Published January 1, 2023 | Version v1
Publication Open

Study on antioxidant and antimicrobial potential of chemically profiled essential oils extracted from <i>Juniperus phoenicea</i> (L.) by use of <i>in vitro</i> and <i>in silico</i> approaches

Creators

  • 1. Sidi Mohamed Ben Abdellah University
  • 2. King Saud University
  • 3. Université Laval
  • 4. Université Ibn Zohr

Description

Abstract Juniperus phoenicea (L.) is a medicinal plant that has been used in phytotherapy as a treatment of certain pathological infections. In this context, the present work aimed to valorize the essential oil of J. phoenicea seeds (EOGP) by studying its chemical composition, and antioxidant and antimicrobial activities. The EOGP was extracted by use of hydrodistillation and characterized by gas chromatography (GC–MS). The antioxidant power was evaluated by three methods (TAC, DPPH, and FRAP). The antimicrobial power was evaluated against Staphylococcus aureus (ATCC6633), Escherichia coli (K12), Bacillus subtilis (DSM6333), Proteus mirabilis (ATCC29906), Candida albicans (ATCC10231), Aspergillus niger (MTCC282), Aspergillus flavus (MTCC9606), and Fusarium oxysporum (MTCC9913). The GC/MS results revealed a total identification of 99.98% with a dominance of carvacrol (39.81%) followed by p -cymen-3-ol (34.44%) and o -cymene (13.60%). Findings showed that EOGP exhibited important antioxidant power as IC50 was determined to be 26 µg/mL for 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl, while EC50 was 216.34 µg/mL for ferric reducing antioxidant power and total antioxidant capacity was 720 mg AAE/g. The antimicrobial power on solid medium revealed that the inhibition diameters ranged from 11.30 ± 0.58 to 20 mm for the bacterial strains and from 9.33 ± 0.57 to 54.43 ± 0.29 mm for fungi. Notably, minimum inhibitory concentrations ranged from 18 to 19 µg/mL for bacterial strains and from 5.04 to 10.09 µg/mL for fungal strains. Overall, our results demonstrated the importance of EOGP as a source of natural antioxidant and antibacterial medicines against clinically relevant pathogenic strains.

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

Translated Description (Arabic)

خلاصة العرعر الفينيقي (L.) هو نبات طبي تم استخدامه في العلاج النباتي كعلاج لبعض الالتهابات المرضية. في هذا السياق، يهدف العمل الحالي إلى تثمين الزيت العطري لبذور J. Phoenicea (EOGP) من خلال دراسة تركيبه الكيميائي، والأنشطة المضادة للأكسدة والمضادة للميكروبات. تم استخراج EOGP باستخدام التقطير المائي ويتميز باستشراب الغاز (GC - MS). تم تقييم قوة مضادات الأكسدة بثلاث طرق (TAC، DPPH، و FRAP). تم تقييم القوة المضادة للميكروبات ضد المكورات العنقودية الذهبية (ATCC6633)، والإشريكية القولونية (K12)، والعصية الرقيقة (DSM6333)، والبروتين ميرابيليس (ATCC29906)، والمبيضات البيضاء (ATCC10231)، والرشاشية السوداء (MTCC282)، والرشاشية الرقيقة (MTCC9606)، والمغزلية المؤكسدة (MTCC9913). كشفت نتائج GC/MS عن تحديد إجمالي بنسبة 99.98 ٪ مع هيمنة carvacrol (39.81 ٪) تليها p - cymen -3 - ol (34.44 ٪) و o - cymene (13.60 ٪). أظهرت النتائج أن EOGP أظهر قوة مضادة للأكسدة مهمة حيث تم تحديد IC50 ليكون 26 ميكروغرام/مل لـ 2،2 -ثنائي الفينيل -1 -بيكريل هيدرازيل، في حين أن EC50 كان 216.34 ميكروغرام/مل للحد من قوة مضادات الأكسدة الحديديك وكانت السعة الإجمالية لمضادات الأكسدة 720 ملغ AAE/غرام. كشفت القوة المضادة للميكروبات على الوسط الصلب أن أقطار التثبيط تراوحت من 11.30 ± 0.58 إلى 20 مم للسلالات البكتيرية ومن 9.33 ± 0.57 إلى 54.43 ± 0.29 مم للفطريات. والجدير بالذكر أن الحد الأدنى من التركيزات المثبطة تراوح من 18 إلى 19 ميكروغرام/مل للسلالات البكتيرية ومن 5.04 إلى 10.09 ميكروغرام/مل للسلالات الفطرية. بشكل عام، أظهرت نتائجنا أهمية EOGP كمصدر للأدوية الطبيعية المضادة للأكسدة والمضادة للبكتيريا ضد السلالات المسببة للأمراض ذات الصلة سريريًا.

