Published February 20, 2018 | Version v1
Publication Open

Anti-methicillin-resistance Staphylococcus aureus (MRSA) compounds from Bauhinia kockiana Korth. And their mechanism of antibacterial activity

Creators

  • 1. UCSI University
  • 2. Monash University Malaysia

Description

Bauhinia kockiana originates from Peninsular Malaysia and it is grown as a garden ornamental plant. Our previous study reported that this plant exhibited fairly strong antioxidant and antimicrobial activities. This paper focused on the assessment of the antibacterial activity of B. kockiana towards methicillin-resistance Staphylococcus aureus (MRSA), to purify and to identify the antibacterial compounds, and to determine the mechanism of antibacterial activity. Antibacterial activity of B. kockiana flower was evaluated qualitatively and quantitatively using disc diffusion assay and microbroth dilution method. Minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of extracts were examined. Phytochemical analysis was performed to determine the classes of phytochemicals in the extracts. Bioactivity guided isolation was employed to purify the antibacterial agents and identified via various spectroscopy methods. Scanning electron microscopy (SEM) technique was used to evaluate the antibacterial mechanism of extract and compounds isolated. B. kockiana flower was found to exhibit fairly strong antibacterial activity towards both strains of MRSA bacteria used, MIC varies from 62.5–250 μg/mL. Tannins and flavonoids have been detected in the phytochemical analysis. Gallic acid and its ester derivatives purified from ethyl acetate extract could inhibit MRSA at 250–500 μg/mL. SEM revealed that the cells have undergone plasmolysis upon treatment with the extract and compounds. Tannins and polyphenols are the antibacterial components towards MRSA in B. kockiana. Massive leakage of the cell content observed in treated cells showed that the phytochemicals have changed the properties of the cell membranes. Amphiphilic nature of the compounds exhibited the antibacterial activity towards MRSA via three stages: (1) cell membrane attachment; (2) cell membrane fluidity modification; and (3) cell membrane structure disruption.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

Bauhinia kockiana تنبع من شبه جزيرة ماليزيا وتزرع كنبات زينة في الحديقة. أفادت دراستنا السابقة أن هذا النبات أظهر أنشطة قوية مضادة للأكسدة ومضادة للميكروبات. ركزت هذه الورقة على تقييم النشاط المضاد للبكتيريا من B. kockiana نحو المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA)، لتنقية وتحديد المركبات المضادة للبكتيريا، وتحديد آلية النشاط المضاد للبكتيريا. تم تقييم النشاط المضاد للبكتيريا لزهرة ب. كوكيانا نوعيًا وكميًا باستخدام اختبار انتشار القرص وطريقة تخفيف البروث الدقيق. تم فحص الحد الأدنى من التركيز المثبط (MIC) والحد الأدنى من تركيز الجراثيم (MBC) من المستخلصات. تم إجراء تحليل كيميائي نباتي لتحديد فئات المواد الكيميائية النباتية في المستخلصات. تم استخدام العزل الموجه بالنشاط الحيوي لتنقية العوامل المضادة للبكتيريا وتحديدها عبر طرق التحليل الطيفي المختلفة. تم استخدام تقنية المسح المجهري الإلكتروني (SEM) لتقييم الآلية المضادة للبكتيريا للمستخلص والمركبات المعزولة. ب. تم العثور على زهرة كوكيانا لإظهار نشاط مضاد للجراثيم قوي إلى حد ما تجاه كل من سلالات بكتيريا MRSA المستخدمة، يتراوح الميكروفون بين 62.5-250 ميكروغرام/مل. تم اكتشاف التانينات والفلافونويدات في التحليل الكيميائي النباتي. يمكن لحمض الغاليك ومشتقات الإستر المنقى من مستخلص أسيتات الإيثيل أن يثبط MRSA عند 250–500 ميكروغرام/مل. كشفت SEM أن الخلايا قد خضعت لانحلال البلازما عند العلاج بالمستخلص والمركبات. التانينات والبوليفينول هي المكونات المضادة للبكتيريا تجاه MRSA في B. kockiana. أظهر التسرب الهائل لمحتوى الخلية الذي لوحظ في الخلايا المعالجة أن المواد الكيميائية النباتية قد غيرت خصائص أغشية الخلايا. أظهرت الطبيعة الأليفية للمركبات النشاط المضاد للبكتيريا تجاه MRSA عبر ثلاث مراحل: (1) ارتباط غشاء الخلية ؛ (2) تعديل سيولة غشاء الخلية ؛ و (3) اضطراب بنية غشاء الخلية.

Translated Description (French)

Bauhinia kockiana est originaire de la Malaisie péninsulaire et est cultivée comme plante ornementale de jardin. Notre étude précédente indiquait que cette plante présentait des activités antioxydantes et antimicrobiennes assez fortes. Cet article s'est concentré sur l'évaluation de l'activité antibactérienne de B. kockiana envers Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM), pour purifier et identifier les composés antibactériens, et pour déterminer le mécanisme de l'activité antibactérienne. L'activité antibactérienne de la fleur de B. kockiana a été évaluée qualitativement et quantitativement à l'aide d'un test de diffusion discale et d'une méthode de dilution par microbroth. La concentration minimale inhibitrice (CMI) et la concentration minimale bactéricide (CSM) des extraits ont été examinées. Une analyse phytochimique a été réalisée pour déterminer les classes de composés phytochimiques dans les extraits. L'isolement guidé par la bioactivité a été utilisé pour purifier les agents antibactériens et identifié via diverses méthodes de spectroscopie. La technique de microscopie électronique à balayage (MEB) a été utilisée pour évaluer le mécanisme antibactérien de l'extrait et des composés isolés. On a constaté que la fleur de B. kockiana présentait une activité antibactérienne assez forte envers les deux souches de bactéries SARM utilisées, la CMI varie de 62,5 à 250 μg/mL. Des tanins et des flavonoïdes ont été détectés dans l'analyse phytochimique. L'acide gallique et ses dérivés esters purifiés à partir d'extrait d'acétate d'éthyle pourraient inhiber le SARM à 250–500 μg/mL. Le MEB a révélé que les cellules ont subi une plasmolyse lors du traitement avec l'extrait et les composés. Les tanins et les polyphénols sont les composants antibactériens du SARM chez B. kockiana. Une fuite massive du contenu cellulaire observée dans les cellules traitées a montré que les composés phytochimiques ont modifié les propriétés des membranes cellulaires. La nature amphiphile des composés a présenté l'activité antibactérienne contre le SARM via trois étapes : (1) la fixation de la membrane cellulaire ; (2) la modification de la fluidité de la membrane cellulaire ; et (3) la perturbation de la structure de la membrane cellulaire.

