Anticariogenic activity of the active fraction from isertia laevis against S. mutans and S. sobrinus: comparison of two extraction methods

ABSTRACT

Dental caries is considered a multi-factorial, infectious, chronic, localized, post-eruptive, transmissible disease that leads to the destruction of dental hard tissue. The recognition of Streptococcus mutans as the major bacterial species involved in dental caries has led to the implementation of prevention and control measures for eliminating or reducing it in oral cavity. The main goal of research on medicinal plants is the search for substances or compounds with antimicrobial activity. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial activity of fractions obtained by two methods from Isertia laevis against S. mutans and S. sobrinus. The plant material was collected in Medina (Colombia), at an elevation of 550 meters above sea level. From the ethanol extract of leaves of I. laevis, fractions were obtained by two methods: extraction by column vacuum chromatography (CVC) and extraction by continuous liquid / liquid partitioning (CLLP). The evaluation of the antimicrobial activity of fractions against S. mutans and S. sobrinus was performed by well diffusion and bioautography assays. From the CVC technique, only the methanol and methanol-dichloromethane fractions showed activity against S. mutans and S. sobrinus, with a minimum inhibitory concentration of 2 mg/well. From the CLLP technique, only the dichloromethane fraction showed activity against both microorganisms, with a minimum inhibitory concentration of 1 mg/well. Compounds C1 and C2 were isolated from the three active fractions, and showed a minimum inhibitory concentration of 0.4 mg/well for S. mutans and S. sobrinus, with zones of inhibition measuring 6.5 and 6.2 mm, respectively. In conclusion: 1) the three active fractions of I. laevis showed activity against S. mutans and S. sobrinus, 2) compounds C1 and C2 were present equally in the three active fractions showing activity against the two bacteria, 3) compounds C1 and C2 may be triterpenoid and/or steroidal saponin structures, and 4) the two extraction methods lead equally to obtaining the active fractions.

RESUMEN

La caries dental es considerada una enfermedad infecciosa multifactorial, cronica, localizada, poseruptiva y transmisible que conlleva a la destruccion del tejido dental duro. El claro reconocimiento de Streptococcus mutans como la principal especie bacteriana implicada en caries dental, ha conducido a la implementacion de medidas de prevencion y control para la eliminacion o disminucion de este microorganismo en cavidad oral. El objetivo fundamental de la investigacion en plantas medicinales, es la busqueda de sustancias o compuestos con actividad antimicrobiana para ser utilizadas en el control o prevencion de enfermedades infecciosas. En este sentido, en salud bucal muchas sustancias obtenidas de plantas han mostrado actividad antimicrobiana. El objetivo de este estudio fue evaluar la actividad antimicrobiana de fracciones obtenidas de la planta Isertia laevis mediante dos metodologias contra S. mutans y S. sobrinus. El material vegetal se colecto en el municipio de Medina (Cundinamarca- Colombia) situado a una altura de 550 metros sobre el nivel del mar. A partir del extracto etanolico de hojas de I. laevis se obtuvieron fracciones mediante dos metodologias, extraccion por cromatografia en columna al vacio (CCV) y extraccion por fraccionamiento liquido/liquido continuo (FLLC). La evaluacion de la actividad antimicrobiana de las fracciones frente a S. mutans y S. sobrinus se realizo por el metodo de difusion en pozo y bioautografico. De las fracciones obtenidas por CCV, solamente las fracciones metanol y metanol-diclorometano presentaron actividad antimicrobiana sobre S. mutans y S. sobrinus, con una concentracion minima inhibitoria de 2 mg/pozo. De las fracciones obtenidas por FLLC solamente la fraccion diclorometano presento actividad antimicrobiana sobre S. mutans y S. sobrinus, con una concentracion minima inhibitoria de 1 mg/pozo. De las 3 fracciones activas se aislaron los compuestos C1 y C2, que presentaron una concentracion minima inhibitoria de 0.4 mg/pozo tanto para S. mutans como para S. sobrinus con halos de inhibicion, respectivamente, de 6.5 y 6.2 mm. En conclusion, 1. Las fracciones metanol y diclorometano obtenidas por CCV y la fraccion diclorometano obtenida por FLLC de hojas de I. laevis presentaron actividad antimicrobiana sobre S. mutans y S. sobrinus; 2. Los compuestos C1 y C2 presentes por igual en las tres fracciones activas tuvieron accion inhibitoria sobre las dos bacterias en evaluacion; 3. Las pruebas quimicas cualitativas para los compuestos C1 y C2 indican que posiblemente corresponden a estructuras de saponinas triterpenicas y/o esteroidales; y 4. Las dos metodologias de extraccion conducen por igual a la obtencion de las fracciones activas.