Determination of antimicrobial activities of some Kyrgyz medicinal plants

Bc. Marie Netopilová

Diplomová práce

Stanovení antimikrobiální aktivity některých kyrgyzských léčivých rostlin

Anotace:

Rostliny jsou využívány člověkem po tisíce let jako zdroj různých biologicky aktivních látek, které mohou zlepšit zdraví lidí i zvířat. V tradiční medicíně se rostliny používají k léčbě mnoha onemocnění způsobených různými mikroorganismy, jako jsou například bakterie nebo kvasinky. Obrovské množství moderních léků bylo izolováno z přírodních zdrojů, mnohé z nich na základě jejich použití v tradiční medicíně. Tato práce představuje výsledky antimikrobiální aktivity etanolových extraktů získaných z osmi kyrgyzských rostlin vybraných na základě literárních údajů týkajících se jejich tradičního použití v léčbě infekčních chorob v tradiční medicíně. Extrakty byly testovány bujónovou mikrodiluční metodou proti pěti potencionálně patogenním mikroorganismům. V práci jsou dále shrnuta data týkající se botanického popisu, tradičního využití, zeměpisného rozšíření a biologické aktivity jednotlivých druhů rostlin. In vitro antimikrobiální aktivita extraktů z vybraných rostlin byla určena proti čtyřem bakteriím, jako je Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa a Staphylococcus aureus a proti jedné kvasince, Candida albicans. Nejnižší koncentrace extraktu, která inhibovala růst mikroorganismů alespoň z 80% v porovnání s růstovou kontrolou neobsahující extrakt, byla považována za minimální inhibiční koncentraci (MIC). U čtyřech z osmi etanolových extraktů byla zjištěna antimikrobiální aktivita alespoň proti jednomu z pěti mikroorganismů s MIC rovnající se nebo nižší než 512 mikrogramů na mililitr. Nejlepší výsledek byl dosažen u extraktu z listů Perovskia scrophulariifolia, inhibující S. aureus s MIC 213.33 +/- 60.34 mikrogramů na mililitr a E. faecalis a C. albicans s MIC 512 mikrogramů na mililitr. Rhodiola gelida byla stejně jako Euphorbia monocyathium aktivní proti S. aureus a C. albicans s MIC 512 mikrogramů na mililitr. Nejméně aktivní byla Angelica ternata, inhibující C. albicans s MIC 512 mikrogramů na mililitr. Ostatní čtyři rostliny neukázaly žádnou biologickou aktivitu. Provedené in vitro testy potvrdily účinek čtyř tradičních léčivých rostlin, které mohou sloužit jako potencionální zdroj pro další výzkum konkrétních léčiv nebo potravních doplňků.

Abstract:

Plants have been used by people for thousands of years for their biologically active compounds, which can improve human's and animal's health. In traditional medicine, plants are used to treat many ailments caused by various microorganisms, such as bacteria and yeasts. An impressive number of modern drugs have been isolated from natural sources, many based on their use in traditional medicine. This thesis presents the results of antimicrobial activity of ethanol extracts obtained from eight Kyrgyz plants selected according to the literature data on their traditional use to treat infectious diseases in traditional medicine. The extracts were screened against five potentially pathogenic microorganisms, using broth microdilution method. In addition, summary of information on botanical description, traditional uses, geographical distribution and biological activity of selected plant species are provided. In vitro antimicrobial activity of extracts of selected plants was determined against four bacteria, such as Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus, and against one yeast, Candida albicans. Lowest concentrations of the extract, which inhibited microbial growth of the microorganism by at least 80% compared with extract-free growth control, were considered to be minimum inhibitory concentrations (MICs). Four from eight ethanol extracts showed antimicrobial activity at least against one of five microorganisms with MICs equal or lower than 512 micrograms per mililitre. The best result was obtained for leaf extract of Perovskia scrophulariifolia, with MICs 213.33 +/- 60.34 micrograms per mililitre against S. aureus and 512 micrograms per mililitre against E. faecalis and C. albicans). Both, Rhodiola gelida and Euphorbia monocyathium were the active against S. aureus and C. albicans with MICs of 512 micrograms per mililitre. The last active extract was from Angelica ternata, inhibiting C. albicans with MIC of 512 micrograms per mililitre. Four other plants did not show any antimicrobial activity. In vitro tests confirmed the effectiveness of four traditional medicinal plants, which can serve as a potential source for further research of specific medicines or dietary supplements.

Klíčová slova

Kyrgyzstán, Tradiční medicína, Bujonová mikrodiluční metoda, Antimikrobiální aktivita, Minimální inhibiční koncentrace

Keywords

Minimum inhibitory concentration, Antimicrobial activity, Kyrgyzstan, Traditional medicine, Broth microdilution method

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 22. 4. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Zbyněk Polesný, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta tropického zemědělství

Magisterský studijní program / obor:
Tropické zemědělství / Tropical Crop Management and Ecology