Investigation of antioxidant and biological antagonism of endophytic bacteria isolated in Biophytum sensitivum L.
Abstract
The investigation was carried out to isolate endophytic bacteria and evaluate their antioxidative activities in vitro. The antioxidant capacity was determined by total polyphenols, flavonoids, antioxidation capacity, and reducing power. The results revealed that 30 endophytic bacterial strains from the Biophytum sensitivum plant were found, exhibiting antioxidant activity. BS-R1, BS-L1, and BS-S8 have shown the ability to produce the most effective antioxidants and antagonistic efficacy. The BS-R1 and BS-L1 strains belong to the genus Bacillus with a similarity of 99.93%, while the BS-F8 strain has a similarity of 100% with the genus Calidifontibacillus.
Tóm tắt
Nghiên cứu được thực hiện nhằm phân lập vi khuẩn nội sinh trong cây mắc cỡ tàn dù (Biophytum sensitivum L.) có khả năng kháng oxy hóa và khả năng đối kháng in vitro. Khả năng kháng oxy hóa được xác định bằng phương pháp định lượng polyphenol, flavonoid, kháng oxy hóa tổng và khả năng khử sắt. Kết quả cho thấy tổng cộng có 30 dòng vi khuẩn nội sinh được phân lập từ cây mắc cỡ tàn dù và đều có khả năng kháng oxy hóa. Trong 30 dòng vi khuẩn đã phân lập có 3 dòng cho thấy khả năng sản sinh hợp chất kháng oxy hóa và khả năng kháng khuẩn hiệu quả nhất được ký hiệu là BS-R1, BS-L1 và BS-F8. Sau khi sàng lọc và định danh thì kết quả cho thấy dòng BS_R1 và BS-L1 tương đồng với chi Bacillus với độ tương đồng là 99,93%, với dòng BS-F8 thì cho thấy độ tương đồng với chi Calidifontibacillus là 100%.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
References
Abu‑Lafi, S., Rayan, B., Kadan, S., Abu‑Lafi, M., & Rayan, A. (2019). Anticancer activity and phytochemical composition of wild Gundelia tournefortii. Oncology Letters, 17(1), 713 717. https://doi.org/10.3892/ol.2018.9602
Adiguzel, A., Ay, H., Baltaci, M. O., Akbulut, S., Albayrak, S., & Omeroglu, M. A. (2020). Genome-based classification of Calidifontibacillus erzurumensis gen. nov., sp. nov., isolated from a hot spring in Turkey, with reclassification of Bacillus azotoformans as Calidifontibacillus azotoformans comb. nov. and Bacillus oryziterrae as Calidifontibacillus oryziterrae comb. nov. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 70(12), 6418-6427. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.004549
Anjum, N., & Chandra, R. (2015). Endophytic bacteria: optimization of isolation procedure from various medicinal plants and their preliminary characterization. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research, 8(4), 233-238.
Basu, P., & Maier, C. (2016). In vitro antioxidant activities and polyphenol contents of seven commercially available fruits. Pharmacognosy Research, 8(4), 258.
https://doi.org/10.4103/0974-8490.188875
Beiranvand, M., Amin, M., Hashemi-Shahraki, A., Romani, B., Yaghoubi, S., & Sadeghi, P. (2017). Antimicrobial activity of endophytic bacterial populations isolated from medical plants of Iran. Iranian Journal of Microbiology, 9(1), 11. http://ijm.tums.ac.ir/index.php/ijm/article/view/1018/695
Castillo, U. F., Strobel, G. A., Ford, E. J., Hess, W. M., Porter, H., Jensen, J. B., ... & Yaver, D. (2002). Munumbicins, wide-spectrum antibiotics produced by Streptomyces NRRL 30562, endophytic on Kennedia nigriscans. Microbiology, 148(9), 2675-2685. https://doi.org/10.1099/00221287-148-9-2675
Chang, H. C., Huang, G. J., Agrawal, D. C., Kuo, C. L., Wu, C. R., & Tsay, H. S. (2007). Antioxidant activities and polyphenol contents of six folk medicinal ferns used as “Gusuibu”. Botanical Studies, 48(4), 397-406.
Chaves, N., Santiago, A., & Alías, J. C. (2020). Quantification of the antioxidant activity of plant extracts: Analysis of sensitivity and hierarchization based on the method used. Antioxidants, 9(1),76. https://doi.org/10.3390/antiox9010076
Điệp, C. N., & Dũng, N. T. (2010). Đặc tính vi khuẩn nội sinh phân lập trong cây khóm trồng trên đất phèn vĩnh thuận, tỉnh kiên giang. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, (15a), 54-63.
