Chemical characterization, toxicity, antioxidant and antimicrobial activity of the essential oils of Hymenaea courbaril L. and Syzygium cumini (L.) Skeels

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X43819

Keywords:

essential oil, antimicrobial, toxicity.

Abstract

This study evaluated the antimicrobial, antioxidant and toxicity activity of essential oils (EOs) of Hymenaea courbaril L. var. courbaril bark and Syzygium cumini (L.) Skeels leaves. The EOs were extracted by hydrodistillation and chemically characterized by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). The ABTS and DPPH assay were used to evaluate antioxidant activity. For the toxicity assay, lethality was evaluated against Artemia salina Leach. For the antimicrobial assay, the method of Disc Diffusion and Dilution in Broth was applied to obtain the minimum inhibitory concentration and minimum bactericidal. The major constituent of the EO of H. courbaril was β-ocimene (23.33%) and the EO of S. cumini was isocaryophyllene (18.01%). Both OE showed relevant antioxidant activity and low toxicity against Artemia salina. The EOs showed bactericidal activity against E. coli, S. aureus, P. aeruginosa, Salmonella sp., B. cereus and P. mirabilis. The results obtained are encouraged by the potential use of the OE's studied in the control and fight of pathogenic microorganisms.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Gustavo Oliveira Everton, Universidade Federal do Maranhão, São Luis, MA

Mestrando em andamento em Saúde e Ambiente pela Universidade Federal do Maranhão e bolsista da Fundação de Amparo à Pesquisa ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Ana Patrícia Matos Pereira, Universidade Federal do Maranhão, São Luis, MA

Mestranda em andamento em Saúde e Ambiente pela Universidade Federal do Maranhão, bolsista da Fundação de Amparo à Pesquisa ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico e especialista em Microbiologia Clínica pela Universidade CEUMA.

Paulo Victor Serra Rosa, Universidade Federal do Maranhão, São Luis, MA

Graduação em Biomedicia pela Faculdade Mauricio de Nassau e participa do Laboratório de Pesquisa e Aplicação de Óleos Essenciais.

Nilton Silva Costa Mafra, Universidade Federal do Maranhão, São Luis, MA

Graduando em Engenharia Química pela Universidade Federal do Maranhão, Laboratório de Pesquisa e Aplicação de Óleos Essenciais.

Paulo Sérgio Santos Júnior, Universidade Federal do Maranhão, São Luis, MA

Graduando em Engenharia Química pela Universidade Federal do Maranhão, Laboratório de Pesquisa e Aplicação de Óleos Essenciais.

Franscristhiany Silva Souza, Universidade Federal do Maranhão, São Luis, MA

Doutorado em andamento em Biodiversidade e Biotecnologia - Rede Bionorte pela Universidade Federal do Amazonas, Mestre em Química pela Universidade Federal do Maranhão; Núcleo de Catálise, Combustíveis e Ambiental.

Caritas de Jesus Silva Mendonça, Universidade Federal do Maranhão, São Luis, MA

Possui Graduação em Química Industrial. Mestrado e Doutorado em Tecnologia de Alimentos pela Universidade Estadual de Campinas. Atualamente é Professora Colaboradora do Mestrado Profissional em Energia e Ambiente da Universidade Federal do Maranhão.

Fernando Carvalho Silva, Universidade Federal do Maranhão, São Luis, MA

Doutor em Química pela Universidade Federal de Minas Gerais; Núcleo de Catálise, Combustíveis e Ambiental (NCCA / UFMA).

Paulo Roberto Barros Gomes, Universidade Federal do Maranhão, São Luis, MA

Mestrado em Química pela Universidade Federal do Maranhão; Laboratório de Pesquisa e Aplicação de Óleos Essenciais.

Victor Elias Mouchrek Filho, Universidade Federal do Maranhão, São Luis, MA

Doutorado em Química pela Universidade de São Paulo; Laboratório de Pesquisa e Aplicação de Óleos Essenciais (LOEPAV / UFMA).

