Antiviral, Antibacterial and Anti-Quorum Sensing Activities of a Lyophilized Aqueous Pine Resin Extract

Activités antivirale, antibactérienne et antiquorum sensing d’un extrait aqueux lyophilisé de résine de pin

¹ Laboratory of Applied Microbiology, Faculty of Nature and Life Sciences, Ferhat Abbas Setif 1 University 19000, Setif, Algeria
² Laboratory of Applied Biochemistry, Faculty of Nature and Life Sciences, Ferhat Abbas Setif 1 University 19000, Setif, Algeria
³ Viral Oncogenesis Laboratory, Pasteur Institute of Algeria, Algiers, Algeria
⁴ Laboratory of Natural products, Department of Aquaculture, Faculty of Agriculture, University Putra Malaysia, 43400 UPM, Selangor, Malaysia

^* e-mail : med.zerroug@gmail.com

Résumé

This work aimed to evaluate antiviral, antibacterial and anti-quorum sensing effects of a lyophilized aqueous pine resin extract. The pine resin toxicity was evaluated by a crystal violet assay at 492 nm for Hep-2 cells and the trypan blue method for P3HR1. The cytotoxicity expressed in CC50 was 12.5 mg/ml and 0.23 mg/ml on Hep-2 and P3HR1 cells, respectively. The antiviral effect was obtained at 4 mg/ml against coxsackievirus B4 (CVB4). Using the diffusion method discs for the antibacterial activity, the extract was more active against Gram+ than Gram−. Inhibition zones of 22 mm were obtained at a 275 mg/ml concentration. Inhibition of violacein production by pine resin extract was tested using Chomobacterium violaceum 026 (CV026) in a medium supplemented with acyl-homoserine lactone (AHL); cytotoxicity was evaluated toward Artemia and its protecting effect against Vibrio harveyi BB120 and then AHL degradation was studied. Results showed that pine resin inhibited violacein production by CV026, was not toxic for Artemia and protected it against Vibrio harveyi BB120; AHL was degraded with inhibition areas from 9.6, 11.03 and 10.26 to 12.34 mm at the contact times of the mixtures “resin-AHL” respectively at 0 h, 4 h 24 h and 72 h. This study constitutes a confirmation of aqueous extract pine resin as antibacterial, by anti-quorum sensing pathway and antiviral efficacy.

Abstract

Le but de ce travail est l’évaluation des activités antivirale, antibactérienne et antiquorum sensing (anti-QS) d’un extrait aqueux lyophilisé de résine de pin. La cytotoxicité de l’extrait exprimée par CC50 a été évaluée par les méthodes au cristal violet à 492 nm pour Hep-2 et au bleu trypan pour P3HR1. La CC50 était de 12,5 et 0,23 mg/ml pour les cellules Hep-2 et P3HR1 respectivement. L’effet antiviral était obtenu à 4 mg/ml contre coxsackie virus B4 (CVB4). Le test d’activité antibactérienne par méthode de diffusion sur disques a révélé que l’extrait est plus actif sur les Gram+ que les Gram–. Des zones d’inhibition de 22 mm sont obtenues à 275 mg/ml. L’inhibition de la production de violacéine a été testée en utilisant Chomobacterium violaceum 026 (CV026) en milieu additionné d’acyl homosérine lactone (AHL). Les tests de cytotoxicité envers Artemia et sa protection contre Vibrio harveyi BB120 ainsi que la dégradation de l’AHL ont montré que la résine de pin inhibait la production de violacéine par CV026, n’était pas toxique pour Artemia et la protégeait contre Vibrio harveyi BB120 ; l’AHL est dégradé, donnant des zones d’inhibition de 9,6, 11,03, 10,26 et 12,34 mm aux temps de contact des mélanges « résine-AHL » à 0, 4, 24 et 72 heures respectivement. Cette étude confirme l’effet antibactérien par l’activité anti-QS et l’efficacité antivirale de l’extrait de résine de pin.