Category Archives: antimicrobial activity

Bacteria in mobile phones of medical laboratory workers at Sana’a city

antimicrobial activity, Contamination, Laboratory Medicine, Microbiology
J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 591-599, 2020.

Original Article

Bacterial contamination of mobile phones of medical laboratory workers at Sana’a city, Yemen and their antimicrobial susceptibility

[Contaminación bacteriana de teléfonos móviles de trabajadores de laboratorios médicos en la ciudad de Saná, Yemen y su susceptibilidad a los antimicrobianos]

Wadhah Hassan Edrees1,2*, Mohammed Sadeq Al-Awar1

1Medical Laboratory Department, Faculty of Medical Sciences, Al-Razi University, Yemen.
2Medical Microbiology, Faculty of Applied Sciences, Hajjah University, Yemen.
Abstract

Context: Mobile phones of laboratory workers could harbor a variety of potentially pathogenic bacteria that cause nosocomial infection for the patients, self, and family members.

Aims: To determine the bacterial contamination on mobile phones belonging to the medical laboratory workers and assessment the antimicrobial susceptibility patterns of isolated bacteria at Sana’a city, Yemen.

Methods: A cross-sectional study was conducted from January to February 2020 on 100 laboratory workers’ mobile phones, which were randomly selected by moistened sterile swabs. The data were collected by using a designed questionnaire. The collected samples were transported to the microbiology laboratory at Al-Razi University for bacteria isolation and identification by standard bacteriological procedures. Antibiotic susceptibility testing was performed by the disc diffusion methods.

Results: The results revealed that the overall rate of bacterial contamination on the mobile phone was 70% with one type of pathogenic bacteria (88.6%). Staphylococcus aureus (34.6%) was the most  frequently isolated bacteria followed by Staphylococcus epidermidis (23.1%), Pseudomonas sp. (20.5%), Staphylococcus saprophyticus (15.4%), Enterobacter aergene (2.5%), Escherichia coli (1.3%), Citrobacter intermedites (1.3%), and Citrobacter freundiii (1.3%). The antibiotics susceptibility tests revealed that the highest sensitivity were S. aureus, S. epidermides, and S. saprophyticus against gentamycin, Pseudomonas sp. against kanamycin, E. aergenes against all tested antibiotics, and C. intermedites against gentamycin, vancomycin, and kanamycin. Also, Pseudomonas sp. was highly resistant to cefepime and vancomycin and S. saprophyticus to cefepime.

Conclusions: Mobile phones might play a role in the transmission of potentially pathogenic bacteria. It is required to promote personal hygiene and regularly disinfect the mobile phones and hands by alcohol before leaving the lab to minimize the cross-infection to the community and environment.

Keywords: antimicrobial; bacterial contamination; mobile phone; Yemen.

Resumen

Contexto: Los teléfonos móviles de los trabajadores de laboratorio podrían albergar bacterias potencialmente patógenas que causan infecciones nosocomiales a los pacientes, a sí mismos y a sus familiares.

Objetivos: Determinar la contaminación bacteriana en teléfonos móviles de los trabajadores del laboratorio médico y evaluar los patrones de susceptibilidad a los antimicrobianos de bacterias aisladas en la ciudad de Saná, Yemen.

Métodos: Se realizó un estudio transversal de enero a febrero de 2020 en los teléfonos móviles de 100 trabajadores de laboratorio, que fueron seleccionados al azar mediante hisopos estériles humedecidos. Los datos se recopilaron mediante un cuestionario diseñado. Las muestras recolectadas se transportaron al laboratorio de microbiología de la Universidad Al-Razi para el aislamiento e identificación de bacterias mediante procedimientos bacteriológicos estándar. La prueba de susceptibilidad a los antibióticos se realizó mediante métodos de difusión en disco.

