Afrikkalaisten Combretum- ja Terminalia-lajien sisältämät uutteet, fraktiot ja yhdisteet ja niiden antimikrobiset ominaisuudet

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801151247
Title: Afrikkalaisten Combretum- ja Terminalia-lajien sisältämät uutteet, fraktiot ja yhdisteet ja niiden antimikrobiset ominaisuudet
Author: Helenius, Satu
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Pharmacy
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2014
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801151247
http://hdl.handle.net/10138/42665
Thesis level: master's thesis
Discipline: Farmakognosi
Pharmacognosy
Farmakognosia
Abstract: The increasing microbial resistance against conventionally used antibiotics has become a worldwide problem. Plant derived compounds may have different mechanisms of action, which might reduce the resistance problem. The aim of this study was to investigate the antimicrobial activity of three African medicinal plants, Terminalia kaiserana, Terminalia sambesiaca and Combretum psidioides, belonging to the family Combretaceae. All three plant species are used for treatment of bacterial and fungal infections in African traditional medicine, but there is limited, or in the case of Terminalia kaiserana, no research on the chemical composition of these plants. Dried plant material was extracted with methanol and solvent-partition extraction was performed using chloroform, butanol and water. Chemical compositions of the fractions was examined using RP-18 thin layer chromatography. The fractions were screened for antibacterial activity against Gram-positive Staphylococcus aureus and Gram-negative Pseudomonas aeruginosa using an agar diffusion method. The most effective fraction against both bacteria was the water soluble fraction of the root bark of T. sambesiaca. A microdilution method was used to determine minimum inhibitory concentration (MIC). This method was used for S. aureus, P. aeruginosa and in addition for Mycobacterium smegmatis. The method was modified for M. smegmatis to contain a smaller inoculum size in the beginning of the experiment than for the two other bacteria. The lowest MIC-values against S. aureus were given by the crude extract and water soluble fraction of the stem bark of C. psidioides and by the butanol fraction of the same plant against P. aeruginosa. The results on the antibacterial effects of the screened extracts were notable and significant. The antimicrobial activity against M. smegmatis was not as obvious as for the other tested bacteria but the choloroform fraction of the root bark of T. kaiserana and the butanol fraction of the stem bark of C. psidioides showed promising preliminary results. Separation of fractions and compounds of the root bark of T. kaiserana was performed using Lobar RP-18 column cromatography in order to investigate which fractions or compounds are responsible for the antimicrobial activity. The antimicrobial activity of the fractions was examined using the microdilution method. The most effective fraction against both S. aureus and P. aeruginosa was the fraction 2F8, which containsthe same compounds as the crude extract, but a higher concentration of polar ellagitannins which are probably responsible for the antimicrobial activity of this fraction. Also fraction 2F9 showed antimicrobial activity against P. aeruginosa. This fractions contains ellagic acid derivatives which are probably responsible for the antimicrobial activity. The crude extract of the root bark of T. kaiserana was also fractionated using RP-18 thin layer chromatography, because this method gave better separation compared to column chromatography. Due to limited time the antimicrobial activity of the TLC-fractions will be investigated in the future.Mikrobien vastustuskyky perinteisesti käytetyille lääkkeille on lisääntynyt ja resistenssistä on muodostunut maailmanlaajuinen ongelma. Kasvien sisältämillä yhdisteillä voi olla täysin uudenlaisia vaikutusmekanismeja, joilla resistenssiongelmaa voitaisiin vähentää. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia kolmen Afrikkalaisen Combretaceae-heimoon kuuluvan kasvin, Terminalia kaiserana, Terminalia sambesiaca ja Combretum psidioides, antimikrobisia ominaisuuksia, sekä selvittää tarkemmin, mikä tai mitkä fraktiot ja yhdisteet vastaavat mahdollisesta antimikrobisesta tehosta. Kaikkia kolmea kasvia käytetään antimikrobilääkkeenä Afrikkalaisessa kansanlääkinnässä, mutta tarkempia tutkimuksia niiden antimikrobisesta tehosta tai niiden sisältämistä yhdisteistä on tehty vain vähän tai ei lainkaan. Kuivatulle kasvimateriaalille tehtiin raakauutto metanolilla ja neste-neste-uutto kloroformilla, butanolilla ja vedellä. Fraktioiden koostumusta tutkittiin RP-18 ohutlevykromatografialla. Uuttofraktioiden antimikrobista tehoa tutkittiin agardiffuusiomenetelmällä gram-positiivista Staphylococcus aureus ja gram-negatiivista Pseudomonas aeruginosa -bakteeria vastaan. Tehokkaimmaksi molempia bakteereita vastaan osoittautui T. sambesiaca -lajin juuren vesiliukoinen fraktio. Mikrodiluutiomenetelmällä tutkittiin, mitkä ovat uuttofraktioiden pienimmät bakteerien kasvua estävät pitoisuudet (MIC-arvot). Mikrodiluutiokokeet tehtiin S. aureus ja P. aeruginosa -bakteerien lisäksi myös Mycobacterium smegmatis bakteerille. Tälle bakteerille käytettiin modifioitua menetelmää, jossa solumäärä kokeen alussa oli pienempi kuin toisille bakteereille. Pienimmät MIC-arvot S. aureus -bakteerille antoi C. psidioides -lajin varren kuoren raakauute ja vesiliukoinen fraktio ja P. aeruginosa -bakteerille saman kasvin butanolifraktio. S. aureus ja P. aeruginosa -bakteereita vastaan saadut tulokset tutkittujen fraktioiden antimikrobisesta tehosta ovat merkittäviä. Mykobakteerin osalta tarvitaan vielä lisää tutkimuksia, mutta T. kaiserana -lajin juuren kuoren kloroformifraktio sekä C. psidioides -lajin varren kuoren butanolifraktio antoivat lupaavia alustavia tuloksia. T. kaiserana -lajin juuren kuoren sisältämiä yhdisteitä pyrittiin erottelemaan Lobar RP-8 -pylväskromatografialla tarkoituksena löytää ne yhdisteet, jotka vaikuttavat antimikrobiseen tehoon. Saatujen fraktioiden antimikrobista tehoa tutkittiin mikrodiluutiomenetelmällä, ja tehokkaimmaksi fraktioksi S. aureus ja P. aeruginosa -bakteereita vastaan osoittautui fraktio 2F8, joka sisälsi lähes samoja yhdisteitä kuin lajin raakauutekin, mutta suuremman määrän ellagitanniineja, jotka todennäköisesti ovat vastuussa fraktion antimikrobisesta tehosta. Lisäksi fraktio 2F9 oli tehokas P. aeruginosa -bakteeria vastaan, ja tämä fraktio sisälsi ellagihapon johdannaisia, jotka luultavasti vastaavat antimikrobisesta tehosta. T. kaiserana -lajin juuren kuoren raakauutetta fraktioitiin myös RP-18 ohutlevykromatografialla, jolla eri yhdisteitä saatiin paremmin omiksi fraktioikseen. Fraktioiden antimikrobisen tehon määritys jää kuitenkin ajanpuutteen vuoksi tuonnemmaksi.
Subject: Combretum
Terminalia
fraktiointi
ohutlevykromatografia
pylväsgromatografia
antimikrobinen
ellagitanniinit
ellagihapon johdannaiset


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Gradu Helenius Satu.pdf 1.781Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record