References

AGUIAR, J. C. D. et al. Chemical constituents and larvicidal activity of Hymenaea courbaril fruit

peel. Natural Product Communications, v. 5, n. 12, 2010.

ALIGIANNIS, N. et al. Composition and antimicrobial activity of the essential oil of two

Origanum species. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v.49, n.4168, 2001.

ALMADA, C. N. Atividade antioxidante do extrato etanólico de folhas de azeitona da terra

(Syzygium Cumini L.) e seu efeito contra estresse induzido por paracetamol. Dissertação

(Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.

ALMEIDA, J. C. et al. Perfil epidemiológico de casos de surtos de doenças transmitidas por

alimentos ocorridos no Paraná, Brasil. Semina: Ciências Biológicas e da Saúde, v. 34, n. 1, p.

-106, 2013.

ALVES, J. E. et al. Atividade antibacteriana do extrato hidroalcoólico de jatobá-do-cerrado

(Hymenaea stigonocarpa Mart. ex Hayne) e barbatimão (Stryphnodendron adstringens (Mart.)

Coville). Revista Bionorte, v. 5, n. 1, 2016.

AYYANAR, M.; SUBASH-BABU, P. Syzygium cumini (L.) Skeels: A review of its phytochemical

constituents and traditional uses. Asian Pacific journal of tropical biomedicine, v. 2, n. 3, p.

-246, 2012.

BABILI, F. E. et al. Oregano: chemical analysis and evaluation of its antimalarial, antioxidant, and

cytotoxic activities. Journal of food science, v. 76, n. 3, p. C512-C518, 2011.

BARCELOS, I. B. et al. Análise fitoquímica e das atividades citotóxica, antioxidante, e

antibacteriana das flores de Tabebuia serratifolia (Vahl) Nicholson. Revista Fitos, Rio de Janeiro,

v. 11, n. 1, p. 9-23, set. 2017.

BEZERRA, G. P. et al. Phytochemical study guided by the myorelaxant activity of the crude

extract, fractions and constituent from stem bark of Hymenaea courbaril L. Journal of

Ethnopharmacology, v. 149, p. 62-69, 2013.

BITENCOURT, P. E. R. et al. A new biodegradable polymeric nanoparticle formulation containing

Syzygium cumini: Phytochemical profile, antioxidant and antifungal activity and in vivo toxicity.

Industrial Crops and Products, v. 83, p. 400-407, 2016.

BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Atenção à Saúde. Departamento de Atenção Básica.

Acolhimento à demanda espontânea. 56 p. Série A. Normas e Manuais técnicos - Cadernos de

Atenção Básica n. 28, v I. Brasília, 2011.

BRAND-WILLIAMS, W.; CUVELIER, M. E.; BERSET, C. Use of a free radical method to evaluate

antioxidant activity., LWT - Food Science and Technology v. 28, n. 1, p. 25-30, 1995.

BRITO, F. A. et al. Pharmacological study of anti-allergic activity of Syzygium cumini (L.) Skeels.

Brazilian Journal of Medical and Biological Research, Ribeirão Preto, v. 40, p. 105-115, 2007.

CAMPOS, M. G. et al. Age-induced diminution of free radical scavenging capacity in bee pollens

and the contribution of constituent flavonoids. Journal of agricultural and food chemistry, v.

, n. 3, p. 742-745, 2003.

CELEDONIO, N. R. Estudo do mecanismo de ação antinociceptivo e antiedematogênico do

óleo essencial de Croton argyrophylloides e seus constituintes: alfa-pineno e transcariofileno.

f. Dissertação (Mestrado em Ciências Fisiológicas) - Universidade Estadual do

Ceará, Fortaleza, 2008.

CHANDRASEKARAN, M.; VENKATESALU, V. Antibacterial and antifungal activity of Syzygium

jambolanum seeds. Journal of ethnopharmacology, v. 91, n. 1, p. 105-108, 2004.

