evaluate the in vitro antimicrobial and antioxidant efficacies of combinations of essential oils (EOs) and essential oils and hydrosols (HDs) of Lippia alba, Rosmarinus officinalis, and Thymus vulgaris.

Methods: The EOs and HDs were characterized by gas chromatography with flame ionization detector and gas chromatography coupled with mass spectrometry. Then, they were screened against Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans and Aspergillus niger using the microdilution method for the four first strains and the agar diffusion method for Aspergillus niger. Antioxidant capacity was evaluated using ABTS method.

Results: Interactions between essential oils, and essential oils and hydrosols were found to be as microbicide, and for the first time, antioxidant using the fractional inhibitory concentration. When compared with individual EOs, EO-EO combinations diminished the microbicide minimum concentration.

Conclusions: The Thymus vulgaris EO-HD combination, in comparison with individual extracts, diminishes by four times the MBC against Escherichia coli and decrease by half their antioxidant capacity.

Keywords: essential oil; fractional inhibitory indices; hydrosol; Lippia alba; Rosmarinus officinalis; Thymus vulgaris.

Resumen

Contexto: Los aceites esenciales (AEs) se extraen comúnmente de las plantas por destilación con arrastre de vapor en la que se obtiene una fase acuosa llamada hidrosol (HDs). A diferencia de los AE, los estudios de los HD han sido limitados a pesar del interés de las industrias alimentaria, cosmética y fitoterapéutica de encontrar alternativas naturales de conservación.

Objetivos: Evaluar la eficacia antimicrobiana y antioxidante in vitro de las combinaciones de AEs, AEs e HDs de Lippia alba, Rosmarinus officinalis y Thymus vulgaris.

Métodos: Los AEs e HDs fueron caracterizados por cromatografía de gases con detector de ionización en llama y cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas. Luego se realizaron pruebas de detección contra Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans y Aspergillus niger utilizando el método de microdilución para las cuatro primeras cepas y el método de difusión en agar para Aspergillus niger. La actividad antioxidante se evaluó utilizando el método ABTS.

Resultados: Se encontró que las interacciones entre los aceites esenciales, aceites esenciales e hidrosoles eran microbicidas y, por primera vez, antioxidantes usando la concentración inhibidora fraccionada. Cuando se compararon con AEs individuales, las combinaciones AE-AE disminuyeron la concentración microbicida mínima.

Conclusiones: La combinación de tomillo AE-HD; en comparación con los extractos individuales, disminuye en cuatro veces el MBC contra Escherichia coli y disminuye a la mitad su actividad antioxidante.

Palabras Clave: aceite esencial; hidrosol; índices inhibición fraccionado; Lippia alba; Rosmarinus officinalis; Thymus vulgaris.

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Citation Format: Hay YO, Abril-Sierra MA, Sequeda-Castañeda LG, Bonnafous C, Raynaud C (2018) Evaluation of combinations of essential oils and essential oils with hydrosols on antimicrobial and antioxidant activities. J Pharm Pharmacogn Res 6(3): 216–230.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Systematic review on treatment cost of multidrug-resistant tuberculosis

J Pharm Pharmacogn Res 6(2): 117-125, 2018.

Review | Revisión

An updated literature review concerning the treatment cost of multidrug-resistant tuberculosis

[Revisión actualizada sobre el costo del tratamiento de la tuberculosis multi-resistente a los fármacos]

Quang Vinh Tran1, Phuong Hong Le1, Nhi Hoang Yen Ngo2, Nam Xuan Vo3, Trung Quang Vo1*

1Department of Pharmacy Administration, Faculty of Pharmacy, University of Medicine and Pharmacy at Ho Chi Minh City, Ho Chi Minh City 700000, Vietnam.
2Faculty of Pharmacy, Nguyen Tat Thanh University, Ho Chi Minh City 700000, Vietnam
3Department of Pharmacy, Division of Social and Administrative Pharmacy, Faculty of Pharmacy, Mahidol University, Bangkok 10400, Thailand.

*E-mail: voquangtrungdk@gmail.com

Abstract

Context: According to a report by the World Health Organization (WHO), there were 1.4 million deaths worldwide in 2015 from tuberculosis (TB), with 3.9% being new cases and 21% being previously treated cases of multidrug-resistant tuberculosis (MDR-TB).

Aims: To review the literature concerning the costing analysis situation of MDR-TB treatment.