Resultados: La tasa general de contaminación bacteriana en el teléfono móvil fue del 70% con un tipo de bacteria patógena (88,6%). Staphylococcus aureus (34,6%) fue la bacteria más frecuentemente aislada, seguida de Staphylococcus epidermidis (23,1%), Pseudomonas sp. (20,5%), Staphylococcus saprophyticus (15,4%), Enterobacter aergene (2,5%), Escherichia coli (1,3%), Citrobacter intermedites (1,3%) y Citrobacter freundiii (1,3%). Las pruebas de susceptibilidad a los antibióticos revelaron que las más sensibles fueron S. aureus, S. epidermides y S. saprophyticus frente a gentamicina, Pseudomonas sp. contra kanamicina, E. aergenes contra todos los antibióticos probados y C. intermedites contra gentamicina, vancomicina y kanamicina. Además, Pseudomonas sp. fue altamente resistente a cefepima y vancomicina y S. saprophyticus a cefepima.

Conclusiones: Los teléfonos móviles pueden desempeñar un papel en la transmisión de bacterias potencialmente patógenas. Se requiere promover la higiene personal y desinfectar regularmente los teléfonos móviles y las manos con alcohol antes de salir del laboratorio para minimizar la infección cruzada a la comunidad y al medio ambiente.

Palabras Clave: antimicrobiano; contaminación bacteriana; teléfono móvil; Yemen.

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Citation Format: Bacterial contamination of mobile phones of medical laboratory workers at Sana’a city, Yemen and their antimicrobial susceptibility. J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 591–599.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Enterococcus faecalis inhibition by Citrus aurantiifolia

Antibiotics, antimicrobial activity, Biological control, Citrus, Dental, Herbal Medicine, Microbiology
J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 558-568, 2020.

Original Article

The growth and biofilm formation of  Enterococcus faecalis in ethanol extract of Citrus aurantiifolia Indonesian species

[Crecimiento y formación de biopelículas de Enterococcus faecalis en extracto etanólico de especies de Citrus aurantiifolia de Indonesia]

Cut Soraya1*, Zaki Mubarak2, Basri A. Gani2*

1Department of Conservative Dentistry and Endodontics, Dentistry Faculty, Universitas Syiah Kuala. Jl. Teuku Nyak Arief No. 441, Kopelma Darussalam, Kec. Syiah Kuala, Kota Banda Aceh, Aceh 23111. Indonesia.
2Department of Oral Biology, Dentistry Faculty, Universitas Syiah Kuala. Jl. Teuku Nyak Arief No. 441, Kopelma Darussalam, Kec. Syiah Kuala, Kota Banda Aceh, Aceh 23111. Indonesia.
Abstract

Context: Enterococcus faecalis is reported as a biofilm bacterium involved in the pathogenesis of tooth root canal infection.  The ability to grow and form biofilms is the reason these bacteria are difficult to be eliminated.

Aims: To analyze the antibacterial effect of Citrus aurantiifolia against the growth and biofilm formation of E. faecalis.

Methods: This study used E. faecalis ATCC 29212 and ethanol extract of lime peel (Citrus aurantiifolia). The E. faecalis growth was assessed by spectrophotometry, and biofilm formation was examined with 1% violet crystals also visualized by microscope (magnification 400×).

Results: Citrus aurantiifolia extract can inhibit the growth and biofilm formation of E. faecalis with varying quantities. Based on period incubations, a concentration of 6.25% had a better ability to suppress the growth of E. faecalis (<300 CFU/mL). The 75% concentration was the highest among other levels to inhibit the biofilms formation of E. faecalis that assumed the higher concentration of the extract, the most significant increase in inhibition of the biofilm formation of E. faecalis. Growth and biofilm formation of E. faecalis showed linearity in line with a concentration of 6.25% (p<0.05: 0.000) with a relatively stable relationship (r=0.506).

Conclusions: Citrus aurantiifolia extract can inhibit the growth of E. faecalis that is in line with the inhibiton of the biofilm formation.

Keywords: bacterial growth; biofilm; Citrus aurantiifolia; Enterococcus faecalis.

Resumen

Contexto: Enterococcus faecalis se informa como una bacteria de biopelícula involucrada en la patogénesis de la infección del conducto radicular. La capacidad de crecer y formar biopelículas es la razón por la que estas bacterias son difíciles de eliminar.

