Phytochemical and antibacterial activity of Mangifera indica Linn (Mango) bark and leaf extracts on bacteria isolated from domestic wastewater samples

1Omotayo, O. E., 2Oladipo, G. A., 3Adekunle, D. O., and 2Akinola, O. T.

1Pure and Applied Biology Programme, College of Agriculture, Engineering and Science,
P. M. B 284, Iwo, Osun State, Nigeria
2Microbiology Programme, College of Agriculture, Engineering and Science, P.M.B 284, Iwo, Osun State, Nigeria
3Industrial Chemistry Programme, College of Agriculture, Engineering and Science,
P. M. B 284, Iwo, Osun State, Nigeria
*Correspondence to: [email protected]; +234 802 379 9838

Abstract:
Background: Wastewaters generated from ubiquitous use of water in daily human activities often contains various pathogenic microorganisms, which may contaminate surface or ground waters when released indiscriminately into the environment. Consumption of natural water resources polluted by such contaminated wastewaters may compromise public health and decrease the populations of aquatic organisms in such water bodies. Mangifera indica (mango) plants have been widely used as remedy for treatment of a wide range of water borne ailments. This study was therefore conducted to identify bacteria contaminating wastewaters from domestic sources and to determine the antibacterial potentials of mango bark and leaf extracts against them.

Methodology: Wastewater samples were obtained from the wash areas of five randomly selected female hostels in Bowen University, Iwo, Osun State, Nigeria. Bacteria in the wastewater samples were isolated by standard aerobic cultures and identified using conventional biochemical test schemes. The antimicrobial activities of the methanol extracts of M. indica leaf and bark, and a standard antibiotic (tetracycline), were determined by the modified disc diffusion test. Phytochemical analysis of the extracts was determined by standard method, and the active compounds in them were analyzed by FT-IR spectroscopy using Agilent technologies FT-IR spectrometer at a scan range of 4,000-600 cm-1.

Results: The bacterial species isolated from the wastewater samples included Escherichia coli, Proteus mirabilis, Salmonella spp, Pseudomonas aeruginosa and Klebsiella pneumoniae, with E. coli the most frequent (35.7%) and K. pneumoniae the least frequent (7.1%). Leaf extract (30μg) of M. indica exerted high antimicrobial activity against Salmonella spp (inhibition zone diameter of 15mm) while the bark extract exerted high antimicrobial activity against P. aeruginosa (inhibition zone diameter of 13mm). Comparatively, tetracycline (30μg) exerted highest antimicrobial activity against Salmonella spp (inhibition zone diameter of 18mm) but no activity against P. aeruginosa (inhibition zone diameter of 0 mm). The FT-IR analysis confirmed the presence of several functional groups with antimicrobial potentials such as flavonoids, alkaloids, tannins, saponins, phenols, and phytosterols.

Conclusion: These results indicate the antibacterial potential effects of M. indica leaf and stem bark extracts against some bacterial isolates, and thus may be recommended for biological treatment of water contaminated by wastewater sources.

Keywords: antimicrobial, phytochemical, bioactivity, Mangifera indica, bacteria, wastewater

Received Jul 3, 2021; Revised Oct 8, 2021; Accepted Oct 11, 2021; Published online Jan 18, 2022
Copyright 2022 AJCEM Open Access. This article is licensed and distributed under the terms of the Creative Commons Attrition 4.0 International License <a rel=”license” href=”//creativecommons.org/licenses/by/4.0/”, which permits unrestricted use, distribution and reproduction in any medium, provided credit is given to the original author(s) and the source. Editor-in-Chief: Prof. S. S. Taiwo

Activité phytochimique et antibactérienne d’extraits d’écorce et de feuilles de Mangifera indica Linn (Mangue) sur des bactéries isolées d’échantillons d’eaux usées domestiques
1Omotayo, O. E., 2Oladipo, G. A., 3Adekunle, D. O., et 2Akinola, O. T.