Methods: The study was conducted as a systematic review, with a modified checklist being used as the vital instrument. A search was performed of three databases (PubMed, Cochrane, and Scopus) using the terms (cost OR economic, socioeconomic, expenditure, burden, fee, charge, budget impact) AND (resistance OR multidrug resistance, MDR) AND (tuberculosis OR TB, Mycobacterium tuberculosis) in order to identify relevant articles published from 2006 to the present.

Results: A total of 1238 abstracts were identified, and 12 papers were ultimately included in the study. The quantity of the published articles was found to increase during in the period 2008 to 2016. Almost all the studies were based on patients’ and healthcare systems’ perceptions. The main data sources used were medical establishments and the reports of various relevant organizations. Primary data were used twice as much as secondary data. All the costing types, including direct costs and indirect costs, were mentioned, albeit not with the same frequency.

Conclusions: Africa owns one-third of the articles included. Further, it was found that MDR-TB should be treated using ambulatory care rather than hospital-based models. Future research studies should focus on Asia, where drug resistance has proved to be a challenging issue.

Keywords: cost; literature review; multi-drug resistant tuberculosis; systematic review; tuberculosis.

Resumen

Contexto: El informe mundial sobre la tuberculosis, presentado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) en 2016, muestra que en 2015 hubo 1,4 millones de muertes por tuberculosis, 3,9% de nuevos casos y 21% de casos tratados con tuberculosis multirresistente.

Objetivos: Revisar la literatura científica concerniente al análisis del costo del tratamiento de la tuberculosis multirresistente a fármacos.

Métodos: Este estudio se realizó como una revisión sistemática utilizando una lista de comprobación modificada como un instrumento vital. Una búsqueda en tres bases de datos (PubMed, Cochrane y Scopus) con los términos de (cost OR economic, socioeconomic, expenditure, burden, fee, charge, budget impact) AND (resistance OR multidrug resistance, MDR) AND (tuberculosis OR TB, Mycobacterium tuberculosis) se utilizó para abordar una serie de artículos publicados desde 2006 hasta la actualidad.

Resultados: Se identificaron un total de 1.238 resúmenes y se incluyeron 12 artículos en este estudio. La cantidad de artículos publicados aumentó en el período 2008-2016. La mayoría de los estudios se basaron en la percepción del paciente y del sistema de salud. La fuente de datos utilizada fue principalmente del establecimiento médico y los informes de las organizaciones. Los datos primarios se utilizaron dos veces más que los datos secundarios. Todos los tipos de costos, costos directos e indirectos, fueron mencionados, pero no en la misma frecuencia.

Conclusiones: África posee un tercio de los artículos incluidos. La TB-MDR debe ser tratada con atención ambulatoria en lugar de modelos basados en hospitales. Las investigaciones futuras deberían centrarse en Asia, donde la resistencia a los medicamentos ha sido un tema desafiable.

Palabras Clave: costo; revisión de literatura; revisión sistemática; tuberculosis; tuberculosis multirresistente.

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Citation Format: Tran QV, Le PH, Ngo NHY, Vo NX, Vo TQ (2018) An updated literature review concerning the treatment cost of multidrug-resistant tuberculosis. J Pharm Pharmacogn Res 6(2): 117–125.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Antimalarial activity of two Ethiopian medicinal plants

J Pharm Pharmacogn Res 6(1): 57-64, 2018.

Original Article | Artículo Original

Antimalarial activity of selected Ethiopian medicinal plants in mice

[Actividad antipalúdica de plantas medicinales etíopes seleccionadas en ratones]

Eshetu M. Bobasa1*, Biniyam G. Alemu1, Shibiru T. Berkessa1, Moti Y. Gemechu2, Fanta G. Fufa1, Gemechu Z. Cari1, Wote A. Rike1

1School of Pharmacy, Institute of Health, Jimma University, P.O. Box 378, Ethiopia.
2School of Veterinary Medicine, College of Agriculture and Veterinary Medicine, Jimma University, P.O. Box 378, Ethiopia.

*E-mail: mulisa2e@yahoo.com

Abstract

Context: Parasites are the leading killers in subtropical areas of which malaria took the lion share from protozoan diseases. Measuring the impact of antimalarial drug resistance is difficult, and the impact may not be recognized until it is severe, especially in high transmission areas.

Aims: To evaluate the in vivo antimalarial activities of hydroalcoholic extracts of the roots of Piper capense and Adhatoda schimperiana, against Plasmodium berghei in mice.

Methods: Four-day suppressive and curative test animal models were used to explore the antimalarial activities of the plants. 200, 400, and 600 mg/kg of each plant extract was administered to check the activities versus vehicle administered mice. Mean survival time and level of parasitemia were the major variables employed to compare the efficacy vs. negative control.