Objetivos: Analizar el efecto antibacteriano de Citrus aurantiifolia frente al crecimiento y formación de biopelículas de E. faecalis.

Métodos: Este estudio utilizó E. faecalis ATCC 29212 y extracto etanólico de piel de lima (Citrus aurantiifolia). Se evaluó el crecimiento de E. faecalis mediante espectrofotometría y se examinó la formación de biopelículas con cristales violetas al 1% también visualizados al microscopio (aumento de 400x).

Resultados: El extracto de Citrus aurantiifolia puede inhibir el crecimiento y la formación de biopelículas de E. faecalis en cantidades variables. Basado en incubaciones de período, una concentración de 6,25% tuvo una mejor capacidad para suprimir el crecimiento de E. faecalis (<300 CFU/mL). La concentración del 75% fue la más alta entre otros niveles para inhibir la formación de biopelículas de E. faecalis que asumió la concentración más alta del extracto, el aumento más significativo en la inhibición de la formación de biopelículas de E. faecalis. El crecimiento y la formación de biopelículas de E. faecalis mostró linealidad en línea con una concentración de 6,25% (p<0,05: 0,000) con una relación relativamente estable (r=0,506).

Conclusiones: El extracto de Citrus aurantiifolia puede inhibir el crecimiento de E. faecalis que está en línea con la inhibición de la formación de biopelículas.

Palabras Clave: biopelícula; crecimiento bacterial; Citrus aurantiifolia; Enterococcus faecalis.

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Citation Format: Soraya C, Mubarak Z, Gani BA (2020) The growth and biofilm formation of Enterococcus faecalis in ethanol extract of Citrus aurantiifolia Indonesian species. J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 558–568.

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Immunomodulator effect of Parkia speciosa

antimicrobial activity, biochemical markers, Immunotherapy, Medicinal Plants, Preclinical Research
J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 457-465, 2020.

Original Article

Immunomodulatory effect of Parkia speciosa Hassk. pods extract on rat induced by Salmonella typhimurium

[Efecto inmunomodulador del extracto de vainas de Parkia speciosa Hassk. en ratas inducidas por Salmonella typhimurium]

Fitrya Fitrya1*, Annisa Amriani1, Rennie Puspa Novita1, Elfita2, Dewi Setiorini1

1Pharmacy Department, Sriwijaya University, Palembang, Indonesia.
2Chemistry Department, Sriwijaya University, Palembang, Indonesia.
Abstract

Context: Parkia speciosa, which has phenolic compounds and pharmacology activities, is a plant having potential immunomodulatory agents from the extract of its pod.

Aims: To evaluate the potential of P. speciosa as an immunomodulatory agent tested on albino rats induced by the bacteria Salmonella typhimurium leading to typhoid fever.

Methods: The animals were divided into six groups: normal non-infected group, negative control group, positive control, and three test groups with doses of 200, 400 and 800 mg/kg BW. The test groups were treated by the extract for 12 days. The control and test groups were induced with the S. typhimurium on the 8th day. On day 12th, CD4+, total leukocytes, differential cell count, and histology of the spleen organ were evaluated. Statistical analysis was performed by using one-way ANOVA followed post hoc LSD test (α 0.05).

Results: The result showed that the ethanol extract of P. speciosa pod could increase the number of CD4+. The extract to 200 and 400 mg/kg BW doses increased in the parameters of leukocyte, neutrophil, lymphocyte and monocyte with insignificant differences compared to that of the positive control group (p>0.05). However, there were significant differences between the two first parameters between the test group with 800 mg/kg BW doses compared to the positive control group. Moreover, more necroses in the spleen were observed from histological analysis on 800 mg/kg BW doses than 400 mg/kg BW.

Conclusions: In general, P. speciosa ethanolic extract can increase the immune system based on the CD4+ count, leukocyte, monocyte, and neutrophil, and causes normal necroses in low doses.

Keywords: Parkia speciosa; immunomodulator; Salmonella typhimurium; typhoid fever.

Resumen

Contexto: Parkia speciosa, que tiene compuestos fenólicos y actividades farmacológicas, es una planta que tiene agentes inmunomoduladores potenciales del extracto de su vaina.