Frank, J.A., Reich, C.I., Sharma, S., Weisbaum, J.S., Wilson, B.A., and Olsen, G.J., 2008. Critical evaluation of two primers commonly used for amplification of bacterial 16S rRNA genes. Applied and Environmental Microbiology, 74(8), 2461-2470. https://doi.org/10.1128/AEM.02272-07
Galindo, A. B. (2004). Lactobacillus plantarum 44A as a live feed supplement for freshwater fish. Wageningen University and Research.
Lan, B. N., Nam, N. H., & Khanh, N. C. (2021). STRESS OXY HÓA VỚI UNG THƯ. Tạp chí Nhi khoa, 14(4). https://doi.org/10.52724/tcnk.v14i4
Chính, H. L. (2007). Vi sinh vật Y học. Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
Logan, N. A., & Vos, P. D. (2015). Bacillus. Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria, 1-163. https://doi.org/10.1002/9781118960608.gbm00530
Luís, M., M., Marcela, A., S., Salette, R., José, L., F., C., L., & António, O., S., S., R. (2006). Automatic method for the determination of Folin-Ciocalteu reducing
capacity in food products. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 54, 5241-5246. https://doi.org/10.1021/jf060324s
Munteanu, I. G., & Apetrei, C. (2021). Analytical methods used in determining antioxidant activity: A review. International Journal of Molecular Sciences, 22(7), 3380. https://doi.org/10.3390/ijms22073380
Nazir, S., Jan, H., Tungmunnithum, D., Drouet, S., Zia, M., Hano, C., & Abbasi, B. H. (2020). Callus culture of Thai basil is an effective biological system for the production of antioxidants. Molecules, 25(20), 4859. https://doi.org/10.3390/molecules25204859
Nguyễn Thị Sao Mai, Dương Thị Thanh Thảo và Đỗ Thị Xuyến. 2013. Chi sinh diệp – Biophytum DC. (Oxalidaceae) ở Việt Nam. Hội nghị khoa học toàn quốc về sinh thái và tài nguyên lần thứ 5, 5: 159-160.
Oonmetta-aree, J., Suzuki, T., Gasaluck, P., & Eumkeb, G. (2006). Antimicrobial properties and action of galangal (Alpinia galanga Linn.) on Staphylococcus aureus. LWT-Food Science and Technology, 39(10), 1214-1220. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2005.06.015
Raza, A., & Sood, G. K. (2014). Hepatocellular carcinoma review: current treatment, and evidence-based medicine. World Journal of Gastroenterology: WJG, 20(15), 4115. https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i15.4115
Sakthivel, K. M., & Guruvayoorappan, C. (2012). Biophytum sensitivum. Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research, 3(2), 83-91. https://doi.org/10.4103/2231-4040.97279
Seo, W. T., Lim, W. J., Kim, E. J., Yun, H. D., Lee, Y. H., & Cho, K. M. (2010). Endophytic bacterial diversity in the young radish and their antimicrobial activity against pathogens. Journal of the Korean Society for Applied Biological Chemistry, 53, 493-503. https://doi.org/10.3839/jksabc.2010.075
Singleton, V. L., Orthofer, R., & Lamuela-Raventós, R. M. (1999). [14] Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folin-ciocalteu reagent. In Methods in Enzymology (Vol. 299, pp. 152-178). Academic press. https://doi.org/10.1016/S0076-6879(99)99017-1
Sultana, B., Anwar, F., & Przybylski, R. (2007). Antioxidant activity of phenolic components present in barks of Azadirachta indica, Terminalia arjuna, Acacia nilotica, and Eugenia jambolana Lam. trees. Food Chemistry, 104(3), 1106-1114. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.01.019
Surveswaran, S., Cai, Y. Z., Corke, H., & Sun, M. (2007). Systematic evaluation of
natural phenolic antioxidants from 133 Indian medicinal plants. Food Chemistry,
102(3), 938-953. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.06.033
Tran, C., Cock, I. E., Chen, X., & Feng, Y. (2022). Antimicrobial Bacillus: metabolites and their mode of action. Antibiotics, 11(1), 88. https://doi.org/10.3390/antibiotics11010088
Võ Văn Chi. 1991. Cây thuốc An Giang. Nxb. Ủy ban khoa học – kỹ thuật An Giang, trang 94 - 95. https://doi.org/10.22144/ctu.jsi.2018.072
Võ Văn Chi. 1991. Cây thuốc An Giang. Nxb. Ủy ban khoa học – kỹ thuật An Giang.