Results: In both models the 400 and 600 mg/kg doses of Adhatoda schimperiana and the 600 mg/kg dose Piper capense. showed significant parasitemia suppression and increased in mean survival time at p≤0.05. The middle dose of Piper capense had a border line inhibition where the extracts were considered active when parasitemia was reduced by ≥ 30%.

Conclusions: The hydroalcoholic extracts of the roots of Adhatoda schimperiana and Piper capense possess moderate antimalarial activities, which prove its traditional claims. Thus, further studies should be done to isolate the active constituents for future use in the modern drug discovery.

Keywords: Adhatoda schimperiana; curative test; four days suppressive test; malaria; Piper capense; resistance.

Resumen

Contexto: Los parásitos son los principales asesinos en áreas subtropicales, de los cuales la malaria forma la mayor parte de las enfermedades protozoarias. Medir el impacto de la resistencia a los medicamentos antipalúdicos es difícil y el impacto puede no ser reconocido hasta que sea severo, especialmente en áreas de alta transmisión.

Objetivos: Evaluar la actividad antimalárica in vivo de extractos hidroalcohólicos de las raíces de Piper capense y Adhatoda schimperiana contra Plasmodium berghei en ratones.

Métodos: Se utilizaron modelos animales de prueba supresora de cuatro días y curativa para explorar la actividad antimalárica de las plantas. Se administraron 200, 400 y 600 mg/kg de cada extracto para comparar las actividades frente a los ratones administrados con el vehículo. El tiempo medio de supervivencia y el nivel de parasitemia fueron las principales variables empleadas para comparar la eficacia frente al control negativo.

Resultados: En ambos modelos, las dosis de 400 y 600 mg/kg de Adhatoda schimperiana y la dosis de 600 mg/kg de Piper capense mostraron una significativa supresión de la parasitemia (p≤0.05) y un aumento en el tiempo medio de supervivencia. La dosis media de Piper capense tuvo una inhibición en la línea límite donde los extractos se consideraron activos cuando la parasitemia se redujo en ≥30%.

Conclusiones: Los extractos hidroalcohólicos de las raíces de Adhatoda schimperiana y Piper capense poseen actividad antipalúdica moderada, que corroboran sus usos tradicionales. Por lo tanto, se deben realizar más estudios para aislar los constituyentes activos para el posible descubrimiento de nuevos fármacos.

Palabras Clave: Adhatoda schimperiana; malaria; Piper capense; prueba curativa; prueba supresora cuatro días; resistencia.

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Citation Format: Bobasa EM, Alemu BG, Berkessa ST, Gemechu MY, Fufa FG, Cari GZ, Rike WA (2018) Antimalarial activity of selected Ethiopian medicinal plants in mice. J Pharm Pharmacogn Res 6(1): 57–64.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

IgM antibody and fungal load impacts of P. scutellarioides

J Pharm Pharmacogn Res 6(1): 27-34, 2018.

Original Article | Artículo Original

IgM antibody and colony fungal load impacts of orally administered ethanol extract of Plectranthus scutellarioides on mice with systemic candidiasis

[Impacto de la administración oral del extracto etanólico de Plectranthus scutellarioides sobre anticuerpos IgM y la carga fúngica en ratones con candidiasis sistémica]

Marni Br. Karo1,2*, Mochammad Hatta3, Ilhamjaya Patellongi4, Rosdiana Natzir5, Titus Tambaip6

1Midwifery Program of Medistra Health Higher School, Bekasi City, West Java, 17113, Indonesia.
2School of Post Graduate Faculty of Medicine, Hasanuddin University, Makassar City, South Sulawesi, 90245, Indonesia.
3Molecular Biology and Immunology Laboratory for Infection Diseases, Faculty of Medicine, Hasanuddin Makassar, Makassar City, South Sulawesi, 90245, Indonesia.
4Department of Physiology, Faculty of Medicine, Hasanuddin Makassar, Makassar City, South Sulawesi, 90245, Indonesia.
5Department of Biochemistry, Faculty of Medicine, Hasanuddin Makassar, Makassar City, South Sulawesi, 90245, Indonesia.
6Midwifery Program of Yaleka Maro School, Merauke City, Papua, 99613, Indonesia.

*E-mail: marnikaro.stikesmi@gmail.com

Abstract

Context: Candida albicans is a pathogenic fungus that causes vulvovaginal candidiasis (VVC), which presents significant clinical problems in immunocompromised patients. There are no studies that correlate IgM antibody responses and fungal loads following the use of ethanol leaf extract of Plectranthus scutellarioides (L.) R.Br. (ELEP) on VVC.