CLSI M100: Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow

Aerobically; Approved Standard. 30 Ed. 2020.

COE, F. G.; PARIKH, D. M.; JOHNSON, C. A. Alkaloid presence and brine shrimp (Artemia salina)

bioassay of medicinal species of eastern Nicaragua. Pharmaceutical Biology, v. 48, n. 4, p. 439-

, 2010.

COSTA, M. D. C. M. F. et al. Essential oils from leaves of medicinal plants of Brazilian flora:

chemical composition and activity against Candida species. Medicines, v.4, n.2, 27. 2017.

DIAS, C. N. et al. Molluscicidal and leishmanicidal activity of the leaf essential oil of Syzygium

cumini (L.) SKEELS from Brazil. Chemistry & biodiversity, v. 10, n. 6, p. 1133-1141, 2013.

DOLABELA, M. F. Triagem in vitro para atividade antitumoral e anti Trypanossoma cruzi

de extratos vegetais, produtos naturais e susbstâncias sintéticas. Master's Degree

dissertation, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil, 1997.

DUARTE, M. M. et al. Morphological characterization of fruit, seed and seedling and germination

of Hymenaea courbaril L.(Fabaceae)('Jatobá'). Journal of Seed Science, v. 38, n. 3, p. 204-211,

FERNANDES, T.T.; SANTOS, A. T.F.; PIMENTA, F.C. Atividade antimicrobiana das plantas

Plathymenia reticulata, Hymenaea courbaril e Guazuma ulmifolia. Revista de Patologia

Tropical, v. 34, n. 2, p. 113-122, 2005.

FERNANDES, A. W. C. et al. Atividade antimicrobiana in vitro de extratos de plantas do bioma

caatinga em isolados de Escherichia coli de suínos. Revista Brasileira de Plantas Medicinais,

v. 17, n. 4, p. 1097-1102, 2015.

FERREIRA, S. B. et al. Avaliação da atividade antimicrobiana in vitro do extrato hidroalcóolico de

Stryphnodendron adstringens (Mart) Coville sobre isolados ambulatoriais de Staphylococcus

aureus. Revista Brasileira de Analises Clinicas, p. 27-31, 2010.

FIGUEIREDO, P. A. Avaliação do potencial antioxidante, citotóxico e fotoprotetor de

extratos de Hymenaea courbaril L. e Hymenaea stigonocarpa Mart. ex Hayne. Dissertação

(mestrado) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Faculdade de Ciências e

Letras de Assis, 2014.

GARCIA, C. S.; UEDA, S. M. Y.; MIMICA, L. M.J. Avaliação da atividade antibacteriana in vitro de

extratos hidroetanólicos de plantas sobre Staphylococcus aureus MRSA e MSSA. Revista do

Instituto Adolfo Lutz, v. 70, n. 4, p. 589-598, 2011.

GARCIA, R. et al. Antimicrobial activity and potential use of monoterpenes as tropical fruits

preservatives. Brazilian Journal of Microbiology, v. 39, p.163-168, 2008.

GEORGE, V.; PUSHPANGADAN, P. Biological Activities of Syzygium cumini and Allied Species.

In: The Genus Syzygium. CRC Press, p. 133-162, 2017.

GOULART, A. et al. Plantas utilizadas na medicina tradicional para tratamento do diabetes

mellitus: uma abordagem in silico. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e

Extensão, v. 8, n. 2, 2016.

GUERRA, A. P. Obtenção, caracterização química e determinação da atividade

antimicrobiana do óleo essencial das folhas de Schinus terebenthifolius Raddi (aroeira).

Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade Tecnológica Federal do Paraná. 2014.

GUNDIDZA, M. et al. Phytoconstituents and biological activities of essential Oil from Rhus lancea

L. F. African Journal of Biotechnology, v. 7, n. 16, p. 2787-2789, 2008.

HIRSH, D. C. et al. Microbiologia veterinária. 1.ed. Guanabara Koogan: Rio de Janeiro, 2003.

