Chemical and microbiological evaluation of essential oil of Cymbopogon densiflorus (Poaceae)

Sarah Emidio Fonseca
Janice Lisboa De Marco
OrcID
Silvia Ribeiro de Souza
OrcID

    Sarah Emidio Fonseca

    University of Brasília, Laboratory of Pharmacognosy, Darcy Ribeiro University Campus, CEP 70910-900, Brasília, DF, Brazil.

    Has experience in the field of histology with histological techniques and also has experience in Pharmacognosy, specifically in the extraction of essential oils. She worked with Scientific Initiation project at the Medicine, Food, Cosmetics Technology Laboratory - LTMAC. He currently works with the extraction of essential oils from cerrado plants at the Pharmacognosy Laboratory at the University of Brasília.

    Janice Lisboa De Marco

    University of Brasília, Laboratory of Pharmacognosy, Darcy Ribeiro University Campus, CEP 70910-900, Brasília, DF, Brazil.

    OrcID https://orcid.org/0000-0001-9252-698X

    Professor at the University of Brasília. She holds a degree in Biological Sciences from the Pontifical Catholic University of Rio Grande do Sul (1988), a Masters in Postgraduate Studies in Molecular Biology from the University of Brasília (1994) and a Ph.D. in Postgraduate Studies in Molecular Biology from the University of Brasília (1999). She has experience in Biochemistry, working mainly on the following topics: purification and characterization of hydrolytic enzymes (amylases, cellulases, proteases, chitinases, chymosin), heterologous expression in yeast and filamentous fungi, molecular cloning.

    Silvia Ribeiro de Souza

    University of Brasília (UNB), Faculty of Health Sciences. University Campus, Asa Norte, CEP 70910-900, Brasília, DF, Brazil

    OrcID https://orcid.org/0000-0001-8189-199X

    Graduated in Pharmacy and Biochemistry from the Federal University of Juiz de Fora, Master in Agrochemistry from the Federal University of Viçosa and PhD in Science-Organic Chemistry from the Federal University of Minas Gerais. She has a postdoctoral degree from the Federal University of Ouro Preto in Science-Organic Chemistry. She is currently an Associate Professor at the University of Brasília and Extension Coordinator of the Faculty of Health Sciences (FS/UnB). Auriculotherapy).


Keywords

Cymbopogon
Volatile Oils
Anti-Infectious
Phytotherapy

Abstract

The Cymbopogon densiflorus species, popularly know as caboclo grass, nagô grass, traditionally used against colds, asthma and infections originates in Africa and is well acclimatized in Brazil. The objective of this work was to identify the main essential oil compounds of the inflorescence of C. densiflorus and to evaluate its antimicrobial activity against human pathogenic microorganisms. The oil was extracted by hydrodistillation in Clevenger apparatus modified for 2 h. The samples were characterized by gas chromatography and the main compounds identified were monoterpenes, fatty acid esters, alcohols, and oxides, with limonene being the major constituent (13,07%). The microbiological analysis of the essential oil in different concentrations (100%, 50% and 25%) evidenced its antimicrobial capacity evaluated by the effectiveness in inhibiting the growth of microorganisms Bacillus sp., S. aureus, E. coli indicated by means of formation of growth inhibition halos with a diameter equal to or greater than 10 mm. Future studies are required to investigate the therapeutic and economic potential of C. densiflorus oil for the treatment of microbial diseases that affect the population.