Aims: To examine colony fungi loads, IgM antibody responses, and their correlation in Balb/c mice infected with C. albicans treated with orally administered ELEP.

Methods: Twenty-five female Balb/c mice were randomly divided into five groups (five mice in each group): normal group (oral ELEP + not infected), VVC control (VCC) group (infected + oral 0.2 mL saline), ketoconazole-treated in VCC group (infected + oral antifungal agents), and two treatment groups (infected + oral ELEP with 500 and 750 mg/kg b.w.). Treatments were administered for 14 days after infection with C. albicans. Colony fungal loads and IgM antibodies were measured by counting colony forming units and flow cytometry using anti-C. albicans antibody kits, respectively.

Results: Ingestion of the ELEP significantly affected fungal load clearance and decreased IgM antibody levels compared to that in the VCC group (p<0.001). Furthermore, ingestion of the ELEP was associated with significantly lower concentrations of IgM antibodies and colony forming units (p<0.001).

Conclusions: These data strongly suggest that IgM antibody response is involved in of the mechanism by which ELEP decreases C. albicans infection. Furthermore, these results provide important information for the potential application of ELEP in the treatment of Balb/C mice with systemic candidiasis.

Keywords: anti-candida; immune response; miana leaves; vulvovaginal candidiasis.

Resumen

Contexto: Candida albicans es un hongo patógeno que causa candidiasis vulvovaginal (VVC), que presenta problemas clínicos significativos en pacientes inmunocomprometidos. No existen estudios que correlacionen las respuestas de anticuerpos IgM y cargas fúngicas después del uso del extracto etanólico de hoja de Plectranthus scutellarioides (L.) R.Br. (ELEP) en VVC.

Objetivos: Examinar la carga fúngica de colonias, la respuesta de anticuerpos IgM y su correlación en ratones Balb/c infectados con C. albicans tratados con ELEP administrado por vía oral.

Métodos: Veinticinco ratones Balb/c hembras se dividieron en cinco grupos (cinco ratones/grupo): grupo normal (ELEP oral no infectado), grupo control VVC (infectado + 0,2 mL salino oral), tratado con ketoconazol en el grupo VCC (VVC + agentes antifúngicos orales) y dos grupos de tratamiento (VVC + ELEP oral con 500 y 750 mg/kg p.c.). Los tratamientos se administraron durante 14 días después de la infección con C. albicans. Las cargas fúngicas y los anticuerpos IgM se midieron contando unidades formadoras de colonias y citometría de flujo usando kits de anticuerpos anti-C. albicans, respectivamente.

Resultados: La ingestión de ELEP afectó el aclaramiento de la carga fúngica y la disminución de los niveles de anticuerpos IgM en comparación con el grupo VCC (p<0,001). Además, la ingestión de ELEP se asoció con concentraciones más bajas de anticuerpos IgM y unidades formadoras de colonias (p<0,001).

Conclusiones: Estos datos sugieren que la respuesta de anticuerpos IgM está implicada en el mecanismo por el cual ELEP disminuye la infección por C. albicans. Además, estos resultados proporcionan información importante para la aplicación potencial de ELEP en el tratamiento de ratones Balb/c con candidiasis sistémica.

Palabras Clave: anti-candida; candidiasis vulvovaginal; hojas de miana; respuesta inmune.

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Citation Format: Karo M, Hatta M, Patellongi I, Natzir T, Tambaip T (2018) IgM antibody and colony fungal load impacts of orally administered ethanol extract of Plectranthus scutellarioides on mice with systemic candidiasis. J Pharm Pharmacogn Res 6(1): 27–34.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Antibacterial compounds from Kniphofia isoetifolia

J Pharm Pharmacogn Res 5(6): 345-353, 2017.

Original Article | Artículo Original

Chemical constituents of the roots of Kniphofia isoetifolia Hochst. and evaluation for antibacterial activities

[Constituyentes químicos de las raíces de Kniphofia isoetifolia Hocst. y evaluación de la actividad antibacteriana]

Melaku Meshesha1, Tsegaye Deyou1, Abebe Tedla2, Negera Abdissa1,*

1Jimma University, College of Natural Sciences, Department of Chemistry, P. O. BOX 378, Ethiopia.
2Debre Berhan University, College of Natural and Computational Science, Department of Chemistry, P. O. BOX 445, Ethiopia.

