Antimicrobial and pharmacological effects of lamiaceae plant leaf extracts in relation to its phenolic and antioxidant activities

• Main Author: Khattak, Muhammad Muzaffar Ali Khan
• Format: Monograph
• Language: English
• Published: Submitted to IIUM 2010
• Subjects: TX341 Nutrition. Foods and food supply
• Online Access: http://irep.iium.edu.my/3989/1/Azharys_THESIS_Sept2010.pdf; http://irep.iium.edu.my/3989/

Leaves of Coleus blumei (two species), Coleus amboinicus (two species), Coleus aromaticus and Pagostemon cablin from Lamiaceae family were collected from different localities, freeze dried and extracted with aqueous methanol. The biological activity in vitro, especially in relation to total phenolic & flavonoid contents, antioxidant and antimicrobial activities were studied. Total phenolic content was determined according to the Folin-Ciocalteu method whilist antioxidant activity was assessed using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) method. The antimicrobial activity of the extract was determined by making use of macro dilution and disc diffusion methods on two gram positive bacteria, two gram negative bacteria and on fungus. Furthermore, the toxicity was also assessed for the extracts by performing acute toxicity test. The phenolic content among the six Lamiaceae leaves extract showed significant difference (p<0.05) in result ranging from 55.21 - 95.17 mg GAE/g of dried samples. Pogostemon cablin (PCM) had the highest content of phenolic followed by C. blumei (CBPM). There were significant differences (p<0.05) of IC50 value of six Lamiaceae leaves extract ranging from 10.5 – 34.1 µg/ml. Among the species studied, Coleus amboinicus – Malaysia (CALM) and Pogostemon cablin (PCM) showed higher antioxidant activity compared to the other leaf extracts. All leaf extracts showed activity at least against one strain of bacteria and result showed significant difference (p<0.05) between activities on the five microorganism. On the contrary, all of the leaf extracts were not effective against C. albicans. The minimum inhibitory concentration (MIC) of all leaf extracts ranged from 1.0–2.0 mg/ml in inhibiting the growth of S. aureus, E. Coli, P. aeruginosa and B.subtilis. The acute toxicity test using C. Blumei leaf extract showed that there was no mortality of animals experimented recorded even at the highest dose level of 5000 mg/kg body weight and observed for the 24 hours after administration. This shows that Coleus blumei plant extract have no toxic effect in mice. This study shows that the extracts can be used as antioxidant and antimicrobial agent without having the toxic effect. Coleus amboinicus ، Coleus aromaticus، Pagostemon cablin وهي من عائلة نباتية تُدعى: Lamiaceae، ومن ثم تجميدها وتجفيفها مع استخراج الميثانول المائي. وقد تمَّ دراسة النشاط البيولوجي في المختبر ، وخاصةَّ بالنسبة لمجموع محتويات الفينول، والفلافونويد، والأنشطة المضادة للأكسدة، والمضادة للجراثيم. حُدِدَ مجموع محتوى الفينول وفقاً لنظرية فولين كوليكاتو بينما تم تقييم نشاط مضادات الأكسدة باستخدام نظرية الـ2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) ، وقد حُدِدَ نشاط مضادات الميكروبات المستخرجة من أوراق النباتات باستخدام نظرية ماركو التي تقتضي اضافة الماء لتخفيف كثافة السائل، ونظرية نشر القرص على جرامين من البكتيريا الإيجابية، و جرامين من البكتريا السالبة، وعدد واحد من الفطريات، وعلاوة على ذلك، فقد تم أيضاً تقييم التسمم من المادة المستخلصة بواسطة اختبار قياس مقدار التسمم.وقد ظهرت فروق كبيرة (p<0.05) في محتوى الفينول في ست أوراق الـLamiaceae المستخلصة، وكانت النتيجة متراوحة بين 55.21 - 95.17 mg GAE/g في العينات المجففة، وقد احتوت ورقة الـ Pogostemon cablin على أعلى محتوى من الفينول تليها ورقة الـ C. blumeiوقد أظهرت الدراسة فروقاً ذات دلالة إحصائية بين أوراق الـ Lamiaceae الست تتراوح بين 10.5 -- 34.1 ميكروغرام / مل. ومن بين النباتات التي تمت دراستها فقد أظهرت أوراق النباتات التالية: Coleus amboinicus (CALM) and Pogostemon cablin (PCM) ارتفاعاً في النشاط المضادّ للأكسدة مقارنةً مع غيرها من الأوراق. وأظهرت جميع الأوراق نشاطاً واحداً على الأقل ضدّ سلالة من البكتيريا. وأظهرت النتيجة اختلافاً كبيراً (p<0.05) بين الأنشطة على الكائنات الحية الدقيقة، على العكس من ذلك، كانت كل مستخلصات الأوراق ليست فعالة ضدّ الـ C. albicans وقد كان التركيز المثبط (MIC) في كل الأوراق متراوحاً بين 1.0-2.0 ملغ / مل في تثبيط نمو الـ S. aureus, E. coli, P. aeruginosa and B.subtilis. وقد أظهرت نتائج تجارب اختبار السمية الحادّةِ باستخدام أوراق الـ C. Blumei عدم وجود وفيات في الحيوانات حتى على مستوى عالٍ من الجرعات قد يصل إلى 5000 ملغم / كغم من وزن الجسم. وقد لُوحِظَ ذلك بعد 24 ساعة من الإجراء. وهذا يدل على عدم وجود أي أثر سامٍ لنبات الـ Coleus blumeiعلى الفئران. وتبين هذه الدراسة أنه يمكن استخدام مضادات الأكسدة ومضادات الميكروبات دون ان يكون لها تأثير سَامّ.