JARDINI, F. A. Atividade dos compostos fenólicos antioxidantes da romã (Púnica granatum

L.) – avaliação in vivo e em culturas de células. Doutorado. Universidade de São Paulo

Faculdade de Ciências Farmacêuticas –São Paulo, 2010.

KLEIN E.Y., SUN L, SMITH, D. L., LAXMINARAYAN R. The changing epidemiology of

methicillinresistant Staphylococcus aureus in the United States: a national observational study.

Am J Epidemiol. 177: 666-74, 2013.

LIMA, M. F. F. et al. Avaliação toxicológica através do bioensaio com Artemia salina Leach de

espécimes vegetais pertencentes à caatinga/Toxicological evaluation by Artemia salina Leach

bioassay of caatinga plant specimens. Brazilian Journal of Health Review, v. 2, n. 6, p. 5950-

, 2019.

LIMA, I. O. et al. Inhibitory effect of some phytochemicals in the growth of yeasts potentially

causing opportunistic infections. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, v. 41, n. 2, p.

-203, 2005.

LOGUERCIO, A. P. et al. Atividade antibacteriana de extrato hidro-alcoólico de folhas de

jambolão (Syzygium cumini (L.) Skells). Ciência rural, v. 35, n. 2, p. 371-376, 2005.

LUZIA, D. M. M.; JORGE, N. Composição centesimal, potencial antioxidante e perfil dos ácidos

graxos de sementes de jambolão (Syzygium cumini L.). Revista Ciência Agronômica, v. 40, n.

, p. 219-223, 2009.

MACHADO, R. R.. P. et al. The effect of essential oil of Syzygium cumini on the development of

granulomatous infl ammation in mice. Revista Brasileira de Farmacognosia, v. 23, n. 3, p.

-496, 2013.

MARTINS, C. H. G. et al. Determinação in vitro da Atividade Antibacterianados Extratos Brutos

da Casca e Polpa Farinácea de Hymenaea courbaril L. Investigação, v. 10, n. 2-3, 2010.

MARQUES, A. L. A. et al. Surto de salmonelose pelo sorovar Dublin em bezerros no

Maranhão. Pesquisa Veterinária Brasileira, v. 33, n. 8, p. 983-988, 2013.

MASSUD. F. J. Medicina Farmacêutica. Artmed Editora, 2016.

MATTOS, K. P. H. et al. Estudo do perfil de resistência de bactérias Gram-negativas em

infecções urinárias de origem comunitária: influência da legislação atuante no controle de

venda de antimicrobianos. 2014.

MERCÊS, P. F. F. et al. Caracterização fitoquímica e avaliação do potencial acaricida e inseticida

do óleo essencial de Hymeneae courbaril L. var. courbaril sobre o ácaro-rajado e o gorgulho do

milho. Journal of Environmental Analysis and Progress, v.3, n.4, 417-428, 2018.

MERCÊS, P. F. F et al. Composição química e atividade antibacteriana do óleo essencial dos

frutos de Hymenaea courbaril L. var. courbaril. VII SBOE- Simpósio Brasileiro de Óleos

Essenciais, 2013.

MEYER, B. N. et al. Brine shrimp: a convenient general bioassay for active plant constituents.

Planta medica, v. 45, n. 05, p. 31-34, 1982.

MICHELIN, D. C. et al. Avaliação da atividade antimicrobiana de extratos vegetais. Revista

Brasileira de Farmacognosia, v. 15, n. 4, p. 316-320, 2005.

MISHRA, K., OJHA, H., CHAUDHURY, N.K. Estimation of antiradical properties of antioxidants

using DPPH assay: a critical review and results. Food Chem. 130, 1036–1043, 2012.

