Investigation of Antimicrobial, Antioxidant and Cytotoxic Properties of Some Green Leaf Plants

Abstract

The present study aims to investigate the chemical composition, antimicrobial activity, antioxidant properties, and cytotoxic activity of extracts obtained from leaf samples that are discarded as waste products. For this purpose, two different green leaves were selected: one is the grape (Vitis vinifera) leaf, a by-product from the winemaking process, and the other is the cauliflower (Brassica oleracea, var. botrytis) leaf, which is a waste product of cauliflower, and they were subjected to related tests. Both leaf samples were extracted by water because of its easy accessibility and environmentally friendly properties. Leaf extracts were examined according to their total phenolic content and subjected to chemical characterization by Liquid chromatography-quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry system. The promising antioxidant activities of the water-extracted leaf samples were authenticated through DPPH and ABTS assays. Antimicrobial and antibiofilm activities were examined against some Gram-positive (Bacillus cereus, Listeria innocua, and Carnobacterium divergens) and Gram-negative (Escherichia coli, Serratia liquefaciens, and Salmonella Typhimurium) strains, and two fungi (Saccharomyces cerevisiae and Candida albicans) species. Both tested leaf extracts showed a dose-dependent antimicrobial activity, while the antimicrobial activity of grape leaf extract was slightly higher. However, their activities against biofilm formation were varying in different bacterial and fungi species. The cytotoxic activity of the leaf extracts was examined on the mouse fibroblast cell (L929) line. According to the presented results, neither of the leaf extract samples used in the study showed any unwholesome effects on the cell line at any time point.

Bu çalışma, atık ürün olarak değerlendirilen bazı yeşil yaprak örneklerinden elde edilen ekstraktların kimyasal bileşimini, antimikrobiyal aktivitesini, antioksidan özelliklerini ve sitotoksik aktivitesini araştırmayı amaçlamaktadır. Bu amaç için biri şarap yapım sürecinden çıkan bir yan ürün olan asma (Vitis vinifera) yaprağı, diğeri ise yenmeyen kısmı olarak nitelendirilen karnabahar (Brassica oleracea, var. botrytis) yaprağı olmak üzere iki farklı bitki örneği kullanılmıştır. Yaprak örneklerinin her ikisi de kolay erişilebilirliği ve çevre dostu olması sebebiyle su ile ekstrakte edilmiştir. Yaprak özütleri toplam fenolik içeriklerine göre incelenmiş ve sıvı kromatografi-dört kutuplu uçuş süresi tandem kütle spektrometresi sistemi ile kimyasal karakterizasyona tabi tutulmuştur. Suyla ekstrakte edilmiş yaprak örneklerinin antioksidan aktiviteleri, DPPH ve ABTS aracılığıyla doğrulanmıştır. Antimikrobiyal ve antibiyofilm aktiviteleri bazı Gram-pozitif (Bacillus cereus, Listeria innocua ve Carnobacterium divergens) ve Gram-negatif (Escherichia coli, Serratia liquefaciens ve Salmonella Typhimurium) bakteri türlerine ve iki mantar (Saccharomyces cerevisiae ve Candida albicans) türüne karşı test edilmiştir. Her iki örnek de doza bağlı bir antimikrobiyal aktivite gösterirken, üzüm yaprağı ekstraktının antimikrobiyal aktivitesinin daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Ancak biyofilm oluşumuna karşı aktiviteleri farklı bakteri ve mantar türlerinde değişkenlik göstermektedir. Yaprak ekstraktlarının sitotoksik aktivitesi fare fibroblast hücre (L929) hattı üzerinde incelenmiştir. Nihai sonuçlara göre, çalışmada kullanılan yaprak özü örneklerinin hiçbiri, herhangi bir zaman noktasında hücre hattı üzerinde herhangi bir sağlıksız etki göstermemiştir.