IN-VITRO ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF CERTAIN MEDICINAL PLANTS USED IN SAUDI ARABIA. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF Master Thesis of Al-Hanbali, L.V Library .pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 7 May 2025. Download (5MB)

Arabic Abstract

يُعتبر التنوع البيولوجي للنباتات الطبية ذو أهمية اقتصادية كبيرة ويعمل على تحسين صحة اإلنسان. حيث تم عزل العديد من المركبات النشطة بيولوجيا من نباتات ذات استخدام في الطب الشعبي. هذه المركبات قد تُعتبر كدواء جديد أو أساس لتكوين دواء جديد. في هذه الدراسة تم تحديد النشاط المضاد للبكتيريا لعدد من النباتات الطبية في المنطقة الشرقية من المملكة العربية السعودية للمرة األولى. هذه النباتات معروفة باألسماء الشعبية التالية: العشار والسدر أو ما يعرف بالنبق والعراد وكذلك نبات الرمان. تم تحديد النشاط البكتري بطرقتين، األولى باستخدام طريقة اإلنتشار في اآلجار، والثانية التركيز المخفف. تم جمع النباتات، وتعريفها ثم استخالص المواد الفعالة منها واستخراجها باستخدام المذيبات العضوية مثل اإلثانول والكلوروفورم، وهما مختلفان في القطبية بشكل كبير. وكانت البكتيريا المختبرة .S ,aeruginosa .P ,coli .E( (faecalis .E and ,aureusححيث تم تسجيل أقصى نشاط للمستخلص اإلثانولي من نبات الرمان تجاه جميع البكتربا حتى مع تراكيز قليلة. ولكن بعض النبات لم تظهر أي نشاط حتى مع تراكيز كبيرة، هذه البيانات ظهرت بشكل أ كبر فيما يخص نبات الرمان المستخلص بالكلوروفورم أو حتى عند الحديث عن المستخلص الكحولي لنبات العراد )أو العراد الرعوي(. فيما يتعلق بهذه التحاليل فقد أظهرات جميع المستخلصات من النباتات المذكورة نشاطا تثبيطيا لنمو البكتريا بشكل ملحوظ. يعزى النشاط المضاد للميكروبات المالحظ في االختبارات المستخدمة إلى وجود مركبات ثانوية حيوية نشطة، كما تم تحديدها من خالل تحليل الغاز الكروماتوغرافي- الطيف الكتلي لهذه النباتات األربعة. ويتضمن ذلك مجموعة متنوعة من المركبات الثانوية الحيوية، حيث يبرز من بينها بشكل بارز األحماض الدهنية والستيروالت والترايتربينات والمركبات الفينولية وغيرها. تحث هذه النتائج البحوث الالحقة التي تهدف إلى توضيح اإلمكانيات الدوائية لهذه المستخلصات النباتية والمركبات الثانوية التي تتضمنها. وقد تتناول الدراسات المستقبلية أيضا التطبيقات العالجية المحتملة التي يمكن تقديمها من قبل هذه النباتات. وكذلك تحديد آلية عملها في تثبيط النمو البكتيري.

English Abstract

This study explores the antibacterial properties of four medicinal plants against four model bacterial species. The selection of these plants was based on their widespread use in various ethnic groups for common disorders. This research represents the first biological screening of these plants in the eastern region of the Kingdom of Saudi Arabia. The selected medicinal plants, Calotropis procera, Rhamnus sp., Acacia etbaica, and Punica granatum - underwent solvent extraction using different solvents of increasing polarity, resulting in two fractions: Chloroform and 95% ethanol. After the solvent evaporated, the highest yield was obtained from the ethanol fraction of Punica granatum (38.2%), while the lowest was from the chloroform fraction of Punica granatum (1.2%). All four plant extracts showed activity against bacteria, dependent on dosage and the solvent used for extraction. Notably, the ethanol extract of Punica granatum exhibited activity against all tested bacteria at an exceptionally low concentration of 0.25 mg. However, certain extracts showed no activity against most bacteria, particularly the chloroform extract of Punica granatum at 30 mg and the ethanol extract of Acacia etbaica at 30 mg, as evaluated by the well diffusion assay (WDA). Nevertheless, all plant extracts exhibited inhibitory activity based on minimum inhibitory concentrations (MIC) and minimum bactericidal concentrations (MBC), with concentrations ranging from 3.125 to 200 mg/mL using the dilution method. The lowest MIC concentrations were recorded against E. coli (3.125 mg/m) for the chloroform extract of Calotropis procera, P. aeruginosa (3.125 mg/mL) for the ethanol extract of Punica granatum, and E. faecalis (3.125 mg/mL) for the ethanol extract of Rhamnus sp. Conversely, the highest MIC concentration reached 50 mg/mL for different extracts against various bacteria. Likewise, MBC values varied, with the lowest concentrations exhibited by ethanolic extract of Punica granatum (25 mg/mL) against P. aeruginosa and E. coli. However, higher concentrations, up to 200 mg/mL, were recorded across different plant extracts against several bacterial strains. The observed antibacterial activity in both dilution and diffusion assays is attributed to the presence of different bioactive secondary metabolites, as ascertained through thin layer chromatography (TLC) and gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) analysis of these four plant species. This encompasses a diverse spectrum of bioactive compounds, prominently featuring fatty acids, sterols, triterpenes, phenolic compounds, and others. These findings portend promising avenues for subsequent research endeavors aimed at elucidating the pharmacological potential of these botanical entities and their constituent bioactive compounds. Future studies may delve into the specific mechanistic underpinnings and potential therapeutic applications proffered by these bioactive agents.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemistry Research Research > Environment
Department:	College of Chemicals and Materials > Bioengineering
Committee Advisor:	Khalil, Amjad
Committee Members:	Mouanda, Alexis and Dowaider, Moataz
Depositing User:	IKRIMAH AL-HANBALI (g202103790)
Date Deposited:	08 May 2024 07:22
Last Modified:	08 May 2024 07:22
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142840