MORAIS, F.S. et al. Estudo químico e avaliação da atividade antioxidante do óleo essencial

e extrato das folhas de Syzygium cumini (L.) Skeels, Dissertação de Mestrado em Ciência e

Tecnologia para Recursos Amazônicos – Universidade Federal do Amazonas, Itacoatiara, 2015.

f.

MOHAMED, A. A.; ALI, S. I.; EL-BAZ, F. K. Antioxidant and antibacterial activities of crude extracts

and essential oils of Syzygium cumini leaves. Plos one, v. 8, n. 4, 2013.

NIMMO GR. et al. Replacement of healthcare-associated MRSA by community-associated MRSA

in Queensland: confirmation by genotyping. J Infect. 67: 439-47, 2013.

NISHANDHINI, SIVALINGAM et al. Chemical Compositions, α-amylase inhibitory and antioxidant

activities of the essential oils from unripe fruit pulp and leaves of Syzygium cumini. Int. J. Pharm.

Pharm. Sci, v. 7, n. 2, p. 515-519, 2015.

NTZIMANI, A. G.; GIATRAKOU, V. I.; SAVVAIDIS, I. N. Combined natural antimicrobial treatments

(EDTA, lysozyme, rosemary and oregano oil) on semi cooked coated chicken meat stored in

vacuum packages at 4 C: Microbiological and sensory evaluation. Innovative food science &

emerging technologies, v. 11, n. 1, p. 187-196, 2010.

OLIVEIRA, G. S. et al. Caracterização e comportamento higroscópico do pó da polpa de cajá

liofilizada. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 18, n. 10, p. 1059-1064,

PEREIRA, J. V. et al. Antifungal potential of Sideroxylon obtusifolium and Syzygium cumini and

their mode of action against Candida albicans. Pharmaceutical biology, v. 54, n. 10, p. 2312-

, 2016.

PEREIRA C.K.B. et al. Composição química, atividade antimicrobiana e toxicidade do óleo

essencial de Hymenaea courbaril (jatobá). 30ª REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA

DE QUÍMICA. 30. ed. Águas de Lindóia – São Paulo, 2007.

RE, R. et al. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay.

Free radical biology and medicine, v. 26, n. 9-10, p. 1231-1237, 1999.

REED, L. J.; MUENCH, H. A simple method of estimating fifty per cent endpoints. American

journal of epidemiology, v. 27, n. 3, p. 493-497, 1938.

RIBEIRO, R. M. et al. Antihypertensive effect of Syzygium cumini in spontaneously hypertensive

rats. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, v. 2014, 2014.

SANTOS, A.E. dos. et al. Extração de compostos bioativos do jambolão (Syzygium Cumini

(L.) Skeels) a baixas pressões e livre de solvente orgânico. Dissertação de mestrado –

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em

Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2017.

SALES, G.D.S. et al. Effects of jambolan (syzygium cumini l. Skeels) in biochemical parameters

and in hematopoietic cells’chromosome of rodents. Revista Interdisciplinar de Estudos em

Saúde, v. 8, n. 1, p. 183-194, 2019.

SALES, G. W. P. Avaliação da atividade antimicrobiana e do mecanismo de ação do óleo

essencial extraído da casca de frutos da Hymenaea courbail L. Dissertação (Mestrado em

Ciências Farmacêuticas) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Farmácia, Odontologia

e Enfermagem, Fortaleza, 2014.

SEYFRIED, M. Triagem da atividade antitumoral de extratos vegetais utilizando ensaios de

toxicidade in vivo sobre Artemia salina e in vitro sobre células da linhagem HeLa.

Dissertação de Monografia de Pós Graduação – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2010.

SHAFI, P. M. et al. Antibacterial activity of Syzygium cumini and Syzygium travancoricum leaf

essential oils. Fitoterapia, v. 73, n. 5, p. 414-416, 2002.

SIMÕES, C. M. O et al. Farmacognosia: do produto natural ao medicamento. Artmed

Editora, 2016.

