CC BY
23
BecmuK Ka3HMY, №5(3)- 2013
Yfl,K 615,322:615,451,16:615.281
SH. NOKERBEK, M. NEJEZCHLEBOVA, Z.B. SAKIPOVA, D.K.KIYASHEV
Module Pharmacist-technologist, KazNMU named after S.D. Asfendiyarov Department of Natural Drugs, University of Veterinary and Pharmaceutical Sciences Brno
ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF DIFFERENT EXTRACTSOF ARTEMISIA RUPESTRIS L
Resume: The article focuses on the antibacterial activity of extracts of Artemisia Rupestris L. obtained by the method of ultrasonic extraction (solvent - purified water, methyl alcohol). The extract from the flowers and leaves of Artemisia Rupestris L. used methyl alcohol as solvent, showed a high antibacterial activity against Staphylococcus aureus. (percentage of about 85% inhibition). Further research in this direction is continuing.
Keywords: Artemisia rupestris L., Ultrasound assisted extraction, antibacterial activity.
1. Introduction
Artemisia rupestrisL. is a folk medicine used in the Kazakh nationality of Xinjiang region as anticancer, antianaphylaxis and antidote agents [1]. It is also known to be effective as antiallergic [2], anti-inflammatory, antibacterial agents [3]. Artemisia rupestrisL is widely used in Kazakh folk medicine against indigestion problems since ancient times due to improper digestive secretions [4]. Chemical and biological studies on medicinal and edible plants have been increased to find natural active compounds since many researches have been shown that synthetic drugs and additives may possess toxic effects and cause serious diseases [5]. Furthermore, consumers have been also more interested in natural products to protect their health. Many plants have been used as antibacterial in traditional medicine all around the world since ancient times. Studies on medicinal plants have been increased to find antibacterial agents because of the resistance building by pathogenic microorganisms against the antibiotics [6]. In the present study, four kind of extracts prepared from Artemisia rupestrisL.These crude extracts were tested in vitro for their antibacterial activity.
2. Materials and Methods
2.1. Plant material
The aerial parts of Artemisia rupestris L. were collected from Altai Mountain, East Kazakhstan region in August 2012. The plant was identified and authenticated by a herbalist at the herbarium of Food and Drug Inspection Center, Xinjiang, China. A voucher specimen (No. 2013S0029) was deposited at the same place.
2.2. Preparation of plant extracts
Methanol and distilled water were utilized as extraction solvents. The plant material of Artemisia rupestris L. were dried at room temperature (25°C), stored in dark hermetic tight bags to protect them from humidity and light. Before preparing extracts, the plant material was separated to two parts: the stem part and the flower, leaf part. And the stem part was cut into pieces of the appropriate equivalent diameter. The mixture of solvent and processed plant materials were placed into the ultrasound assisted extractor and sonicated for 15 minutes at 80% amplitude ofoutput power, without stirring.Afterfiltration of each extract, the solvents were concentrated under reduced pressure and freeze-dried to yield crude extracts, separately.
3. Result and Discussion
2.3. Antibacterial activity
Assay for antibacterial activity.Reference strains were obtained from the laboratory of Department of Infectious Diseases and microbiology FVM of VFU Brno Czech republic and included Staphylococcus aureusATTC 29213. Extracts (dissolved in dimethyl sulfoxide) were serially diluted using 0.9% saline and transferred in quadruplicates to 96-well flat-bottom microplates.
- Staphylococcus aureusATTC 29213inoculum was prepared by picking 4 to 5 colonies from agar plates and resuspending in ~5 ml MHB. The optical density of the suspension was adjusted to the 1.5 x 108CFU.ml.
- 100 ul of this inoculum was added to 5 ml MHB and shaken
- The culture was grown at 37oC in a rotary shaker for 33,5 hours.
- Then culture was diluted using PBS to afford final target inoculum of 3 x 108 CFU.ml-1.
- 1 ml of this inoculum was added to 4 ml MHB and shaken
Staphylococcus aureusATTC 29213inoculum was resuspended with a multichannel pipette to the samples to achieve a final volume of 100 |l. The highest extract concentration was 256 |g.ml-1. Other concentrations were 128 ug.ml-1, 64 ug.ml-1and 32ug.ml-1. Control of growth (Staphylococcus aureusATTC 29213and MHB) and blank (MHB only) were included on each test plate. Bactericide Ciprofloxacin (1ug.ml-1) was included as control. Growth was monitored by measuring the absorbance at 600 nm in microplate reader (BMG Reader Labtech, Germany) at 37°C for 0 to 48 hours. Quantitative comparison of areas under curves for 24 hours gives the relative percent growth related to control of growth. Data points are averages of quadruplicates with S.D.