Objetivos: Evaluar el potencial de P. speciosa como agente inmunomodulador en ratas albinas inducidas por la bacteria Salmonella typhimurium que conduce a la fiebre tifoidea.

Métodos: Los animales se dividieron en seis grupos: grupo normal no infectado, grupo de control negativo, control positivo y tres grupos de prueba con dosis de 200, 400 y 800 mg/kg de peso corporal. Los grupos de prueba fueron tratados con el extracto durante 12 días. El control y los grupos de prueba fueron inducidos con S. typhimurium en el octavo día. El día 12, se evaluaron los CD4+, los leucocitos totales, el recuento diferencial de células y la histología del órgano del bazo. El análisis estadístico se realizó mediante el uso de ANOVA unidireccional seguido de la prueba post hoc LSD (α 0,05).

Resultados: El extracto etanólico de la vaina de P. speciosa podría aumentar el número de CD4+. El extracto a dosis de 200 y 400 mg/kg de peso corporal aumentó en los parámetros de leucocitos, neutrófilos, linfocitos y monocitos con diferencias insignificantes en comparación con el grupo de control positivo (p>0,05). Sin embargo, hubo diferencias significativas entre los dos primeros parámetros entre el grupo de prueba con dosis de 800 mg kg de peso corporal en comparación con el grupo de control positivo. Además, se observaron más necrosis en el bazo a partir del análisis histológico con dosis de 800 mg/kg de peso corporal que con 400 mg/kg de peso corporal.

Conclusiones: En general, el extracto etanólico de P. speciosa puede aumentar el sistema inmunitario en función del recuento de CD4+, leucocitos, monocitos y neutrófilos, y causa necrosis normales en dosis bajas.

Palabras Clave: Parkia speciosa; inmunomodulador; Salmonella typhimurium; fiebre tifoidea.

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Citation Format: Fitrya F, Amriani A, Novita RP, Elfita, Setiorini D (2020) Immunomodulatory effect of Parkia speciosa Hassk. pods extract on rat induced by Salmonella typhimurium. J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 457–465.

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Antimicrobials produced by C. amboinicus endophytic fungus

Analytical Chemistry, antimicrobial activity, Medicinal Plants, Microbiology, Natural Products, Phytochemistry
J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 280-289, 2020.

Original Article

Antimicrobial activities of isoprene compounds produced by an endophytic fungus isolated from the leaves of Coleus amboinicus Lour.

[Actividades antimicrobianas de compuestos de isopreno producidos por un hongo endofítico aislado de las hojas de Coleus amboinicus Lour.]

Puji Astuti1*, Rollando Rollando2, Subagus Wahyuono1, Arief Nurrochmad3

1Pharmaceutical Biology Department, Faculty of Pharmacy, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta 55281, Indonesia.
2Program of Pharmacy, Faculty of Science and Technology, Ma Chung University, Malang, Indonesia.
3Pharmacology and Clinical Pharmacy Department, Faculty of Pharmacy, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia.
Abstract

Context: Medicinal plants have been reported to produce various bioactive molecules. In this study an endophytic fungus was isolated from the leaves of Coleus amboinicus Lour., a medicinal plant used in Jamu and the fungus was identified as Athelia rolfsii.

Aims: To isolate, identify and characterize bioactive compound present in ethyl acetate extract of fermentation broth and determine its antimicrobial activities.

Methods: The compound was isolated and purified by Preparative Thin Layer Chromatography. Antimicrobial activities were conducted by determining its IC50 and MBC (Minimum Bactericidal Concentration) values against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, Salmonella typhi and Staphylococcus mutans. The structure of the bioactive compound was deduced by spectroscopic data.

Results: The bioactive compound displayed antimicrobial activities with IC50 of 0.86, 1.35, 1.33, 2.69, 1.9, 0.24 µg/mL and MBC values of 40, 40, 40, 40, 20, 20 µg/mL against S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, B. subtilis, S. typhi, S. mutans, respectively. Based on IR, LC-MS, 13C-NMR, 1H-NMR data, the bioactive compound was suggested to consist of two compounds, methyl hemiterpenoate as a major compound and methyl, 2,3 diene-butanoate as the minor one.

