Chemical Profile, in vitro Antibacterial and Antioxidant Activities of Juniperus phoenicea L. and Cotula cinerea (Del.) Essential Oils from Southwestern Algeria

Profil chimique, activités antibactériennes et antioxydantes in vitro des huiles essentielles de Juniperus phoenicea L. et de Cotula cinerea (Del.) du Sud-Ouest algérien

¹ Laboratory of Natural Products, Department of Biology, Faculty of Sciences of the Nature and the Life, University Abou-Bekr-Belkaid, PB 119 Tlemcen 13000, Algeria
² Laboratory of Plant Resource Development and Food Security in Semi-Arid Areas, Department of Biology, University of Bechar, South West of Algeria, BP 417, Algeria

^* e-mail : dalila_biologie@yahoo.fr

Abstract

This work aims to study the chemical composition, antimicrobial and antioxidant activities of Juniperus phoenicea L. and Cotula cinerea (Del.) essential oils from southwestern Algeria. The hydrodistilled oils obtained were characterized by gas chromatography–mass spectrometry (GC– MS). A total of 45 and 25 compounds were identified representing 100% of Juniperus phoenicea L. and Cotula cinerea (Del.) respectively. The dominant component was α-pinene (46.437%) for Juniperus phoenicea L. and α-thujone (32.35%) for Cotula cinerea (Del.). The in vitro antibacterial activity of the essential oils was evaluated against nine foodborne pathogenic bacteria and one yeast, Candida albicans, using the disk diffusion method; the minimum inhibitory concentration (MIC) values were examined (micro dilution). The results suggest that the essential oil of Juniperus phoenicea has a significant to moderate antibacterial activity on all strains of bacteria. The most sensitive strains were Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Pseudomonas aeruginosa, and Candida albicans with (MIC = 0.04 to 0.63 mg/ml). Cotula cinerea oil showed moderate to low sensitivity to the test strains. Its best activity was against Bacillus subtilis (MIC = 0.303 mg/ml). The DPPH test conducted to evaluate the antioxidant activity of both oils showed a good to moderate capacity for Juniperus phoenicea L. (concentration of an inhibitor when the response is reduced by half, IC50 = 0.76 mg/ml) and Cotula cinerea (Del.) [IC50 = 28. mg/ml] oils respectively. The promising bioactivities of these plants suggest that they may be a new source of preservative molecules.

Résumé

Ce travail est consacré à la composition chimique, aux activités antimicrobiennes et antioxydantes des huiles essentielles de Juniperus phoenicea L. et de Cotula cinerea (Del.) du Sud-Ouest algérien. Les huiles hydrodistillées obtenues ont été caractérisées par chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS). Au total, respectivement 45 et 25 composés ont été identifiés, représentant 100 % de Juniperus phoenicea L. et de Cotula cinerea (Del.). Le composant dominant était l’α-pinène (46,437 %) pour Juniperus phoenicea L. et l’α-thujone (32,35%) pour Cotula cinerea (Del.). L’activité antibactérienne in vitro des huiles essentielles a été évaluée contre neuf bactéries pathogènes d’origine alimentaire et une levure Candida albicans en utilisant la méthode de diffusion sur disque, puis les valeurs de concentration minimale inhibitrice (CMI) ont été déterminées (microdilution). Les résultats suggèrent que l’huile essentielle de Juniperus phoenicea a une activité antibactérienne significative à modérée sur toutes les souches testées. Les souches les plus sensibles étaient Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Pseudomonas aeruginosa et Candida albicans (CMI va de 0,04 à 0,63 mg/ml). L’huile de Cotula cinerea a montré une sensibilité modérée à faible aux souches testées. Sa meilleure activité était contre Bacillus subtilis (CMI = 0,303 mg/ml). Concernant l’activité antioxydante évaluée par le test DPPH pour les deux huiles, elle a montré une capacité bonne à modérée (IC50 = 0,76 et 28 mg/ml) pour les huiles Juniperus phoenicea L. et Cotula cinerea (Del.) respectivement. Les bioactivités prometteuses de ces plantes suggèrent qu’elles pourraient être une source de nouvelles molécules conservatrices.