Biological potentials of Ocimum basilicum Linn essential oil collected in the Pre-Amazon region of Maranhão

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i8.5596

Keywords:

Ocimum; Toxicity; Aedes.

Abstract

Ocimum basilicum Linn, belonging to the Family Lamiaceae, is a species of great economic value, standing out for its medicinal use, being also used for the production of essential oils (EOs) and in the food industry. This study aimed to evaluate the chemical profile, total phenolics, antioxidant activity, toxicity and larvicidal activity of EO extracted from the leaves of O. basilicum L.The EO was extracted by hydrodistillation at 100 °C for 3h. The physicochemical parameters were determined and the chemical characterization obtained by Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS). The total phenolic content was quantified according to Folin-Ciocalteu methodology. Antioxidant quantification was performed using the ABTS and DPPH methods.The toxicity assay was performed using the lethality bioassay with Artemia salina Leach. For larvicidal activity, larvae of Aedes aegypti were submitted to different concentrations of EO solutions. Methyl chavicol and linalool were quantified as the major components in the EO obtained and biological properties were attributed to them.The EO was considered nontoxic by the criterion adopted. Total phenolic content totaled 440,121 mg EAT g-1. The best antioxidant results were obtained for the DPPH radical in IC50. The action of the was observed as larvicidal where the LC50 of 43.84 mg L-1 was determined, being efficient. The results obtained allowed to conclude that the EO studied presented efficient larvicidal activity against the larvae of Aedes aegypti, being important and encouraged its use and application.

References

Aidaross, M., Kohob, W., & Galalb, M. (2005). Evaluation of repellent and larvicidal activity of Ocimum basilicum L. and Cymbopogon citratus DC. Against Culex quinquefasciatus. Inti Chern. Pharm. Med J, 2(2), 243-246.

Alves, M. A., de Sousa, A., da Silva, C. S., & de Souza, R. (2017). Perfil fitoquímico, capacidade antioxidante e susceptibilidade antibacteriana dos extratos de Morus alba L.(Moraceae). Rev Bras. Farm, 98(1), 1811-1825.

Al-Maskri, A. Y., Hanif, M. A., Al-Maskari, M. Y., Abraham, A. S., Al-sabahi, J. N., & Al-Mantheri, O. (2011). Essential oil from Ocimum basilicum (Omani Basil): a desert crop. Natural product communications, 6(10), 1934578X1100601020.

Babili, F. E., Bouajila, J., Souchard, J. P., Bertrand, C., Bellvert, F., Fouraste, I., & Valentin, A. (2011). Oregano: chemical analysis and evaluation of its antimalarial, antioxidant, and cytotoxic activities. Journal of food science, 76(3), C512-C518.

Barbosa, C. K. R., de Souza, C. E., Fonseca, M. C. M., & Casali, V. W. D. (2017). Teor de óleo essencial e caracterização organoléptica de hortelã-pimenta após fragmentação e secagem. MAGISTRA, 28(2), 279-284.

Beatovic, D., Krstic-Milosevic, D., Trifunovic, S., Siljegovic, J., Glamoclija, J., Ristic, M., & Jelacic, S. (2015). Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities of the essential oils of twelve Ocimum basilicum L. cultivars grown in Serbia. Records of Natural Products, 9(1), 62.

Bione, M. A., Paz, V. P. D. S., Silva, F. D., Ribas, R. F., & Soares, T. M. (2014). Crescimento e produção de manjericão em sistema hidropônico NFT sob salinidade. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 18(12), 1228-1234.

Borges, L. L., Lúcio, T. C., Gil, E. D. S., & Barbosa, E. F. (2011). Uma abordagem sobre métodos analíticos para determinação da atividade antioxidante em produtos naturais. Enciclopédia Biosfera, 7(12), 1-20.

Botas, G. D. S., Cruz, R. A., De Almeida, F. B., Duarte, J. L., Araújo, R. S., Souto, R. N. P., ... & Pereira, V. L. P. (2017). Baccharis reticularia DC. and limonene nanoemulsions: promising larvicidal agents for Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) control. Molecules, 22(11), 1990.

Botelho, R. G., Inafuku, M. M., Maranho, L. A., Neto, L. M., de Olinda, R. A., Dias, C. T., & Tornisielo, V. L. (2010). Toxicidade aguda e crônica do extrato de nim (Azadirachta indica) para Ceriodaphnia dubia. Pesticidas: revista de ecotoxicologia e meio ambiente, 20.

Brand-Williams, W., Cuvelier, M. E., & Berset, C. L. W. T. (1995). Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT-Food science and Technology, 28(1), 25-30.

