Comparative analysis of chemical composition, antimicrobial, antioxidant and spasmolytic activity of essential oils of Cymbopogon nervatus (Hochst.) Chiov. and Cymbopogon schoenanthus (L.) Spreng (Poaceae) from Sudan
Uporedna analiza hemijskog sastava, antimikrobne, antioksidantne i spazmolitičke aktivnosti etarskog ulja Cymbopogon nervatus (Hochst.) Chiov. i Cymbopogon schoenanthus (L.) Spreng (Poaceae) iz Sudana
Author
Yousif, Eihab Omar Ahmed MohamedMentor
Kovačević, Nada
Committee members
Drobac, Milica
Branković, Suzana
Metadata
Show full item recordAbstract
This PhD dissertation deals with investigation of two species from genus
Cymbopogon, Cymbopogon nervatus (Hochst.) Chiov. and Cymbopogon schoenanthus
(L.) Spreng. collected in Sudan. They were investigated in terms of content and
detailed chemical analysis of essential oils obtained from different plant parts and
collected in different time periods. In addition, essential oils from both species were
investigated for antimicrobial, antioxidant and spasmolytic activities.
For analyses of essential oils, obtained by steam distillation from dried plant
material, GC and GC-MS were applied. The most dominant constituents in the oils of
C. nervatus were p-menthadienols: trans-p-mentha-1(7),8-dien-2-ol (19.9-32.6%), cisp-
mentha-1(7),8-dien-2-ol (18.9-23.3%), trans-p-mentha-2,8-dien-1-ol (10.6-21.0%)
and cis-p-mentha-2,8-dien-1-ol (8.1-10.4%). The major constituents in the oils of
C. schoenanthus were piperitone (47.7-71.5%), intermedeol (6.1-17.3%), δ-2-carene
(4.5-10.0%) and elemol (2.7-9.0%...).
The antimicrobial activities of the essential oils of both plants were tested using
broth microdilution method against seven standard strains of bacteria and two strains of
fungi. MIC values obtained for the essential oils of C. nervatus were in the range of
783-1060 μg/ml and those for C. schoenanthus were 771-1300 μg/ml. It was concluded
that investigated essential oils exhibited weak antimicrobial activity.
The total antioxidant capacity of the investigated essential oils estimated by
Ferric Reducing Antioxidant Power (FRAP) test was in the range of 2.03-2.88 nmol
Fe/mg EO for C. nervatus essential oils and for C. schoenanthus in the range of 2.49-
2.96 nmol Fe/mg and weaker than the capacity of rutin (5.17 μmol Fe/mg) and ascorbic
acid (10.40 μmol Fe/mg) used as the referent antioxidants.
In the DPPH radical scavenging assay, essential oil of C. nervatus showed
moderate activity with SC50 value of 23.8 μl/ml. DPPH scavenging activity of essential
oils of C. schoenanthus represented by percentage (%) of inhibition was 62.8-65.1%
when using 40 μl of essential oil per mL of test solution. In comparison with reference
substances (rutin and ascorbic acid) the essential oils exhibited a weaker activity...
Glavni cilj istraživanja u okviru ove doktorske disertacije je ispitivanje dve
biljne vrste koje pripadaju rodu Cymbopogon (Poaceae), a koje su zastupljene u flori
Sudana.
Jedna je Cymbopogon nervatus (Hochst.) Chiov.. Ova vrsta je najzastupljeniji
predstavnik ovog roda koja se javlja u spontanoj flori Sudana. Veoma je popularna u
narodnoj medicine i često se koristi. Drugi vrsta, koja je bila predmet ispitivanja u
okviru ove disertacije, jeste Cymbopogon schoenanthus (L.) Spreng. Pošto je veoma
cenjena kao lekovita vrsta u Sudanu, ali i u širem region, često se gaji, pa su uzorci za
potrebe ovog rada i uzeti iz organizovane proizvodnje.
Istraživanja su podeljena u dve celine. U okviru prvog dela urađeno je
određivanje sadržaja i detaljna hemijska analiza etarskih ulja izolovanih destilacijom
vodenom parom iz različitih delova vrste C. nervatus, sakupljenih na lokalitetima u
istočnom i zapadnom delu Sudana u različitim vremenskim periodima, kao i iz uzoraka
gajenog C. schoenanthus (The... Medicinal & Aromatic Plants Research Institute -
MAPRI, Khartoum state, Sudan), sakupljenih u različitim vremenskim periodima.
Drugu celinu je predstavlja farmakološki skrining etarskih ulja dobijenih iz
ispitivanih Cymbopogon vrsta. U okviru ovog dela, urađeno je ispitivanje antimikrobne,
antioksidativne i spazmolitičke aktivnosti.
Dobijeni rezultati hemijskog ispitivanja, kao i rezultati farmakoloških testova
upoređivani su međusobno, kao i sa literaturnim podacima koji su dostupni za obe
ispitivane biljne vrste, odnosno za druge vrste roda Cymbopogon.
Utvrđeno je da je prinos etarskog ulja u uzorcima vrste C. nervatus, koji su
prikupljeni u regionu zapadnog i istočnog Sudana u maju 2014. godine (letnji period) i
februaru 2015. godine (zimski period), bio veći u cvasti (0.6%-2.1% v/v) nego u
stabljici (0.1%-0.2% v/v). Takođe, sadržaj ulja bio je veći u biljnom materijalu
prikupljenom tokom zime (februar 2015. godine).
Svi uzorci etarskog ulja C. nervatus bili su slični u pogledu kvalitativnog sastava
uz postojanje razlika u odnosu sastojaka. Glavni sastojci ulja pripadaju grupi
oksidovanih monoterpena (81.1-94.6%), dok su aciklični i biciklični monoterpeni
potpuno odsutni...