Translated Description (French)

Résumé Juniperus phoenicea (L.) est une plante médicinale qui a été utilisée en phytothérapie comme traitement de certaines infections pathologiques. Dans ce contexte, le présent travail visait à valoriser l'huile essentielle de graines de J. phoenicea (EOGP) en étudiant sa composition chimique, ses activités antioxydantes et antimicrobiennes. L'EOGP a été extrait par hydrodistillation et caractérisé par chromatographie en phase gazeuse (GC–MS). Le pouvoir antioxydant a été évalué par trois méthodes (TAC, DPPH et FRAP). Le pouvoir antimicrobien a été évalué contre Staphylococcus aureus (ATCC6633), Escherichia coli (K12), Bacillus subtilis (DSM6333), Proteus mirabilis (ATCC29906), Candida albicans (ATCC10231), Aspergillus niger (MTCC282), Aspergillus flavus (MTCC9606) et Fusarium oxysporum (MTCC9913). Les résultats GC/MS ont révélé une identification totale de 99,98% avec une dominance du carvacrol (39,81%) suivie du p -cymène-3-ol (34,44%) et de l'o -cymène (13,60%). Les résultats ont montré que l'EOGP présentait un pouvoir antioxydant important car l'IC50 a été déterminée à 26 µg/mL pour le 2,2-diphényl-1-picrylhydrazyl, tandis que la CE50 était de 216,34 µg/mL pour le pouvoir antioxydant réducteur ferrique et la capacité antioxydante totale était de 720 mg AAE/g. Le pouvoir antimicrobien sur milieu solide a révélé que les diamètres d'inhibition allaient de 11,30 ± 0,58 à 20 mm pour les souches bactériennes et de 9,33 ± 0,57 à 54,43 ± 0,29 mm pour les champignons. Notamment, les concentrations inhibitrices minimales variaient de 18 à 19 µg/mL pour les souches bactériennes et de 5,04 à 10,09 µg/mL pour les souches fongiques. Dans l'ensemble, nos résultats ont démontré l'importance de l'EOGP en tant que source de médicaments antioxydants et antibactériens naturels contre les souches pathogènes cliniquement pertinentes.

Translated Description (Spanish)

Resumen Juniperus phoenicea (L.) es una planta medicinal que se ha utilizado en fitoterapia como tratamiento de ciertas infecciones patológicas. En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo valorizar el aceite esencial de semillas de J. phoenicea (EOGP) mediante el estudio de su composición química y actividades antioxidantes y antimicrobianas. El EOGP se extrajo mediante el uso de hidrodestilación y se caracterizó por cromatografía de gases (GC–MS). El poder antioxidante se evaluó mediante tres métodos (TAC, DPPH y FRAP). El poder antimicrobiano se evaluó contra Staphylococcus aureus (ATCC6633), Escherichia coli (K12), Bacillus subtilis (DSM6333), Proteus mirabilis (ATCC29906), Candida albicans (ATCC10231), Aspergillus niger (MTCC282), Aspergillus flavus (MTCC9606) y Fusarium oxysporum (MTCC9913). Los resultados de GC/MS revelaron una identificación total de 99.98% con un dominio de carvacrol (39.81%) seguido de p -cimen-3-ol (34.44%) y o -cimeno (13.60%). Los hallazgos mostraron que EOGP exhibió un importante poder antioxidante ya que se determinó que la IC50 era de 26 µg/mL para 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo, mientras que la EC50 era de 216.34 µg/mL para el poder antioxidante reductor férrico y la capacidad antioxidante total era de 720 mg de AAE/g. El poder antimicrobiano en el medio sólido reveló que los diámetros de inhibición variaron de 11.30 ± 0.58 a 20 mm para las cepas bacterianas y de 9.33 ± 0.57 a 54.43 ± 0.29 mm para los hongos. En particular, las concentraciones inhibitorias mínimas variaron de 18 a 19 µg/ml para las cepas bacterianas y de 5,04 a 10,09 µg/ml para las cepas fúngicas. En general, nuestros resultados demostraron la importancia del EOGP como fuente de medicamentos antioxidantes y antibacterianos naturales contra cepas patógenas clínicamente relevantes.