SILVA, M. L. C. et al. Compostos fenólicos, carotenóides e atividade antioxidante em produtos

vegetais. Semina: Ciências Agrárias, v. 31, n. 3, p. 669-681, 2010.

SOUSA, M. M. et al. Potencial antioxidante e toxicidade do extrato aquoso de Syzygium

cumini (L.) skeels e Spondias mombin L. frente à Artemia salina Leach. XXV Congresso

Brasileiro de Ciência e Tecnologia dos alimentos: alimentação a árvore que sustenta a vida.

FAURGS, 2016.

SOUSA, M. S. B, VIEIRA, L.M, LIMA, A. Fenólicos totais e capacidade antioxidante in vitro de

resíduos de polpas de frutas tropicais. Brazilian Journal of Food Technology, v.14, 202–210,

SOUZA, L.M.C. Caracterização da droga vegetal ageratum conyzoides l. (asteraceae) e

capacidade antioxidante. Anais Seminário de Iniciação Científica, n. 20, 2018.

TOMEI, R. R; SALVADOR, M. J. Metodologias analíticas atuais para avaliação da atividade

antioxidante de produtos naturais. Encontro Latino Americano De Iniciação Científica, v. 11,

p. 1963-1967, 2007.

TONG, W. Y. et al. Inhibiting enzymatic starch digestion by hydrolyzable tannins isolated from

Eugenia jambolana. LWT-Food Science and Technology, v. 59, n. 1, p. 389-395, 2014.

UCKER, C. D. L et al. Caracterização, atividade antimicrobiana e antioxidante dos óleos

essenciais de folhas e sementes de jambolão (Syzygium cumini). Dissertação de Mestrado.

Universidade Federal de Pelotas, 2016.

VARGAS, E. C. A. et al. Uso de Plantas com Fins Terapêuticos por Usuários de uma Unidade Pré

Hospitalar Pública de Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, Brasil. Revista de Pesquisa:

Cuidado é Fundamental, p. 1129-1134, 2019.

VEGGI, P.C. et al. Obtaining phenolic compounds from jatoba (Hymenaea courbaril L.) bark by

supercritical fluid extraction. Journal of Supercritical Fluids, v.89, 68–77, 2014.

VENCATO, S. B. et al. Avaliação do perfil fitoquímico e potencial antioxidante do extrato aquoso

de hymenaea courbaril. Revista de Iniciação Científica da ULBRA, n. 14, 2016.

VERPOORTE, R.; DIHAL, P. P. Medicinal plants of Surinam IV. Antimicrobial activity of some

medicinal plants. Journal of ethnopharmacology, v. 21, n. 3, p. 315-318, 1987.

WATERHOUSE, A. L. Wine phenolics. Annals of the New York Academy of Sciences, v. 957, n.

, p. 21-36, 2002.

XAVIER, M. A. Estudos com extrato de Syzygium cumini (L.) Skeel: Perfil fitoquímico e

atividade antimicrobiana sobre Candida albicans. 2015.

YANG JIANG. et al. Chemical composition and antimicrobial activity of the essential oil of

Rosemary. Environmental Toxicology and Pharmacology, v. 32, n. 1, p. 63– 68, 2011.

Downloads

Published

2021-03-01

How to Cite

Everton, G. O., Pereira, A. P. M., Rosa, P. V. S., Mafra, N. S. C., Santos Júnior, P. S., Souza, F. S., Mendonça, C. de J. S., Silva, F. C., Gomes, P. R. B., & Mouchrek Filho, V. E. (2021). Chemical characterization, toxicity, antioxidant and antimicrobial activity of the essential oils of Hymenaea courbaril L. and Syzygium cumini (L.) Skeels. Ciência E Natura, 43, e11. https://doi.org/10.5902/2179460X43819

Most read articles by the same author(s)

Similar Articles

You may also start an advanced similarity search for this article.