References

  1. Luepke KH et al. Past, Present, and Future of Antibacterial Economics: Increasing Bacterial Resistance, Limited Antibiotic Pipeline, and Societal Implications. Pharmacotherapy. 2017; 37(1): 71-84. ISSN 18759114. [CrossRef].
  2. Soares SP, Vinholis ACH, Casemiro LA, Silva MLA, Cunha WR, Martins CH. Antibacterial activity of the crude hydroalcoholic extract of Stryphnodendron adstringens on dental caries microorganisms. Rev Odonto Ciên. 2014; 23(2): 141-144. ISSN 0102-9460. [Link].
  3. Oliveira ACF. Evidências científicas da implantação da Política Nacional de Plantas Medicinais e Fitoterápicos na atenção primária à saúde nos últimos 10 anos: uma revisão sistemática. Lagarto, 2017. 45f. 1 CD-ROM. Trabalho de Conclusão de Curso – TCC [Graduação em Farmácia] - Departamento de Farmácia, Universidade Federal de Sergipe, UFSE, Lagarto, 2017. [Link].
  4. Tardugno R, Pellati F, Iseppi R, Bondi M, Benvenuti S. Phytochemical composition and in vitro screening of the antimicrobial activity of essential oils on oral pathogenic bacteria. Nat Prod Res. 2018 Mar; 32(5): 544-551. ISSN 0001-3765. [CrossRef] [PubMed].
  5. Wagner HML. Poaceae. 1ª ed., v. 1, São Paulo, 2001. ISBN: 8575230522.
  6. Rochnow D. Caracterização morfo-anatômica e metabólica de espécies do gênero Cymbopogon: uma contribuição para o melhoramento das espécies. Pelotas. 2018. 104f. Tese de Doutorado. [Programa de Pós-Graduação em Agronomia] - Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas, UFPEL, Pelotas, 2018. [Link].
  7. Seibert JB et al. Seasonality study of essential oil from leaves of Cymbopogon densiflorus and nanoemulsion development with antioxidant activity. Flavour Fragr J. 2019; 34(1): 5-14. ISSN 1099-1026. [CrossRef] [Link].
  8. Lima IEO, Nascimento LAM, Silva MS. Comercialização de Plantas Medicinais no Município de Arapiraca-AL. Rev Bras Pl Med. 2016; 18(2): 462-472. ISSN 1983-084X. [CrossRef].
  9. Flor A, Barbosa WL. Sabedoria popular no uso de plantas medicinais pelos moradores do bairro do sossego no distrito de Marudá - PA. Rev Bras Pl Med. 2015; 17(4): 757-768. ISSN 1983-084X. [CrossRef].
  10. Masunda T, Inkoto CL, Bongo GN. Ethnobotanical and Ecological Studies of Plants Used in the Treatment of Diabetes in Kwango, Kongo Central and Kinshasa in the Democratic Republic of the Congo. Inter J Diab Endocrinol. March 2019; 4(1): 18-25. ISSN 2640-1363. [CrossRef].
  11. Chisowa EH. Chemical Composition of Flower and Leaf Oils of Cymbopogon densiflorus Stapf from Zambia. J Essent Oil Res. 1997; 9(4): 469-470.ISSN 1041-2905. [CrossRef].
  12. Barbosa LC. Morfo-Anatormia e Fitoquímica de Cymbopogon densiflorus (Steud.) Stapf e Cymbopogon nardus (L.) Rendle (Poaceae: Panicoideae). Goiânia, 2007. 113f. Dissertação de Mestrado [Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas] - Instituto de Ciências Biológicas (ICB), Universidade Federal de Goiás, UFG, Goiânia, 2007. [Link].
  13. Simões CMO, Schenkel EP, Mello JCP, Mentz LA, Petrovick PR. Farmacognosia: do produto natural ao medicamento. 7ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. ISBN: 978-85-8271-359-4.
  14. Quintans JSSl, Guimar AG, Ara AAS. Docking, characterization and investigation of b-cyclodextrin complexed with citronellal, a monoterpene present in the essential oil of cymbopogon species, as an antihyperalgesic agent in chronic muscle pain model. Phytomedicine. 2016 Aug 15; 23(9): 948-57. ISSN 0944-7113. [CrossRef] [PubMed].
  15. Gomes MS. Caracterização química e atividade antifúngica dos óleos essenciais de cinco espécies do gênero Citrus. Lavras. 2011. 99p. Dissertação de Mestrado [Programa de Pós-Graduação em Agroquímica] - Universidade Federal de Lavras, UFLA, MG, 2011. [Link].
