Evaluation of Antimicrobial and Biofilm Inhibitory Activities of Flower, Leaf, Seed, and Pulp Extracts of Mahonia aquifolium (Pursh) Nutt.

Öz

Mahonia aquifolium (Pursh) Nutt. is a medicinal plant traditionally used for its antimicrobial and anti-inflammatory properties, largely attributed to its phytochemical contents. However, comprehensive evaluations of its antimicrobial and antibiofilm activities across different plant parts remain limited. This study investigated the antimicrobial, and antibiofilm profiles of 70% ethanol and n-hexane extracts obtained from the flowers, leaves, pulp, and seeds of M. aquifolium. Antimicrobial activity was assessed against standard bacterial strains (Staphylococcus aureus ATCC 6538, Bacillus cereus NRRL B-3711, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853) and yeasts (Candida albicans ATCC 90028, Candida krusei ATCC 6258) using agar diffusion and broth microdilution methods. Leaf and flower 70% ethanol extracts exhibited the strongest antimicrobial effects, with MIC values as low as 0.625-1.25 mg/mL for Gram-positive bacteria and 1.25-2.5 mg/mL for P. aeruginosa, whereas antifungal activity remained weak across extracts. Agar diffusion results aligned with MIC data, showing the largest inhibition zones for leaf and flower ethanol extracts. Biofilm assays revealed significant inhibition (60-75%) of S. aureus and P. aeruginosa biofilms, especially by leaf 70% ethanol, flower 70% ethanol, and fruit pulp n-hexane extracts. These findings demonstrate that M. aquifolium possesses notable antibacterial and antibiofilm potential, positioning it as a promising natural source for anti-infective and anti-virulence agents, particularly against biofilm-forming pathogens.

Anahtar Kelimeler

• Mahonia aquifolium
• Berberidaceae
• antimikrobiyal aktivite
• antibiyofilm aktivite.

Destekleyen Kurum

Anadolu University, Faculty of Pharmacy.

Etik Beyan

This study does not include any human or animal experiments; therefore, ethics committee approval was not required.

Teşekkür

The authors sincerely thank Prof. Dr. Temel Özek (Anadolu University, Faculty of Pharmacy, Department of Pharmacognosy) for providing the necessary laboratory facilities to conduct the experimental studies. The authors also thank Dr. Ö. Koray Yaylacı for the identification of the plant material.

Mahonia aquifolium (Pursh) Nutt. Bitkisinin Çiçek, Yaprak, Tohum ve Meyve Pulpası Ekstrelerinin Antimikrobiyal ve Biyofilm İnhibitör Aktivitelerinin Değerlendirilmesi

Öz

Mahonia aquifolium (Pursh) Nutt., antimikrobiyal ve antiinflamatuvar etkileri nedeniyle geleneksel tıpta kullanılan önemli bir tıbbi bitkidir ve bu biyolojik aktivitelerin bitkinin zengin fitokimyasal içeriği ile ilişkili olduğu bilinmektedir. Bununla birlikte, bitkinin farklı organlarından elde edilen ekstrelerin antimikrobiyal ve antibiyofilm potansiyelini karşılaştırmalı olarak ele alan çalışmalar sınırlıdır. Bu çalışmada, M. aquifolium’un çiçek, yaprak, meyve eti ve tohumlarından hazırlanan %70 etanol ve n-hekzan ekstrelerinin antimikrobiyal ve antibiyofilm aktiviteleri araştırılmıştır. Antimikrobiyal aktivite, agar disk difüzyon ve broth mikroseyreltme yöntemleri kullanılarak Staphylococcus aureus ATCC 6538, Bacillus cereus NRRL B-3711, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 ile Candida albicans ATCC 90028 ve Candida krusei ATCC 6258 suşlarına karşı değerlendirilmiştir. Yaprak ve çiçeklere ait %70 etanol ekstreleri, Gram pozitif bakteriler için 0.625–1.25 mg/mL ve P. aeruginosa için 1.25–2.5 mg/mL aralığında değişen minimum inhibitör konsantrasyon (MIC) değerleriyle en güçlü antibakteriyel etkiyi göstermiştir. Buna karşın, ekstrelerin antifungal etkilerinin sınırlı olduğu belirlenmiştir. Disk difüzyon testlerinden elde edilen inhibisyon zonlarının, özellikle yaprak ve çiçek etanol ekstreleri için MIC sonuçlarıyla uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Biyofilm inhibisyon deneyleri, yaprak %70 etanol, çiçek %70 etanol ve meyve pulpası n-hekzan ekstrelerinin, S. aureus ve P. aeruginosa biyofilmleri üzerinde %60–75 oranında anlamlı inhibisyon sağladığını ortaya koymuştur. Elde edilen bulgular, M. aquifolium’un belirgin antibakteriyel ve antibiyofilm özelliklere sahip olduğunu göstermekte olup, özellikle biyofilm oluşturan patojenlere karşı enfeksiyon önleyici ve virülans karşıtı doğal ajanlar için umut vadeden bir kaynak olduğunu düşündürmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Mahonia aquifolium
• Berberidaceae
• antimikrobiyal aktivite
• antibiyofilm aktivite.

Destekleyen Kurum

Anadolu University, Faculty of Pharmacy.

Etik Beyan

Bu çalışma herhangi bir insan veya hayvan deneyi içermemektedir; bu nedenle etik kurul onayına gerek duyulmamıştır.

Teşekkür

Yazarlar, deneysel çalışmaların yürütülmesi için gerekli laboratuvar olanaklarının sağlanmasındaki katkılarından dolayı Prof. Dr. Temel Özek’e (Anadolu Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Farmakognozi Anabilim Dalı) ve bitki materyalinin teşhis edilmesinden dolayı Dr. Ö. Koray Yaylacı’ya içten teşekkürlerini sunar.

Kaynakça

1. Andreicut, A.-D., Pârvu, A. E., Mot, A. C., Pârvu, M., Fischer Fodor, E., Cătoi, A. F.,…Irimie, A. (2018). Phytochemical Analysis of Anti‐Inflammatory and Antioxidant Effects of Mahonia aquifolium Flower and Fruit Extracts. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2018(1), 2879793. https://doi. org/10.1155/2018/2879793