Anacardium excelsum phytochemical analysis and in vitro antimicrobial activity against oral cavity microorganisms

Acta Odontol Latinoam. 2021 Aug 1;34(2):127-135. doi: 10.54589/aol.34/2/127.

Abstract

Infections of the oral cavity have a broad microbial etiological profile that varies according to each microenvironment in the mouth. Such infections often require antimicrobial treatment, which can lead to the development of resistance. There is thus a need to find new therapeutic strategies based on natural plant-derived compounds. The aim of this study was to determine the phytochemical nuclei and the antimicrobial effect of Anacardium excelsum leaf and stem extracts, and of fractions derived from the leaf extract, against Streptococcus mutans ATCC 25175, Staphylococcus aureus ATCC 35548, Escherichia coli ATCC 25922, Enterococcus faecalis ATCC 19433 and Candida albicans ATCC 10231. The plant material was collected from the Quindío Botanical Garden (Calarcá, Quindío-Colombia), located at an altitude of 1500 meters above sea level. Hydroalcoholic extracts of A. excelsum leaves and stems, and fractions of the hydroalcoholic leaf extract, were obtained by percolation extraction. Phytochemical nuclei were identified by thin layer chromatography. The antimicrobial activity of the extracts and fractions (at concentrations of 2, 5, 10, 20 and 40 mg / ml) against the five ATCC reference strains was evaluated using the well diffusion technique on Mueller-Hinton agar. The leaf extract showed no antimicrobial activity against E. coli, but it did show antimicrobial activity against S. mutans, S. aureus, E. faecalis and C. albicans, at a concentration of 10 mg/ml, with zones of inhibition of 9 to 11 mm. The ethyl acetate and acetone fractions obtained from A. excelsum leaf extract had greatest antimicrobial activity at 10 mg/ml. In conclusion, (1) the A. excelsum leaf extract, and the ethyl acetate and acetone fractions obtained from the leaf extract, had the greatest antimicrobial activity on all the study microorganisms, and (2) the phytochemical nuclei in the fractions (ethyl acetate and acetone) were found to contain phenolic-type compounds, tannins, triterpene-type terpenes and steroidal-type terpenes, which might explain the antimicrobial activity observed.

Las infecciones de la cavidad bucal se caracterizan por presentar un amplio perfil etiológico microbiano que varía de acuerdo a cada microambiente en boca. En muchos casos estas infecciones requieren tratamiento antimicrobiano que puede conducir al desarrollo de resistencia. Estos hechos en conjunto generan la necesidad de buscar nuevas estrategias terapéuticas, provenientes de compuestos naturales derivados de plantas. El objetivo de este estudio fue determinar los núcleos fitoquímicos y el efecto antimicrobiano de extractos de hojas y tallos, y de fracciones derivadas del extracto de hojas de Anacardium excelsum contra Streptococcus mutans ATCC 25175, Staphylococcus aureus ATCC 35548, Escherichia coli ATCC 25922, Enterococcus faecalis ATCC 19433 y Candida albicans ATCC 10231. El material vegetal se colectó del Jardín Botánico del Quindío (Calarcá, Quindío-Colombia), situado a una altura de 1500 msnm. Se obtuvieron extractos hidroalcohólicos de hojas y tallos, y fracciones a partir del extracto hidroalcohólico de hojas de A. excelsum mediante extracción por percolación. La identificación de los núcleos fitoquímicos fue realizado por cromatografía en capa delgada. La evaluación de la actividad antimicrobiana de extractos y fracciones, en concentraciones de 2, 5, 10, 20 y 40 mg/ml, frente a las 5 cepas de referencia ATCC, se realizó mediante la técnica de difusión con aplicación en pozo sobre agar Mueller-Hinton. El extracto de hojas no presentó actividad antimicrobiana sobre E. coli pero si sobre S. mutans, S. aureus, E. faecalis y C. albicans, en una concentración de 10 mg/ml, con halos de inhibición desde 9 a 11 mm, y las fracciones de acetato de etilo y acetona obtenidas del extracto de hojas de A. excelsum, presentaron mayor actividad antimicrobiana en una concentración de 10 mg/ml. En conclusión, 1. El extracto de hojas y las fracciones de acetato de etilo y acetona obtenidas del extracto de hojas de A. excelsum presentaron mayor actividad antimicrobiana sobre todos los microorganismos en estudio; 2. La evaluación de los núcleos fitoquímicos en las fracciones acetato de etilo y de acetona mostraron compuestos de tipo fenólico, taninos, terpenos del tipo triterpenos y terpenos del tipo esteroidal, que posiblemente expliquen la actividad antimicrobiana obtenida.

Keywords: anacardium; anti-infective agent; oral cavity; plant bioactive compound.

MeSH terms

  • Anacardium*
  • Anti-Bacterial Agents / pharmacology
  • Anti-Infective Agents* / pharmacology
  • Escherichia coli
  • Microbial Sensitivity Tests
  • Mouth
  • Phytochemicals / pharmacology
  • Plant Extracts / pharmacology
  • Staphylococcus aureus

Substances

  • Anti-Bacterial Agents
  • Anti-Infective Agents
  • Phytochemicals
  • Plant Extracts