1Programme de biologie pure et appliquée, Collège d’agriculture, d’ingénierie et des sciences, P. M. B 284, Iwo, État d’Osun, Nigéria 2Programme de microbiologie, Collège d’agriculture, d’ingénierie et des sciences, P.M.B 284, Iwo, État d’Osun, Nigéria 3Programme de chimie industrielle, Collège d’agriculture, d’ingénierie et des sciences, P. M. B 284, Iwo, État d’Osun, Nigéria *Correspondance à: [email protected]; +234 802 379 9838

Résumé:
Contexte: Les eaux usées générées par l’utilisation omniprésente de l’eau dans les activités humaines quotidiennes contiennent souvent divers micro-organismes pathogènes, qui peuvent contaminer les eaux de surface ou souterraines lorsqu’ils sont rejetés sans discernement dans l’environnement. La consommation de ressources en eau naturelles polluées par de telles eaux usées contaminées peut compromettre la santé publique et diminuer les populations d’organismes aquatiques dans ces plans d’eau. Les plantes Mangifera indica (mangue) ont été largement utilisées comme remède pour le traitement d’un large éventail de maladies d’origine hydrique. Cette étude a donc été menée pour identifier les bactéries contaminant les eaux usées d’origine domestique et pour déterminer les potentiels antibactériens de l’écorce et des extraits de feuilles de manguier contre elles.

Méthodologie: Des échantillons d’eaux usées ont été prélevés dans les zones de lavage de cinq foyers pour femmes sélectionnés au hasard à l’Université Bowen, Iwo, État d’Osun, Nigéria. Les bactéries présentes dans les échantillons d’eaux usées ont été isolées par des cultures aérobies standard et identifiées à l’aide de schémas de tests biochimiques conventionnels. Les activités antimicrobiennes des extraits au méthanol des feuilles et de l’écorce de M. indica et d’un antibiotique standard (tétracycline) ont été déterminées par le test de diffusion sur disque modifié. L’analyse phytochimique des extraits a été déterminée par une méthode standard, et les composés actifs qu’ils contiennent ont été analysés par spectroscopie FT-IR à l’aide du spectromètre FTIR Agilent technologies à une plage de balayage comprise entre 4000-600 cm-1.

Résultats: Les espèces bactériennes isolées des échantillons d’eaux usées comprenaient Escherichia coli, Proteus mirabilis, Salmonella spp, Pseudomonas aeruginosa et Klebsiella pneumoniae, avec E. coli le plus fréquent (35,7%) et K. pneumoniae le moins fréquent (7,1%). L’extrait de feuille (30μg) de M. indica a exercé une activité antimicrobienne élevée contre Salmonella spp (diamètre de la zone d’inhibition de 15mm) tandis que l’extrait d’écorce a exercé une activité antimicrobienne élevée contre P. aeruginosa (diamètre de la zone d’inhibition de 13mm). En comparaison, la tétracycline (30μg) a exercé la plus forte activité antimicrobienne contre Salmonella spp (diamètre de la zone d’inhibition de 18mm) mais aucune activité contre P. aeruginosa (diamètre de la zone d’inhibition de 0 mm). L’analyse FT-IR a confirmé la présence de plusieurs groupes fonctionnels à potentiel antimicrobien tels que les flavonoïdes, les alcaloïdes, les tanins, les saponines, les phénols et les phytostérols.

Conclusion: Ces résultats indiquent les effets potentiels antibactériens des extraits de feuilles et d’écorce de tige de M. indica contre certains isolats bactériens, et peuvent donc être recommandés pour le traitement biologique de l’eau contaminée par des sources d’eaux usées.

Mots-clés: antimicrobien, phytochimique, bioactivité, Mangifera indica,  bactéries,  les eaux usées

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Phytochemical and antibacterial activity of Mangifera indica Linn (Mango) bark and leaf extracts on bacteria isolated from domestic wastewater samples