Evaluation of the antibacterial activity of different parts of Foeniculum vulgare (fennel) extracts

Document Type: Original article

Authors

1 Department of Biology, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran;

2 Department of Botany, Biology Faculty, Kharazmi University, Tehran, Iran;

Abstract

Background & Aim: Foeniculum vulgare Mill. (Apiaceae) is a medicinal and aromatic plant. Various pharmacological experiments in vitro and in vivo models have convincingly showed F. vulgare ability in antifungal, antibacterial, antioxidant, antithrombotic and hepatoprotective activities.
Experimental: The purpose of this study was to evaluate the antibacterial activity of extracts of Foeniculum vulgare on the number of pathogen bacteria. For this purpose, ethanol, methanol and acetone extracts (through maceration method) of different parts of the Foeniculum vulgare (flowers, leaves and fruit) were prepared and antibacterial activity was tested against some gram positive (Staphylococcus aureus, Bacillus cereus) and gram negative (Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli) bacterial species through standard disc diffusion method.
Results: The findings showed that the most sensitive bacteria to the extracts was Staphylococcus aureus and the most resistant bacteria was Pseudomonas aeruginosa. According to the gained results in the case of fennel flower and fruits extract, methanol and acetone extract showed the highest and lowest antibacterial activity, respectively, while in the case of fennel leaves ethanolic extract exhibited the most inhibitory effect. In general, the results of this study indicated that the extract of fennel flowers had more antibacterial properties in comparison with other parts of plant.
Recommended applications/ industries: The antibacterial activity of fennel is due to the presence of terpenoids and phenolic compounds. These compounds are potentially effective on membrane permeability of bacteria and thereby cause the cell death. Therefore, fennel extract can be used to control bacteria resistant to several antibiotics.

Keywords


Article Title [Persian]

ارزیابی فعالیت ضدباکتریایی عصاره بخش های مختلف گیاه رازیانه

Authors [Persian]

  • آذین غفاری زاده 1
  • سید منصور سیدنژاد 1
  • حسین معتمدی 1
  • فاطمه شهبازی 2
1 گروه زیست شناسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، خوزستان، ایران؛
2 گروه گیاهشناسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران؛
Abstract [Persian]

مقدمه و هدف: رازیانه یک گیاه دارویی و آروماتیک است. آزمایش‌های مختلف پزشکی در شرایط آزمایشگاهی و در شرایط زنده به طور متقاعدکننده‌ای توانایی ضد قارچی ، ضد باکتریایی، آنتی اکسیدانی، ضدترومبوز و فعالیت محافظتی در کبد را نشان داده است. هدف از این مطالعه بررسی فعالیت ضد باکتریایی عصاره های رازیانه بر روی باکتری‌های بیماری-زا است.
روش تحقیق: به این منظور عصاره‌های اتانولی، متانولی و استونی (از طریق روش خیساندن) بر روی بخش‌های مختلف رازیانه (گل، برگ و میوه) آماده شد و فعالیت آن‌ها بر روی برخی گونه‌های باکتریایی گرم مثبت (استافیلوکوکوس آرئوس، باسیلوس سرئوس) و گرم منفی (سودوموناس آئروژینوزا، اشرشیاکلای) از طریق روش استاندارد دیسک دیفوژن امتحان شدند.
نتایج: یافته‌ها نشان می‌دهند که حساس‌ترین باکتری نسبت به عصاره استافیلوکوکوس آرئوس و مقاوم‌ترین باکتری سودوموناس آئروژینوزا می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد که در مورد گل رازیانه عصاره متانولی و استونی به ترتیب بیشترین و کمترین خاصیت ضد باکتریایی را دارند و عصاره اتانولی برگ رازیانه بیشترین خاصیت ضد باکتریایی را دارا هستند و در مورد میوه رازیانه عصاره متانولی و استونی به ترتیب حداکثر و حداقل فعالیت ضد باکتریایی را دارد. در کل نتیجه این مطالعه نشان می‌دهد که عصاره گل رازیانه نسبت به بقیه اجزا رازیانه خصوصیات ضد باکتریایی بیشتری دارد.
توصیه‌های کاربردی/ صنعتی: مکانیسم عمل رازیانه به علت حضور ترکیبات فنولی و ترپنوئیدی است. این ترکیبات به طور بالقوه بر روی نفوذپذیری غشای باکتری‌ها اثر می‌گذارد و در نتیجه باعث مرگ سلول می‌شود. بنابراین عصاره رازیانه می‌تواند برای کنترل باکتری‌های مقاوم به چندین آنتی‌بیوتیک مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords [Persian]