Conclusions: The endophytic fungus isolated from the leaves of C. amboinicus produced antimicrobial agents which could be potential for further development.

Keywords: antimicrobial; Athelia rolfsii; Coleus amboinicus; endophyte; fungus.

Resumen

Contexto: Se ha informado que las plantas medicinales producen diversas moléculas bioactivas. En este estudio, se aisló un hongo endofítico de las hojas de Coleus amboinicus Lour., una planta medicinal utilizada en Jamu y el hongo se identificó como Athelia rolfsii.

Objetivos: Aislar, identificar y caracterizar el compuesto bioactivo presente en el extracto de acetato de etilo del caldo de fermentación y determinar sus actividades antimicrobianas.

Métodos: El compuesto se aisló y purificó por cromatografía preparativa de capa fina. Las actividades antimicrobianas se llevaron a cabo determinando sus valores de IC50 y MBC (concentración bactericida mínima) contra Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, Salmonella typhi y Staphylococcus mutans. La estructura del compuesto bioactivo se dedujo por datos espectroscópicos.

Resultados: El compuesto bioactivo mostró actividades antimicrobianas con IC50 de 0.86, 1.35, 1.33, 2.69, 1.9, 0.24 µg/mL y valores de MBC de 40, 40, 40, 40, 20, 20 µg/mL contra S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, B. subtilis, S. typhi, S. mutans, respectivamente. Basado en datos de IR, LC-MS, 13C-NMR, 1H-NMR, se sugirió que el compuesto bioactivo consistiera en dos compuestos, metil hemiterpenoate como compuesto principal y metil, 2,3 diene-butanoate como el menor.

Conclusiones: El hongo endofítico aislado de las hojas de C. amboinicus produjo agentes antimicrobianos que pudieran ser potenciales para un mayor desarrollo.

Palabras Clave: antimicrobiano; Athelia rolfsii; Coleus amboinicus; endófito; hongo.

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Citation Format: Astuti P, Rollando R, Wahyuono S, Nurrochmad A (2020) Antimicrobial activities of isoprene compounds produced by an endophytic fungus isolated from the leaves of Coleus amboinicus Lour. J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 280–289.

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SNEDDS for oral delivery of Garcinia kola

antimicrobial activity, Drug Design and Action, Herbal Medicine, Malaria, Medicinal Plants, nanoparticles, Pharmaceutical Technology, Preclinical Research
J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 177-190, 2020.

Original Article

Self-nanoemulsifying drug delivery systems (SNEDDS) for oral delivery of Garcinia kola seeds ethanolic extract: formulation and in vivo antimalarial activity

[Sistemas de administración de fármacos auto-nanoemulsificantes (SNEDDS) para administración oral de extracto etanólico de semillas de Garcinia kola: formulación y actividad antipalúdica in vivo]

Grady K. Mukubwa1,a, Christian I. Nkanga2,a, Aristote B. Buya1, Jérémie K. Mbinze3, Rui W.M. Krause2, Patrick B. Memvanga1,*

1University of Kinshasa, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Laboratory of Pharmaceutics and Phytopharmaceutical Drug Development, B.P. 212, Kinshasa XI, Democratic Republic of the Congo.
2Rhodes University, Department of Chemistry, Center for Chemico- and Bio-Medicinal Research, PO Box 94, Grahamstown 6140, Eastern Cape, South Africa.
3University of Kinshasa, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Laboratory of Drug Analysis, B.P. 212, Kinshasa XI, Democratic Republic of the Congo.
aThese authors have equally contributed to this article.
Abstract

Context: Garcinia kola seeds are widely used in Congolese traditional medicine to treat uncomplicated malaria. While the ethanolic extract of these seeds (GK) is reputed for oral antimalarial activity, some of its constituents have shown poor water solubility, which might compromise further phytopharmaceutical developments.

Aims: To develop a self-nanoemulsifying drug delivery system (SNEDDS) for oral delivery of GK, since SNEDDS are promising vehicles for enhancing drug product solubility.