Calín-Sánchez, Á., Lech, K., Szumny, A., Figiel, A., & Carbonell-Barrachina, Á. A. (2012). Volatile composition of sweet basil essential oil (Ocimum basilicum L.) as affected by drying method. Food Research International, 48(1), 217-225.

Campos, M. G., Webby, R. F., Markham, K. R., Mitchell, K. A., & Da Cunha, A. P. (2003). Age-induced diminution of free radical scavenging capacity in bee pollens and the contribution of constituent flavonoids. Journal of agricultural and food chemistry, 51(3), 742-745.

Carović-Stanko, K., Orlić, S., Politeo, O., Strikić, F., Kolak, I., Milos, M., & Satovic, Z. (2010). Composition and antibacterial activities of essential oils of seven Ocimum taxa. Food Chemistry, 119(1), 196-201.

Carriço, M., Ramborger, B. P., de Jesus Soares, J., Paz, M. E., Roehrs, R., & Denardin, E. L. G. (2018). Análise de Compostos voláteis e fenólicos totais de folhas de ocimum basilicum tratadas por fotoestimulação. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, 10(2).

Carvajal, F., Huanca, A., González-Teuber, M., Urzúa, A., & Echeverría, J. (2017). Uses of hazardous medicinal plants: composition of the essential oil of Clinopodium gilliesii (Benth.) Kuntze (Lamiaceae), collected in Chile. Boletín Latinoamericano y del Caribe de Plantas Medicinales y Aromáticas, 16(5), 486-492.

Christodouleas, D. C., Fotakis, C., Nikokavoura, A., Papadopoulos, K., & Calokerinos, A. C. (2015). Modified DPPH and ABTS assays to assess the antioxidant profile of untreated oils. Food Analytical Methods, 8(5), 1294-1302.

Dias, C. N., & Moraes, D. F. C. (2014). Essential oils and their compounds as Aedes aegypti L.(Diptera: Culicidae) larvicides. Parasitology research, 113(2), 565-592.

Dias, C. N., de Mesquita, L. S. S., Coutinho, D. F., & Malik, S. (2017). Plant Derived Essential Oils Against Aedes aegypti L. and Their Biotechnological Production. In Medicinal Plants and Environmental Challenges (pp. 345-357). Springer, Cham.

Dolabela, M. F. (1997). Triagem in vitro para atividade antitumoral e anti Trypanossoma cruzi de extratos vegetais, produtos naturais e substâncias sintéticas. 1997. 128p (Doctoral dissertation, Dissertação (Mestrado)-Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte.

Echeverría, J., & Albuquerque, R. D. D. G. D. (2019). Nanoemulsions of essential oils: New tool for control of vector-Borne diseases and in vitro effects on some parasitic agents. Medicines, 6(2), 42.

El-Akhal, F., Lalami, A. E. O., & Guemmouh, R. (2015). Larvicidal activity of essential oils of Citrus sinensis and Citrus aurantium (Rutaceae) cultivated in Morocco against the malaria vector Anopheles labranchiae (Diptera: Culicidae). Asian Pacific Journal of Tropical Disease, 5(6), 458-462.

Espinoza, J., Urzúa, A., Bardehle, L., Quiroz, A., Echeverría, J., & González-Teuber, M. (2018). Antifeedant effects of essential oil, extracts, and isolated sesquiterpenes from Pilgerodendron uviferum (D. Don) florin heartwood on red clover borer Hylastinus obscurus (Coleoptera: Curculionidae). Molecules, 23(6), 1282.

Faraone, N., Hillier, N. K., & Cutler, G. C. (2015). Plant essential oils synergize and antagonize toxicity of different conventional insecticides against Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae). PloS one, 10(5).

Farmacopeia Brasileira. (2019). Agência Nacional de Vigilância Sanitária Brasília. Anvisa, 6(1), 92.

Fernandes, F. A., Pereira, E., Barros, L., Soković, M., Calhelha, R. C., & Ferreira, I. C. (2018). Caracterização do perfil fenólico de Ocimum basílícum var. purpurascens e avaliação do seu potencial bioativo. XXIV Encontro Luso Galego de Química.

Finney, D. J. (1952). Probit analysis: a statistical treatment of the sigmoid response curve. Cambridge university press, cambridge.

Fischer, P., da Rocha, M. B., Gomes, G. S., da Rocha, M. F., Machado, M. M., & de Oliveira, L. F. S. (2013). Análise Fitoquímica Preliminar do Manjericão (Ocimum basilicum L.), com Ênfase nos Compostos Antioxidantes. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, 5(2).