Files

pdf.pdf

Files (2.5 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
md5:5c08c1a4112bc0c9c535625205813a2e
2.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسة حول إمكانات مضادات الأكسدة ومضادات الميكروبات للزيوت الأساسية ذات الخصائص الكيميائية المستخرجة <i>من العرعر</i> الفينيقي (L.) باستخدام مناهج <i>في المختبر</i> وفي <i>السيليكو</i>
Translated title (French)
Étude sur le potentiel antioxydant et antimicrobien des huiles essentielles chimiquement profilées extraites de <i>Juniperus phoenicea</i> (L.) par l'utilisation d'approches <i>in vitro</i> et <i>in silico</i>
Translated title (Spanish)
Estudio sobre el potencial antioxidante y antimicrobiano de aceites esenciales perfilados químicamente extraídos de <i>Juniperus phoenicea</i> (L.) mediante el uso de enfoques <i>in vitro</i> e <i>in silico</i>

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4379384185
DOI
10.1515/chem-2022-0333

Is supplement to
https://openalex.org/W2958783547 (Other)
https://openalex.org/W2898513802 (Other)
https://openalex.org/W2614791092 (Other)
https://openalex.org/W2405736764 (Other)
https://openalex.org/W2382851649 (Other)
https://openalex.org/W2107745786 (Other)
https://openalex.org/W2016287873 (Other)
https://openalex.org/W1989481513 (Other)
https://openalex.org/W1976092380 (Other)
https://openalex.org/W1610538323 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1977025217
  • https://openalex.org/W1983039765
  • https://openalex.org/W1995296262
  • https://openalex.org/W1995386451
  • https://openalex.org/W2006257582
  • https://openalex.org/W2015185525
  • https://openalex.org/W2016127161
  • https://openalex.org/W2017330006
  • https://openalex.org/W2021995332
  • https://openalex.org/W2024416471
  • https://openalex.org/W2046872506
  • https://openalex.org/W2064483915
  • https://openalex.org/W2077013120
  • https://openalex.org/W2078065471
  • https://openalex.org/W2082142840
  • https://openalex.org/W2096150202
  • https://openalex.org/W2102113616
  • https://openalex.org/W2136695249
  • https://openalex.org/W2146455380
  • https://openalex.org/W2162348455
  • https://openalex.org/W2171742547
  • https://openalex.org/W2563719674
  • https://openalex.org/W2800119731
  • https://openalex.org/W2927640795
  • https://openalex.org/W2937996337
  • https://openalex.org/W2970613110
  • https://openalex.org/W2979521568
  • https://openalex.org/W2985138422
  • https://openalex.org/W2990340097
  • https://openalex.org/W3006480746
  • https://openalex.org/W3171976557
  • https://openalex.org/W3188824608
  • https://openalex.org/W4205404058
  • https://openalex.org/W4210300722
  • https://openalex.org/W4211080367
  • https://openalex.org/W4223468926
  • https://openalex.org/W4242620984
  • https://openalex.org/W4288037773
  • https://openalex.org/W4297207151
  • https://openalex.org/W619068083