  16. Boneza MM, Niemeyer ED. Cultivar affects the phenolic composition and antioxidant properties of commercially available lemon balm (Melissa officinalis L.) varieties. Ind Crops Prod. October 2017; 112: 783-789. ISSN 09266690. [CrossRef].
  17. Brito RP, Lima IAS. Estudo do processo de extração do óleo essencial de Aniba canelilla via hidrodestilação por arraste a vapor. Congresso Brasileiro de Engenharia química. Anais. Florianópolis: 2014. [CrossRef].
  18. Lazaro M, Miranda D. Rendimento, composição química e atividades antimicrobiana e antioxidante do óleo essencial de folhas de Campomanesia adamantium submetidas a diferentes métodos de secagem. Rev Bras Pl Med. 2016; 18(2): 502–510. ISSN 1983-084X. [CrossRef].
  19. Elaine A, Lima F, Castro EA, Ferreira DA, Myrla C, Abreu WS et al.Yield, chemical characterization, and antibacterial activity of the essential oil of Lemon grass collected at different times. Magistra. 2016; 28(3/4): 369-378. ISSN 2236 - 4420. [Link].
  20. Ribeiro ICO, Mariano EGA, Careli RT, Costa FM, Sant'ana FM, Pinto MS et al. Plants of the Cerrado with antimicrobial effects against Staphylococcus sp. and Escherichia coli from cattle. BMC Veter Res. 2018; 14(32). ISSN 1746-6148. [CrossRef].
  21. Tariq S, Wani S, Rasool W, Shafi K, Ahmad M, Prabhakar M et al. A comprehensive review of the antibacterial, antifungal, and antiviral potential of essential oils and their chemical constituents against drug- resistant microbial pathogens. Microbial Pathogen. 2019 Mar; 134: 103580. ISSN 0882-4010. [CrossRef].
  22. Vuuren SV, Ramburrun S, Kamatou G, Viljoen A. Indigenous South African essential oils as potential antimicrobials to treat foot odour (bromodosis). South Afr J Botany. 2019; 126: 354-361. ISSN 0254-6299. [CrossRef].
  23. Zhang Y, Xiaoyu L, Yiei W, Pingping J, Young SQ. Antibacterial activity, and mechanism of cinnamon essential oil against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Food Control. 2015; 59: 282-289. ISSN 09567135. [CrossRef].
  24. EFSA. Opinion of the Scientific Panel on food additives, flavourings, processing aids and materials in contact with food (AFC) on a request from the Commission related to Flavouring Group Evaluation. EFSA J. 2006; 4(1): 296. [CrossRef].
  25. Sabir SM, Singh D, Rocha JBT. In Vitro Antioxidant Activity of S-Carvone Isolated from Zanthoxylum alatum. Pharmac Chem J. 2015; 49(3): 187-191. ISSN 1573-9031. [CrossRef].
  26. Adams RP. Identification of essential oil componentes by Gas Chromatography/Mass Spectrometry. 4ª ed. Texas: Carol Stream Ill.: Allured Publ. Corporation, 2017. ISBN: 978-1-932633-21-4 [CrossRef].
  27. Seibert BJ. Desenvolvimento de nanoemulsão a partir do óleo essencial de folhas de Cymbopogon densiflorus: Avaliação da sazonalidade e atividades biológicas. Ouro Preto, 2015. 83f. Dissertação de Mestrado [Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia-PPBIOTEC] - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, UFOP, Ouro Preto, 2015. [Link].
  28. Takaisi-Kikuni NB, Tshilanda D, Babady B. Antibacterial activity of the essential oil of Cymbopogon densiflorus. Fitoterapia. 2000; 71: 69-71. ISSN 0367-326X. [CrossRef].
  29. Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Performance Standards for antimicrobial susceptibility testing; Twenty-six informational supplement, document M100-S26. Wayne, PA, USA: CLSI 2016. [CrossRef].
  30. Valverde SS, Souza SP, Oliveira TB, Kelly AM, Costa NF, Calheiros AS et al. Pharmacognosy Chemical composition and antinociceptive activity of volatile fractions of the aerial parts of Solidago chilensis (Compositae). Rodriguesia. 2020; 71(3): 1-9 [CrossRef].

