Antioxidant and Antibacterial Activities of Selected Medicinal Plants from Addis Ababa against MDR-Uropathogenic Bacteria

Abstract

This study determined the antioxidant and antibacterial activities of Thymus schimperi (Ts), Rhamnus prinoides (Rp), and Justicia schimperiana (Js) from Addis Ababa against MDR-Uropathogenic bacteria. Accordingly, Thymus schimperi had the highest total phenolic (TPC), flavonoid (TFC) and proanthocyanidin content. In Ts, the GC-MS analyses predicted 14 bioactive compounds. And among these, hexanedioic acid, bis(2-ethylhexyl) ester, thymol, and o-cymen-5-ol were the most predominant compounds, respectively. Six compounds were also predicted in Rp, where hexanedioic acid, bis(2-ethylhexyl) ester, β-D-glucopyranoside, methyl, and desulphosinigrin were the predominant, respectively. Whereas in the Js extract, five bioactive compounds were predicted, with hexanedioic acid, mono (2-ethylhexyl) ester, debrisoquine, and 8,11,14-heptadecatrienoate, methyl ester being predominant compounds, respectively. The extracts' TPC showed a strong negative correlation with the DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) assay (r = -0.999; p = 0.023). In addition, the TFC correlated significantly with the ABTS (2,2'-azino-di-(3-ethylbenzthiazoline sulfonic acid)) assay (r = 0.999; p = 0.032). Thymus schimperi showed the highest antibacterial activity against clinical isolates of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae ESBL at 1000 mg/mL, and Ts had the lowest MIC (4 mg/mL) among evaluated extracts against E. coli (ATCC25922). In conclusion, Ts and Rp possess higher predicted bioactive molecules, including antioxidant and antibacterial activities, which are potentially useful in treating urinary tract infections.

Este estudio determinó las actividades antioxidantes y antibacterianas de Thymus schimperi (Ts), Rhamnus prinoides (Rp) y Justicia schimperiana (Js) de Addis Abeba frente a bacterias uropatógenas multirresistentes. En consecuencia, Thymus schimperi presentó el mayor contenido total de fenoles (TPC), flavonoides (TFC) y proantocianidinas. En Ts, los análisis GC-MS identificaron 14 compuestos bioactivos. Entre ellos, el ácido hexanodioico, el éster bis(2-etilhexílico), el timol y el o-cimeno-5-ol fueron los compuestos más predominantes, respectivamente. También se identificaron seis compuestos en Rp, donde el ácido hexanodioico, el éster bis(2-etilhexílico), el β-D-glucopiranósido, el metilo y la desulfosinigrina fueron los predominantes, respectivamente. En el extracto Js, se identificaron cinco compuestos bioactivos, siendo el ácido hexanodioico, el éster mono (2-etilhexílico), la debrisoquina y el 8,11,14-heptadecatrienoato, éster metílico, los compuestos predominantes, respectivamente. El TPC de los extractos mostró una fuerte correlación negativa con el ensayo DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazilo) (r = -0,999; p = 0,023). Además, el TFC se correlacionó significativamente con el ensayo ABTS (2,2'-azino-di-(ácido 3-etilbenzotiazolínico)) (r = 0,999; p = 0,032). Thymus schimperi mostró la mayor actividad antibacteriana frente a aislados clínicos de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae ESBL a 1000 mg/mL, y Ts tuvo la CMI más baja (4 mg/mL) entre los extractos evaluados frente a E. coli (ATCC25922). En conclusión, Ts y Rp poseen moléculas bioactivas con mayor potencial, incluyendo actividades antioxidantes y antibacterianas, que podrían ser útiles en el tratamiento de infecciones del tracto urinario.