Mediterranean plants for health: Achillea maritima and its biological properties

Abstract

As plantas medicinais são uma fonte de compostos bioativos com especial interesse para as Ciências da Saúde. A costa atlântica da Península Ibérica possui uma flora selvagem única, composta por plantas halófitas com grande interesse medicinal. Espécies endémicas como a Achillea maritima ("cordeirinhos da praia") prosperam nestes ambientes dunares e contêm compostos bioativos com propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e antimicrobianas relevantes. O estudo da composição e das propriedades benéficas de A. maritima e dos seus óleos essenciais e compostos bioativos pode levar a novas aplicações nas áreas da biotecnologia, cosmética, farmacêutica e engenharia de materiais. Neste trabalho caracterizaram-se as partes aéreas sem floração desta planta em termos de capacidade antioxidante, conteúdo polifenólico total e atividade antimicrobiana contra espécies de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Os extratos aquosos e acetónicos foram obtidos a partir das folhas da planta e concentrados por liofilização e evaporação rotativa, respectivamente. As amostras resultantes foram redissolvidas em água ácida e metanol, submetidas a extração em fase sólida (SPE) e aplicadas a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Os extratos foram analisados por cromatografia em camada fina, ressonância magnética nuclear (NMR) 1D 1H e 2D 1H-1H e espectroscopia UV-vis. As fracções de HPLC foram avaliadas em termos de quantidade total de compostos fenólicos (TPC) pelo método Folin-Ciocalteu, capacidade antioxidante pelos ensaios de eliminação de radicais ABTS e DPPH e atividade antimicrobiana contra estirpes de bactérias Gram-positivas (Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis e Staphylococcus aureus) e Gram-negativas (Acinetobacter baumannii e Klebsiella pneumoniae). Tanto os extratos brutos como as fracções de HPLC apresentaram capacidade antioxidante e conteúdo fenólico. Os extratos também revelaram atividade antibacteriana, especialmente contra bactérias Gram-positivas, do género Bacillus.

Medicinal plants are a source of bioactive compounds with special interest for the health sciences. The Atlantic coast of the Iberian Peninsula has a unique wild flora, composed of halophytic plants with high medicinal interest. Endemic species such as Achillea maritima (“cordeirinhos da praia”) thrive in these dune environments and are composed of bioactive compounds with relevant antioxidant, anti-inflammatory and antimicrobial properties. The study of the composition and beneficial properties of A. maritima and of its essential oils and bioactive compounds can lead to new applications in the fields of biotechnology, cosmetics, pharmaceuticals, and material engineering. Here, we have characterized the aerial parts in non-flowering stage of this plant in terms of antioxidant capacity, total polyphenolic content and antimicrobial activity against Gram+ and Gram- bacterial species. Aqueous and acetonic extracts were obtained from plant leaves and concentrated by freeze-drying and rotatory evaporation, respectively. Powders were redissolved in acid water and methanol, submitted to solid-phase extraction (SPE) and applied to high performance liquid chromatography (HPLC). Extracts were analyzed by thin-layer chromatography, 1D 1H and 2D 1H-1H nuclear magnetic resonance (NMR) and UV-vis spectroscopy. HPLC-fractions were evaluated in terms of total amounts of phenolics (TPC) by the Folin-Ciocalteu method, antioxidant capacity by the ABTS and DPPH radical scavenging assays and antimicrobial activity against Gram+ (Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis, and Staphylococcus aureus) and Gram- bacterial strains (Acinetobacter baumannii and Klebsiella pneumoniae). Both crude extracts and HPLC-fractions presented antioxidant capacity and phenolic content. Plant extracts also exhibited antibacterial activity, especially against Gram+ bacteria., of the Bacillus genus.