Methods: GK was loaded into liquid SNEDDS (solution and suspension) and solid SNEDDS (S-SNEDDS), and the resultant formulations were characterized using dynamic light scattering and electron microscopy. The antimalarial activity of SNEDDS (200 mg/kg × 4 days, oral) was evaluated in Plasmodium berghei-infected mice using a conventional four-day suppressive test.

Results: The characterization of SNEDDS formulations revealed the presence of nanosized structures of spherical morphology and negative surface charge. Data from in vivo study showed reduced parasite growth by 77.9, 73.8 and 74.2% for GK-SNEDDS solution, GK-SNEDDS suspension and GK-S-SNEDDS, respectively. The activity of GK-SNEDDS was found to be greater than that of a licensed GK-based syrup (N’sansiphos®) used at the same dose (p<0.05).

Conclusions: These findings demonstrate the potential of SNEDDS formulations as a promising alternative for enhancing the antimalarial efficacy of GK following oral administration. The SNEDDS technology holds the promise of improving the oral delivery of herbal-based products for malaria therapy.

Keywords: antimalarial activity; ethanolic extract; Garcinia kola; liquid SNEDDS; solid SNEDDS.

Resumen

Contexto: Las semillas de Garcinia kola se usan ampliamente en la medicina tradicional congoleña para tratar la malaria no complicada. Si bien el extracto etanólico de estas semillas (GK) tiene fama de actividad antipalúdica oral, algunos de sus componentes han demostrado una baja solubilidad en agua, lo que podría comprometer el desarrollo de fitofármacos.

Objetivos: Desarrollar un sistema de suministro de fármacos auto-nanoemulsionantes (SNEDDS) para el suministro oral de GK, como vehículos para mejorar la solubilidad del producto farmacológico.

Métodos: Se cargó GK en SNEDDS líquido (solución y suspensión) y SNEDDS sólido (S-SNEDDS). Las formulaciones resultantes se caracterizaron usando dispersión dinámica de luz y microscopía electrónica. La actividad antipalúdica de SNEDDS (200 mg/kg × 4 días, oral) se evaluó en ratones infectados con Plasmodium berghei utilizando una prueba de supresión convencional de cuatro días.

Resultados: La caracterización de las formulaciones de SNEDDS reveló la presencia de estructuras nanométricas de morfología esférica y carga superficial negativa. Los datos del estudio in vivo redujeron el crecimiento del parásito en 77,9; 73,8 y 74,2% para la solución GK-SNEDDS, la suspensión GK-SNEDDS y GK-S-SNEDDS, respectivamente. Se descubrió que la actividad de GK-SNEDDS es mayor que la de un jarabe a base de GK con licencia (N’sansiphos®) utilizado en la misma dosis (p<0,05).

Conclusiones: Estos hallazgos demuestran el potencial de las formulaciones de SNEDDS como una alternativa para mejorar la eficacia antipalúdica de GK después de la administración oral. La tecnología SNEDDS promete mejorar la administración oral de productos a base de hierbas para la terapia de la malaria.

Palabras Clave: actividad antipalúdica; extracto etanólico; Garcinia kola; SNEDDS líquido; SNEDDS sólidos.

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Citation Format: Mukubwa GK, Nkanga CI, Buya AB, Mbinze JK, Krause RWM, Memvanga PBSI (2020) Self-nanoemulsifying drug delivery systems (SNEDDS) for oral delivery of Garcinia kola seeds ethanolic extract: formulation and in vivo antimalarial activity. J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 177–190.

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Achillea biebersteinii essential oil activity

Antibiotics, antimicrobial activity, essential oil, Herbal Medicine, Microbiology, Oil, Preclinical Research
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

antimicrobial activity, Medicinal Plants, Microbiology, Preclinical Research, Traditional Medicine
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

antimicrobial activity, Complementary Medicine, Inflammation, Natural Products, Nutrition
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

Alternative Methods, Antibiotics, antimicrobial activity, essential oil, Microbiology
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

Alternative Methods, Analytical Chemistry, antimicrobial activity, Drug Design and Action, Medicinal Chemistry, Molecular Pharmacology
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)