Author(s)

  • Sarah Emidio Fonseca
    University of Brasília, Laboratory of Pharmacognosy, Darcy Ribeiro University Campus, CEP 70910-900, Brasília, DF, Brazil.
  • Janice Lisboa De Marco
    University of Brasília, Laboratory of Pharmacognosy, Darcy Ribeiro University Campus, CEP 70910-900, Brasília, DF, Brazil.
    https://orcid.org/0000-0001-9252-698X
  • Silvia Ribeiro de Souza
    University of Brasília (UNB), Faculty of Health Sciences. University Campus, Asa Norte, CEP 70910-900, Brasília, DF, Brazil
    https://orcid.org/0000-0001-8189-199X

Metrics

  • Article viewed 293 time(s)

How to Cite

1.
Chemical and microbiological evaluation of essential oil of Cymbopogon densiflorus (Poaceae). Rev Fitos [Internet]. 2022 Jan. 31 [cited 2025 Feb. 5];15(Supl 1):35-43. Available from: https://revistafitos.far.fiocruz.br/index.php/revista-fitos/article/view/1179

1. DIREITOS CEDIDOS - A cessão total não exclusiva, permanente e irrevogável dos direitos autorais patrimoniais não comerciais de utilização de que trata este documento inclui, exemplificativamente, os direitos de disponibilização e comunicação pública da OBRA, em qualquer meio ou veículo, inclusive em Repositórios Digitais, bem como os direitos de reprodução, exibição, execução, declamação, recitação, exposição, arquivamento, inclusão em banco de dados, preservação, difusão, distribuição, divulgação, empréstimo, tradução, dublagem, legendagem, inclusão em novas obras ou coletâneas, reutilização, edição, produção de material didático e cursos ou qualquer forma de utilização não comercial.

2. AUTORIZAÇÃO A TERCEIROS - A cessão aqui especificada concede à FIOCRUZ - FUNDAÇÃO OSWALDO CRUZ o direito de autorizar qualquer pessoa – física ou jurídica, pública ou privada, nacional ou estrangeira – a acessar e utilizar amplamente a OBRA, sem exclusividade, para quaisquer finalidades não comerciais, nos termos deste instrumento.

3. USOS NÃO COMERCIAIS - Usos não comerciais são aqueles em que a OBRA é disponibilizada gratuitamente, sem cobrança ao usuário e sem intuito de lucro direto por parte daquele que a disponibiliza e utiliza.

4. NÃO EXCLUSIVIDADE - A não exclusividade dos direitos cedidos significa que tanto o AUTOR como a FIOCRUZ - FUNDAÇÃO OSWALDO CRUZ ou seus autorizados poderão exercê-los individualmente de forma independente de autorização ou comunicação, prévia ou futura.

5. DIREITOS RESERVADOS - São reservados exclusivamente ao(s) AUTOR(es) os direitos morais sobre as obras de sua autoria e/ou titularidade, sendo os terceiros usuários responsáveis pela atribuição de autoria e manutenção da integridade da OBRA em qualquer utilização. Ficam reservados exclusivamente ao(s) AUTOR(es) e/ou TITULAR(es) os usos comerciais da OBRA incluída no âmbito deste instrumento.

6. AUTORIA E TITULARIDADE - O AUTOR declara ainda que a obra é criação original própria e inédita, responsabilizando-se integralmente pelo conteúdo e outros elementos que fazem parte da OBRA, inclusive os direitos de voz e imagem vinculados à OBRA, obrigando-se a indenizar terceiros por danos, bem como indenizar e ressarcir a FIOCRUZ - FUNDAÇÃO OSWALDO CRUZ de eventuais despesas que vierem a suportar, em razão de qualquer ofensa a direitos autorais ou direitos de voz ou imagem, principalmente no que diz respeito a plágio e violações de direitos.

7. GRATUIDADE - A cessão e autorização dos direitos indicados e estabelecidos neste Instrumento será gratuita, não sendo devida qualquer remuneração, a qualquer título, ao autor e/ou titular, a qualquer tempo.

Report an error