Screening Amazon rainforest plant extracts for antimicrobial activity: a 15-year commitment to the Brazilian biodiversity
Documento
Informações
Título
Screening Amazon rainforest plant extracts for antimicrobial activity: a 15-year commitment to the Brazilian biodiversity
Título (EN)
Screening Amazon rainforest plant extracts for antimicrobial activity: a 15-year commitment to the Brazilian biodiversity
Autor(es)
SUFFREDINI, IVANA BARBOSA; SILVA, JEFFERSON DE SOUZA; FRANA, SERGIO ALEXANDRE; PINTO, KATIA CRISTINA; BENTO, KELI CRISTINA DIAS; RUDIGER, ERIKA COSTA; BELO, PALOMA KELLY DE SOUZA; DE ARRUDA, JOSÉ RODRIGO; SCHULZE, JULIANA PAOLA; DE CASTILHO, ADRIANA LÍGIA; CAMARGO, LIVIA ROBERTA PIEDADE; PAULINO, RICARDO OLIVIERI; SANTOS, YASMIN DE OLIVEIRA; MORAIS, RAPHAEL ASSIS LEANDRO; MALDONADO, KAREN CRISTINA COMIN; KOLNDORFER, GABRIELE; DA SILVA, KAROLAYNE; DE JESUS, PIETRA DANTAS; MOURA, GABRIELLA DE OLIVEIRA; BRANDÃO, VICTORIA ROCHA; RIBEIRO, HEVELTON ARAÚJO; VARA, CHRISTIAN HENRIQUE KOMKA; MASSOLA, FABIANE; DÍAZ, INGRIT ELIDA COLLANTES; Paciencia, Mateus Luís Barradas; COUTINHO, SELENE DALL'ACQUA; Younes, Riad Naim; Varella, Antonio Drauzio.
Instituição
Universidade Paulista
Tipo
Artigo
Tipo de Mídia
Revista
Resumo (EN)
The need for new tools to treat infections is constantly growing due to the possibilities of emerging diseases related to environmental changes, climatic catastrophes, microorganism resistance, and human and animal aging, leading to an evident unbalance in the planet’s health. Brazil contains the most significant portion of world biodiversity, a potential source of new antimicrobial natural products. Nonetheless, its environment, particularly its forests, and rainforests, is under threat, meaning that rapidly conducted, comprehensive research into the potential of antimicrobial activity to address this threat is urgently needed. In this study, plants from the Amazon rainforest and the Atlantic forests were collected and tested against several pathogenic microbes relevant to humans, animals, and the environment, and subjected to large-scale susceptibility assays, bioautography, and Artemia salina toxicity assays. From the plants, 2,280 organic and aqueous extracts were obtained from different organs, namely leaves, barks, flowers, fruits, and seeds, and subjected to a large-scale susceptibility screening assay against Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Streptococcus mutans, Streptococcus sanguinis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, Malassezia pachydermatis, Malassezia furfur, and Listeria monocytogenes. The selected extracts were subjected to antimicrobial susceptibility tests to determine their inhibition zone diameters and minimum bactericidal concentrations, to bioautography, and to an Artemia salina toxicity assay, which resulted in 154 active extracts. Moreover, 111 out of 154 extracts were ranked based on scores established by the p-values and the mean rank differences in each set of test results. The final ranking identified which extracts should be studied in further phytochemical research using thin-layer chromatography techniques as a priority. The extracts obtained from plants belonging to Combretaceae, Connaraceae, Convolvulaceae, Fabaceae, Malpighiaceae, Moraceae, Piperaceae, Polygonaceae, and Salicaceae were selected as the most promising ones and used to support the identification of plant-based antimicrobial active compounds from the immense biodiversity of Brazilian forests.
