<i>Vernonia polyanthes</i> Less. (Asteraceae Bercht. & Presl), a Natural Source of Bioactive Compounds with Antibiotic Effect against Multidrug-Resistant <i>Staphylococcus aureus</i>
Jordana Damasceno Gitirana de Santana,
Oscar Alejandro Santos-Mayorga,
Jônatas Rodrigues Florencio,
Mirella Chrispim Cerqueira de Oliveira,
Luísa Maria Silveira de Almeida,
Julianna Oliveira de Lucas Xavier,
Danielle Cristina Zimmermann-Franco,
Gilson Costa Macedo,
Adriana Lúcia Pires Ferreira,
Orlando Vieira de Sousa,
Ademar Alves da Silva Filho,
Maria Silvana Alves
Affiliations
Jordana Damasceno Gitirana de Santana
Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal de Juiz de Fora, Rua José Lourenço Kelmer s/n, Campus Universitário, Bairro São Pedro, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
Oscar Alejandro Santos-Mayorga
Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal de Juiz de Fora, Rua José Lourenço Kelmer s/n, Campus Universitário, Bairro São Pedro, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
Jônatas Rodrigues Florencio
Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal de Juiz de Fora, Rua José Lourenço Kelmer s/n, Campus Universitário, Bairro São Pedro, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
Mirella Chrispim Cerqueira de Oliveira
Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal de Juiz de Fora, Rua José Lourenço Kelmer s/n, Campus Universitário, Bairro São Pedro, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
Luísa Maria Silveira de Almeida
Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal de Juiz de Fora, Rua José Lourenço Kelmer s/n, Campus Universitário, Bairro São Pedro, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
Julianna Oliveira de Lucas Xavier
Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal de Juiz de Fora, Rua José Lourenço Kelmer s/n, Campus Universitário, Bairro São Pedro, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
Danielle Cristina Zimmermann-Franco
Centro de Tecnologia Celular e Imunologia Aplicada (IMUNOCET), Departamento de Parasitologia, Microbiologia e Imunologia, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Juiz de Fora, Rua José Lourenço Kelmer s/n, Campus Universitário, Bairro São Pedro, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
Gilson Costa Macedo
Centro de Tecnologia Celular e Imunologia Aplicada (IMUNOCET), Departamento de Parasitologia, Microbiologia e Imunologia, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Juiz de Fora, Rua José Lourenço Kelmer s/n, Campus Universitário, Bairro São Pedro, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
Adriana Lúcia Pires Ferreira
Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rua Professor Rodolpho Paulo Rocco 255, Cidade Universitária, Ilha do Fundão, Rio de Janeiro 21941-913, RJ, Brazil
Orlando Vieira de Sousa
Departamento de Ciências Farmacêuticas, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal de Juiz de Fora, Rua José Lourenço Kelmer s/n, Campus Universitário, Bairro São Pedro, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
Ademar Alves da Silva Filho
Departamento de Ciências Farmacêuticas, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal de Juiz de Fora, Rua José Lourenço Kelmer s/n, Campus Universitário, Bairro São Pedro, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
Maria Silvana Alves
Departamento de Ciências Farmacêuticas, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal de Juiz de Fora, Rua José Lourenço Kelmer s/n, Campus Universitário, Bairro São Pedro, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
Vernonia polyanthes is a medicinal plant used to treat many disorders, including infectious diseases. This study investigated the chemical constituents and the antibacterial activity of V. polyanthes leaf rinse extract (Vp-LRE). The chemical characterization of Vp-LRE was established using ultra-high performance liquid chromatography coupled to quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UHPLC/Q-TOF-MS), and glaucolide A was identified through 1H and 13C nuclear magnetic resonance (NMR) and mass fragmentation. The cytotoxicity was evaluated using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT). The antibacterial activity was assessed by minimal inhibitory concentration and minimal bactericidal concentration. Interactions between ligands and beta-lactamase were evaluated via molecular docking. UHPLC/Q-TOF-MS detected acacetin, apigenin, chrysoeriol, isorhamnetin, isorhamnetin isomer, kaempferide, 3′,4′-dimethoxyluteolin, 3,7-dimethoxy-5,3′,4′-trihydroxyflavone, piptocarphin A and glaucolide A. Vp-LRE (30 µg/mL) and glaucolide A (10 and 20 μg/mL) were cytotoxic against RAW 264.7 cells. Glaucolide A was not active, but Vp-LRE inhibited the Staphylococcus aureus, methicillin-resistant S. aureus (MRSA), Escherichia coli, Salmonella Choleraesuis and Typhimurium, with a bacteriostatic effect. The compounds (glaucolide A, 3′,4′-dimethoxyluteolin, acacetin and apigenin) were able to interact with beta-lactamase, mainly through hydrogen bonding, with free energy between −6.2 to −7.5 kcal/mol. These results indicate that V. polyanthes is a potential natural source of phytochemicals with a significant antibiotic effect against MRSA strains.