Translated Description (Spanish)

Bauhinia kockiana es originaria de la Malasia peninsular y se cultiva como planta ornamental de jardín. Nuestro estudio anterior informó que esta planta exhibía actividades antioxidantes y antimicrobianas bastante fuertes. Este trabajo se centró en la evaluación de la actividad antibacteriana de B. kockiana hacia Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM), para purificar e identificar los compuestos antibacterianos, y para determinar el mecanismo de la actividad antibacteriana. La actividad antibacteriana de la flor de B. kockiana se evaluó cualitativa y cuantitativamente utilizando el ensayo de difusión en disco y el método de dilución de microcaldo. Se examinaron la concentración inhibitoria mínima (MIC) y la concentración bactericida mínima (MBC) de los extractos. Se realizó un análisis fitoquímico para determinar las clases de fitoquímicos en los extractos. El aislamiento guiado por bioactividad se empleó para purificar los agentes antibacterianos y se identificó a través de varios métodos de espectroscopia. Se utilizó la técnica de microscopía electrónica de barrido (SEM) para evaluar el mecanismo antibacteriano del extracto y los compuestos aislados. Se encontró que la flor de B. kockiana exhibe una actividad antibacteriana bastante fuerte hacia ambas cepas de bacterias MRSA utilizadas, la CMI varía de 62.5-250 μg/mL. En el análisis fitoquímico se han detectado taninos y flavonoides. El ácido gálico y sus derivados de éster purificados a partir de extracto de acetato de etilo podrían inhibir MRSA a 250–500 μg/mL. SEM reveló que las células han sufrido plasmólisis tras el tratamiento con el extracto y los compuestos. Los taninos y los polifenoles son los componentes antibacterianos frente al SARM en B. kockiana. La fuga masiva del contenido celular observado en las células tratadas mostró que los fitoquímicos han cambiado las propiedades de las membranas celulares. La naturaleza anfifílica de los compuestos exhibió la actividad antibacteriana hacia MRSA a través de tres etapas: (1) unión a la membrana celular; (2) modificación de la fluidez de la membrana celular; y (3) alteración de la estructura de la membrana celular.

Files

s12906-018-2137-5.pdf

Files (3.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:2b87b3c1bd69924cc8ea8bcb0db72d3b
3.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مركبات المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) من Bauhinia kockiana Korth. وآلية نشاطها المضاد للبكتيريا
Translated title (French)
Composés de Staphylococcus aureus (SARM) résistants à la méthicilline de Bauhinia kockiana Korth. Et leur mécanisme d'activité antibactérienne
Translated title (Spanish)
Compuestos de Staphylococcus aureus resistentes a la antimeticilina (MRSA) de Bauhinia kockiana Korth. Y su mecanismo de actividad antibacteriana

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2794963224
DOI
10.1186/s12906-018-2137-5

Is supplement to
https://openalex.org/W4387208379 (Other)
https://openalex.org/W4381740914 (Other)
https://openalex.org/W4320505838 (Other)
https://openalex.org/W4297902344 (Other)
https://openalex.org/W4288453051 (Other)
https://openalex.org/W4206197684 (Other)
https://openalex.org/W3096942401 (Other)
https://openalex.org/W2944346662 (Other)
https://openalex.org/W2729862879 (Other)
https://openalex.org/W2553161426 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malaysia

References

  • https://openalex.org/W1925511784
  • https://openalex.org/W1970260727
  • https://openalex.org/W1970930356
  • https://openalex.org/W1976687205
  • https://openalex.org/W1979973356
  • https://openalex.org/W1984613080
  • https://openalex.org/W1994110285
  • https://openalex.org/W1994686596
  • https://openalex.org/W1998766599
  • https://openalex.org/W2001330064
  • https://openalex.org/W2006742415
  • https://openalex.org/W2011032714
  • https://openalex.org/W2021086426
  • https://openalex.org/W2022621558
  • https://openalex.org/W2027988456
  • https://openalex.org/W2033172137
  • https://openalex.org/W2035917603
  • https://openalex.org/W2055244789
  • https://openalex.org/W2059336872
  • https://openalex.org/W2067595614
  • https://openalex.org/W2068250151
  • https://openalex.org/W2073633384
  • https://openalex.org/W2075033480
  • https://openalex.org/W2081539900
  • https://openalex.org/W2087996087
  • https://openalex.org/W2091404988
  • https://openalex.org/W2107369478
  • https://openalex.org/W2114448040
  • https://openalex.org/W2129537735
  • https://openalex.org/W2161503124
  • https://openalex.org/W2189116376
  • https://openalex.org/W2255314922
  • https://openalex.org/W2336452271
  • https://openalex.org/W2344012122
  • https://openalex.org/W2474841258
  • https://openalex.org/W4238464684
  • https://openalex.org/W582995405