Resumo
A necessidade de novas ferramentas para o tratamento de infecções cresce constantemente devido à possibilidade de surgimento de doenças relacionadas a mudanças ambientais, catástrofes climáticas, resistência microbiana e envelhecimento humano e animal, o que leva a um evidente desequilíbrio na saúde do planeta. O Brasil abriga a maior parte da biodiversidade mundial, uma fonte potencial de novos produtos naturais antimicrobianos. Contudo, seu meio ambiente, particularmente suas florestas e matas ciliares, está ameaçado, o que torna urgente a realização de pesquisas abrangentes e em ritmo acelerado sobre o potencial da atividade antimicrobiana para enfrentar essa ameaça. Neste estudo, plantas da floresta amazônica e da Mata Atlântica foram coletadas e testadas contra diversos microrganismos patogênicos relevantes para humanos, animais e o meio ambiente, e submetidas a ensaios de suscetibilidade em larga escala, bioautografia e ensaios de toxicidade com Artemia salina . Das plantas, foram obtidos 2.280 extratos orgânicos e aquosos de diferentes órgãos, como folhas, cascas, flores, frutos e sementes, e submetidos a um ensaio de triagem de suscetibilidade em larga escala contra Staphylococcus aureus , Staphylococcus epidermidis , Enterococcus faecalis , Streptococcus mutans , Streptococcus sanguinis , Escherichia coli , Pseudomonas aeruginosa , Candida albicans , Malassezia pachydermatis , Malassezia furfur e Listeria monocytogenes. Os extratos selecionados foram submetidos a testes de suscetibilidade antimicrobiana para determinar os diâmetros das zonas de inibição e as concentrações bactericidas mínimas, à bioautografia e a um ensaio de toxicidade com Artemia salina , resultando em 154 extratos ativos. Além disso, 111 dos 154 extratos foram classificados com base em escores estabelecidos pelos valores de p e pelas diferenças médias de classificação em cada conjunto de resultados dos testes. A classificação final identificou quais extratos devem ser estudados em pesquisas fitoquímicas futuras, utilizando técnicas de cromatografia em camada fina como prioridade. Os extratos obtidos de plantas pertencentes às famílias Combretaceae, Connaraceae, Convolvulaceae, Fabaceae, Malpighiaceae, Moraceae, Piperaceae, Polygonaceae e Salicaceae foram selecionados como os mais promissores e utilizados para apoiar a identificação de compostos antimicrobianos ativos de origem vegetal na imensa biodiversidade das florestas brasileiras.
Palavras-chave
Amazon rainforest; antimicrobial activity; Brazilian biodiversity; plant extracts
Publicado em
SUFFREDINI, Ivana Barbosa; SILVA, Jefferson de Souza; FRANÇA, Sergio Alexandre; PINTO, Katia Cristina; BENTO, Keli Cristina Dias; RUDIGER, Erika Costa; BELO, Paloma Kelly de Souza; ARRUDA, José Rodrigo de; SCHULZE, Juliana Paola; CASTILHO, Adriana Lígia de; CAMARGO, Luiz Roberto Pereira; PAULINO, Renata Oliveira; SANTOS, Yasmin de Oliveira; MORAIS, Rafaela Alves Lima; MALDONADO, Karina Cristina Carvalho; KOLNDORFER, Gabriel; SILVA, Kátia da; JESUS, Patrícia Dias de; MOURA, Gabriela de Oliveira; BRANDÃO, Vinicius Rodrigues; RIBEIRO, Hélio Alves; VARA, Carlos Henrique K.; MASSOLA, Fabio; DÍAZ, Ileana E. C.; PACIENCIA, Marcia L. B.; COUTINHO, Sônia D’Ávila; YOUNES, Ricardo Nader; VARELLA, Antonio Dias. Screening Amazon rainforest plant extracts for antimicrobial activity: a 15-year commitment to the Brazilian biodiversity. Frontiers in Antibiotics, v. 2, art. 1122400, 2023
Direito de Acesso
Acesso Aberto
Financiamento
CAPES, CNPq