*E-mail: negeraabdisa@gmail.com

Abstract

Context: The genus Kniphofia Moench, with species close to 70, is traditionally used to treat wide ranges of ailments including menstrual pains, infertility, abdominal cramps, wounds, malaria, chest complaint and hepatitis B. Kniphofia isoetifolia, an endemic species in Ethiopia, is known for wounds healing applications in Southern Ethiopia.

Aims: To investigate the roots of Kniphofia isoetifolia and evaluate the extracts and its constituents for antibacterial activity.

Methods: The roots of Kniphofia isoetifolia was extracted with chloroform/methanol (1:1 v/v), and the resulting crude extract was partitioned between EtOAc/H2O. The ethyl acetate extract afforded four compounds after chromatographic purification, and their identification was based on spectroscopic analyses. The extracts and pure compounds were evaluated for in vitro antibacterial activity on four bacterial strains namely Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Enterococcus faecalis.

Results: The purification of the extract of roots of Kniphofia isoetifolia resulted in identification of four compounds (14). This is the first report on the phytochemical investigation of Kniphofia isoetifolia and occurrence of compound 1 in the genus Kniphofia. The extracts and isolates demonstrated antibacterial activity. The Compound 3 in some cases demonstrated comparable zone of inhibition with gentamycin.

Conclusions: This is the first report of the occurrence of naphthoquinone derivative, 3,5,8-trihydroxy-2-methylnaphthalene-1,4-dione (1) in the genus Kniphofia which appears to have a chemotaxonomic significance to narrow down the gap between Alooideae and Asphodeloideae subfamily. The two dimeric anthraquinones (3, 4) showed strong activity with highest zone of inhibition recorded for asphodeline (3) against E. faecalis.

Keywords: antibacterial; inhibition zone; Kniphofia isoetifolia; quinones; roots.

Resumen

Contexto: El género Kniphofia Moench, con cerca de 70 especies, se utiliza tradicionalmente para tratar dolores menstruales, infertilidad, calambres abdominales, heridas, malaria, dolor torácico y hepatitis B. Kniphofia isoetifolia, una especie endémica en Etiopía se usa en la curación de heridas en el sur de Etiopía.

Objetivos: Investigar las raíces de Kniphofia isoetifolia y evaluar la actividad antibacteriana sus extractos y sus componentes.

Métodos: Las raíces de Kniphofia isoetifolia se extrajeron con cloroformo/metanol (1: 1 v / v) y el extracto bruto resultante se repartió entre EtOAc/H2O. Después de la purificación cromatográfica, el extracto de acetato de etilo proporcionó cuatro compuestos que se identificaron mediante análisis espectroscópicos. Se evaluó la actividad antibacteriana in vitro de los extractos y compuestos puros contra Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa y Enterococcus faecalis.

Resultados: La purificación del extracto de las raíces de Kniphofia isoetifolia dio lugar a la identificación de cuatro compuestos (14). Este es el primer informe sobre la investigación fitoquímica de Kniphofia isoetifolia y la aparición del compuesto 1 en el género Kniphofia. Los extractos y compuestos aislados demostraron actividad antibacteriana. El compuesto 3, en algunos casos, demostró una zona comparable de inhibición con gentamicina.

Conclusiones: Este es el primer reporte de la ocurrencia del derivado de naftoquinona, 3,5,8-trihidroxi-2-metilnaftaleno-1,4-diona (1) en el género Kniphofia que parece tener una significación quimiotaxonómica para reducir el espacio entre Alooideae y la subfamilia de Asphodeloideae. Las dos antraquinonas diméricas (3, 4) mostraron la mayor zona de inhibición registrada para asphodeline (3) contra E. faecalis.

Palabras Clave: antibacteria; Kniphofia isoetifolia; quinonas; raíces; zona de inhibición.

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Citation Format: Meshesha M, Deyou T, Tedla A, Abdissa N (2017) Chemical constituents of the roots of Kniphofia isoetifolia Hochst. and evaluation for antibacterial activities. J Pharm Pharmacogn Res 5(6): 345–353.
This article has been cited by:
Quintana Tuesta MK, Ramírez Reyes ER (2018) Acción del extracto hidroetanólico de hojas de Tessaria integrifolia R et. P. sobre el crecimiento de Staphyloccocus aureus, in vitro. Tesis para optar al grado de Bachiller en Farmacia y Bioquímica. Universidad Nacional de Trujillo, Perú. Website
Hailemariam A, Feyera M, Deyou T, Abdissa N (2018) Antimicrobial chalcones from the seeds of Persicaria lapathifolia. Biochem Pharmacol (Los Angel) 7:237. DOI: 10.4172/2167-0501.1000237

© 2017 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)