  • پاتوژن
  • ترکیبات فنولی
  • رازیانه
  • ضدباکتریایی
Akeel, R.A., Al-Sheikh, Y., Mateen, A., Syed, R., Janardhan, k. and Gupta, V.C. 2014. Evaluation of antibacterial activity of crude protein extracts from seeds of six different medical plants against standard bacterial strains. Saudi journal of biological sciences, 21(2): 147-151.

Brković, L.D., Ljiljana, Č. and Slavica, S. 2006. Antibacterial activity of some plants from family apiaceae in relation to selected phytopathogenic bacteria. Kragujevac Journal of Science, 28(1): 65-72.

Dua, A., Garg, G. andMahajan, R. 2013. Polyphenols, flavonoids and antimicrobial properties of methanolic extract of fennel (Foeniculum vulgare Miller). European Journal of Experimental Biology, 3(4): 203-208.

Gulfraz, M., Mehmood, S., Minhas, N., Jabeen, N., Kausar, R., Jabeen, K. and Arshad, G. 2008. Composition and antimicrobial properties of essential oil of Foeniculum vulgare. African Journal of Biotechnology, 7(24): 4364-4368.

Javadian, F., Mashhadi, M.A., Nasiri, A., Sepehri, Z., Kiani, Z. and Shahi, Z. 2014. Antimicrobial activity of Foeniculum vulgare Mill essential oil against antibiotic resistance human pathogen. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences,5(1): 285-290.

Javed, S., Mushtaq, S., Khokhar, I., Ahmad, R. and Saleem, M. 2012. Comparative antimicrobial activity of clove and fennel essential oils against food borne pathogenic fungi and food spoilage bacteria. African Journal of Biotechnology, 11(94): 16065-16070.

Kooti, W., Moradi, M., Ali-Akbari, S., Sharafi-Ahvazi, N., Asadi-Samani, M. and Ashtary-Larky, D. 2015. Therapeutic and pharmacological potential of Foeniculum vulgare Mill: a review. Journal of HerbMed Pharmacology, 4(1): 1-9.

Manonmani, R. and Mohideen, V.A. 2011. Antibacterial Screening on Foeniculum vulgare Mill. International Journal of Pharma and Bio Sciences, 2(4): 390-394.

Manzoor, A.R., Bilal, A.D., Shahnawaz, N.S., Bilal, A.B. and Mushtaq, A.Q. 2012. Foeniculum vulgare: A comprehensive review of its traditional use, phytochemistry, pharmacology, and safety. Arabian Journal of Chemistry, 9(1): 1574-1583.

Patra, M., Shahi, S.K., Midgely, G. and Dikshit, A. 2002. Utilization of essential oil as natural antifungal against nail infective fungi. Flavour and fragrance journal, 17(2): 91–94.

Seenivasan, R., Indu, H., Archana, G. and Geetha, S. 2010. The Antibacterial Activity of Some Marine Algae from South East Coast of India.Journal of Pharmacy Research, 3(8): 1907-1912.

Seyyednejad, S.M, Motamedi, H., Vafei, M. and Bakhtiari, A. 2014. The Antibacterial Activity of Cassia fistula Organic Extracts. Jundishapur Journal of Microbiology, 7(1): e8921.

Shahat, A.A., Ibrahim, A.Y., Hendawy, S.F., Omer, E.A., Hammouda, F.M., Abdel-Rahman, F.H. and Saleh, M. A. 2011. Chemical composition, antimicrobial and antioxidant activities of essential oils from organically cultivated fennel cultivars. Molecules, 16(2): 1366-1377.

Shahid, W., Durrani, R., Iram, S., Durrani, M. and Khan, F.A. 2013. Antibacterial activity in Vitro of medicinal plants. Sky Journal of Microbiology Research, 1(2): 5-21.

Tringali, C. 2004. Bioactive Compounds from Natural Sources. 29 West 35th Street, New York, NY 10001, Taylor & Francis press 8.