RPMI medium1640 - RPMI-1640 was developed by Moore et. al. at Roswell Park Memorial Institute, hence the acronym RPMI. The formulation is based on the RPMI-1630 series of media utilizing a bicarbonate buffering system and alterations in the amounts of amino acids and vitamins. CFU - colony forming units MHB - Mueller Hinton Broth
PBS - Phosphate Buffered Saline
Вестник КазНМУ, №5(3)- 2013
Figurel - % growth of Staphylococcus aureus ATTC 29213 after 120 hours - sample A3, A4, A5, A6
Sample A3 - the methanol extract of Artemisia rupestris flower and leaves by the method of ultrasonic extraction Sample A4 - the methanol extract of Artemisia rupestris stem by the method of ultrasonic extraction Sample A5 - the water extract of Artemisia rupestris flower and leaves by the method of ultrasonic extraction Sample A6 - the water extract of Artemisia rupestris stem by the method of ultrasonic extraction.
Methanol and water extracts from stem and flower, leaf parts of Artemisia rupestris L. were investigated for its in vitro antibacterial activities against Staphylococcus aureus. The tests were carried out as dose-dependent assay starting from 32|g/mL to 256|g/mL.Comparing with other extracts, the methanol extract of Artemisia rupestris flower and leaves by the method of ultrasonic extraction exhibited better inhibition percentage (about 85 % inhibition).Further studies are needed to characterize the antibacterial active constituents from the extracts of Artemisia rupestris L.
REFERENCES
1 De-quan Yu. Recent results on structural chemistry of new natural products from Chinese herbal medicine. Pure and Appl. Chem., - 1998 - Vol. 70. - № 2. - P. 431-434.
2 Chen, X. Y.; Wang, S. H. Chin. Trad. & Herb. Drugs - 1981. - № 12. 25 p.
3 Zhan, B. H.; Wang, Y. N.; Zhang, Y. Q. Chin. J. of Modern Med. - 2005 - №15. - P.19-68.
4 BatayZeynekabiluli. Kazak folk medicine. - 2006. - P.173-174.
5 S. Mathew and T.E. Abraham (2006). Studies on the antioxidant activities of cinnamon (Cinnamomumverum) bark extracts, through various in vitro models, Food Chem. - №94. - P.520-528.
6 F. Kalyoncu, B. Cetin and H. Saglam (2006). Antimicrobial activity of common madder (RubiatinctorumL.), Phytother. Res.- №20. - P 490-492.
Ш. Н9КЕРБЕК, М. НЕЙЕЗХЛЕБОВА, З.Б. САКИПОВА, Д.К. КИЯШЕВ
ARTEMISIA RUPESTRIS ДЭР1Л1К 0С1МД1Г1НЕН АЛЫНГАН ЭРТУРЛ1 ЭКСТРАКТЫЛАРДЫЦ БАКТЕРИАГА КАРСЫ КАСИЕТТЕР1
Туйш: Бул гылыми ма|алада Artemisia Rupestrisдэрiлiк еамдтнен алынган эртYрлi экстрактылардыц бактериага |арсы |асиеп^ аны|талды. Зерггтеу нэтижес бойынша Киелi ермен дэрЫк еамдтнщ ^i, жапрагыныц |оспасынан Ультрадыбысты экстракциялау эдiсi бойынша алынган метанолды экстракт Staphylococcus aureus бактериасына |арсы ете жа|сы эсер бай|атты (пайызбен 85 % мелшерЫде тежейдО. Жалгасты зерттеулер жYPгiзiлуде. Tym^i сездер: Киелi ермен, Ультрадыбысты экстракциялау эдiсi, бактериага |арсы эсер.
Вестник КазНМУ, №5(3)- 2013
Ш. НОКЕРБЕК, М. НЕЙЕЗХЛЕБОВА, З.Б. САКИПОВА, Д.К. КИЯШЕВ
АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ЭКСТРАКТОВ ARTEMISIA RUPESTRIS
Резюме: В статье уделяется внимание на антибактериальную активность экстрактов из Полыни каменной, полученной методом ультразвуковой экстракции (растворитель - вода очищенная, метиловый спирт). Экстракт из цветков и листьев Полыни каменной, растворителем в которой является метиловый спирт, показалвысокую антибактериальную активность в отношении Staphylococcusaureus.(процент около 85% ингибирования). Дальнейшие исследования в этом направлении продолжаются
Ключевые слова: Полынь каменная, ультразвуковая экстракция, антибактериальная активность
УДК: 615.322-012:615.451.16:581.192
Ш.НЗКЕРБЕК, РОБЕРТ УЛЬРИХ, Д.К. КИЯШЕВ, З.В. САКИПОВА
С.Ж. Асфендияров атындагы Каз¥МУ Чехия, Брно ;аласы Ветеринарлы;жэне Фармацевтикалы;Университет'1
ARTEMISIA RUPESTRIS ЭКСТРАКТЫН ДАЙЫНДАУ ЖЭНЕ ОНЫН КЕЙБ1Р КАСИЕТТЕР1Н АНЫ^ТАУ
TYÜiH: Гылыми зерттеу жумысынын нэтижеанде, Artemisia rupestris L. дэрл'к есiмдiгiнiн жапырагы мен гYлiнiн ;оспасынан микротол;ынды экстракциялау эд'юмен экстракт алынды. Сонымен ;атар, физико-химиялы; талдау эдiстерiнiн кемегнде еамд'тт'н нег'вг'! химиялы; нурамы - рупестоник ;ыш;ылы аны;талды. Бул гылыми-зерттеу жумысы бойынша '¡зденктер жалгасуда.
TYÜiHdi сездер: Artemisia rupestris L., микротол;ынды экстракциялау эд'ю, физико-химиялы; талдау эдiстерi.
Казiргi тацда, дYние жYзiнде, дэрЫк еамдттерге кец ау|ымда кецт аударылуда. ДYниежYзiлiк денсаулы| са|тау уйымыныц аппараты бойынша элемхал^ыныц 80% еамдт непзЫде дайындалган препараттарды |алайтындыгы аны|талган [1].
Каза| хал|ы ежелден езшщ халы| емшiлiгiндегi уза| жылдар бойгы тэжiрибесiне сYЙене отырып, дэрiлiк есiмдiктердi ке^нен пайдананып, тYPлi ауруга ем таба бтген. Сол хал^ымыздыц дэстYPлi тэжiрибесiн жалгастырып, оны 1^рп заман талабына сэйкес гылыми тYPДе зерттеп-зерделеу бYгiнгi урпа^тыц борышы. Каза| хал|ында «Ермендi жерде ер елмейдЬ» деген на|ыл сез бар. Бiз зерттеу нысаны ретiнде кеп тYPлi ерменнщ арасынан хал^ымыздыц дэстYрлi медицинасында жиi |олданылып келген, сондай-а| гылыми медицинадааз зерттелген дэрiлiк еамдттердщ бiрi Киелi ерменнщ (Artemisia rupestris L) жер Y^i белiгiн та^дап алды|.
Каза| халы| емшiлiгiнде аталмыш дэрiлiк есiмдiктi ас|азанчшек жолдарыныц ауруларына, бауыр ауруына, |атерл1 iсiкке, тYPлi терi ауруларына |олданган [2]. Artemisia rupestris L. Каза|станныц Есiл, Ертiс, Семей, Кекшетау айма|тарында, шыгыс жэне батыс белдеулерiнде, Кар|аралы, Зайсан, Алтай, Тарбагатай, Жонгар Алатауы, КYнгей Аалатау, Терiскей, Кыргыз Алатауы, Батыс Тянь-Шань е^рлершде еседi [3]. КР есетiн Artemisia rupestris шебЫщ метанольды экстрактын 1^рп кездегi озы| технологиямен, ягыни, микротол|ынды экстрактциялау эдiсiмен алу, сондай-а| кейбiр физико-химиялы | эд1стердщ кемегiнде аталмыш экстрактыны^ химиялы| |урамынаталдау жасау бул гылыми жумыстыц басты ма|саты болма|. Толы| кепкен Киелi ерменнщ гYлi мен жапырагы сабагынан ажырап |алатынды|тан бiз дэрiлiк еамдт шикiзатын сабагы жэне гYлi мен жапырагы деп еюге
бвлiп алдык. Б^з бул гылыми макалада микротолкынды экстракциялау эдiсiмен гYлi мен жапрагынан алынган экстрактыге токталамыз.
Микротолкынды экстракциялау: Экстракциялау микротолкынды экстракторда (START E microwave extraction system) жYPгiзiлдi.
бдктеме: Киелi ермен дэрiлiк всiмдiк шимзатыныц гYлi мен жапырагыныц коспасынан аналитикалык таразымен 1г влшеп алып, оны микротолкынды экстрактордыц арнаулы цилиндр формалы ыдысына салдык. Алдын ала 80% метанол дайындап, одан 10мл дозатормен влшеп алып аталган цилиндр формалы ыдыска куйдык. Ыдысты баяу шайкап шикiзатты метанолга толык шыладык жэнекакпагын мыктап бекiттiк. Дэл осындай эдкпен 10 Yлгi дайындап, дайындалган Yлгiлердi(цилиндр формалы ыдысты) микротолкынды экстрактордыц Ыне орналастырдык. Бул Yлгiлердil^ бiреуi курылгыдагы температураны бакылау тетiгiне жалганды. Микротолкынды экстрактордыц программасын: экстракциялау уакыты - 15 минуыт, аппараттыщ суу уакыты - 10 минут, температура - 110 C0, Энергия - 1000 w тецшеп, start батырмасын бастык. 25 минут вткен соц экстрактордан Yлгiлердi алып шыгып, бэрiн косып, сYзгiш Кагазбен сYздiк. Алынган суйык экстрактыны твмен Кысымда буландыру ^урылгысында буландырып, кою экстрактыга ие болдык жэне алынган кою экстрактыны тоцазытып-кургату курылгысында кептiру аркылы кургак экстракт алынды.
Дайындалган экстракыныц сипаттамасы- жсаз, коцыр тYстi, кермек дэмдi унтак.
Алынган экстрактыныц ЖЭСХ/ МС талдауын жасау: 6дiстеме: Artemisia rupestris дэрЫк всiмдiк шиюзатыныц гYлi мен жапрагыныц коспасынан, микротолкынды экстракциялау эдiсiмен алынган экстрактынан эппендорф трубкада, 20мг кургак экстракт / 1мл метанол