Forattini, O. P. (1962). Entomologia medica vol. I Faculdade de Higiene e Saude Publica. Sao Paulo, Brazil. pp.

Gird, C. E., Costea, T., Nencu, I., Dutu, L. E., Popescu, L., & Balaci, T. D. (2015). Comparative pharmacognostic analysis of romanian Ocimum Basilicum L. and O. Basilicum Var. Purpurascens Benth. aerial parts. Farmacia, 63(6), 840-844.

Ghosh, V., Saranya, S., Mukherjee, A., & Chandrasekaran, N. (2013). Cinnamon oil nanoemulsion formulation by ultrasonic emulsification: investigation of its bactericidal activity. Journal of nanoscience and nanotechnology, 13(1), 114-122.

Gobbo-Neto, L., & Lopes, N. P. (2007). Plantas medicinais: fatores de influência no conteúdo de metabólitos secundários. Química nova, 30(2), 374-381.

Gomes, P. R. B., Silva, A. L. S., Pinheiro, H. A., Carvalho, L. L., Lima, H. S., Silva, E. F., & Oliveira, M. B. (2016). Avaliação da atividade larvicida do óleo essencial do Zingiber officinale Roscoe (gengibre) frente ao mosquito Aedes aegypti. Revista brasileira de plantas medicinais, 18(2), 597-604.

Gonçalves, J. H. T., Santos, A. S., & MORAIS, H. A. (2015). Atividade antioxidante, compostos fenólicos totais e triagem fitoquímica de ervas condimentares desidratadas. Revista da Universidade Vale do Rio Verde, 13(1), 486-497.

Hamidi, M. R., Jovanova, B., & Panovska, T. K. (2014). Toxicоlogical evaluation of the plant products using Brine Shrimp (Artemia salina L.) model. Maced pharm bull, 60(1), 9-18.

Henrique, V. A., Ferreira, L. P., & dos Reis Nunes, C. (2017). Análise físico-química e antioxidante de manjericão (Ocimum basilicum L.) orgânico. Revista Interdisciplinar Pensamento Científico, 3(2).

Howyzeh, M. S., Noori, S. A. S., & Shariati, V. (2018). Essential oil profiling of Ajowan (Trachyspermum ammi) industrial medicinal plant. Industrial crops and products, 119, 255-259.

Hussain, A. I., Anwar, F., Sherazi, S. T. H., & Przybylski, R. (2008). Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities of basil (Ocimum basilicum) essential oils depends on seasonal variations. Food chemistry, 108(3), 986-995.

Hussain, A. I., Chatha, S. A. S., Kamal, G. M., Ali, M. A., Hanif, M. A., & Lazhari, M. I. (2017). Chemical composition and biological activities of essential oil and extracts from Ocimum sanctum. International Journal of food properties, 20(7), 1569-1581.

Irondi, E. A., Agboola, S. O., Oboh, G., & Boligon, A. A. (2016). Inhibitory effect of leaves extracts of Ocimum basilicum and Ocimum gratissimum on two key enzymes involved in obesity and hypertension in vitro. Journal of intercultural ethnopharmacology, 5(4), 396.

Koroch, A. R., Simon, J. E., & Juliani, H. R. (2017). Essential oil composition of purple basils, their reverted green varieties (Ocimum basilicum) and their associated biological activity. Industrial crops and products, 107, 526-530.

Kumar, S., Wahab, N., &Warikoo, R. (2011). Bioefficacy of Mentha piperita essential oil against dengue fever mosquito Aedes aegypti L. Asian Pacific journal of tropical biomedicine, 1(2), 85-88.

Kumar, S., Warikoo, R., Mishra, M., & Samal, R. R. (2017). Impact of Ocimum basilicum Leaf Essential Oil on The Survival and Behaviour of An Indian Strain of Dengue Vector, Aedes aegypti (L.). Vector Biol J 2: 2. of, 6, 12-16.

Kwee, E. M., & Niemeyer, E. D. (2011). Variations in phenolic composition and antioxidant properties among 15 basil (Ocimum basilicum L.) cultivars. Food Chemistry, 128(4), 1044-1050.

Labra, M., Miele, M., Ledda, B., Grassi, F., Mazzei, M., & Sala, F. (2004). Morphological characterization, essential oil composition and DNA genotyping of Ocimum basilicum L. cultivars. Plant Science, 167(4), 725-731.

Leite Nogueira, T. (2019). Otimização de uma mistura de solventes para extração de compostos fenólicos antioxidantes a partir dos frutos de Muntingia calabura L.

Lima, Y. D. M. S. (2018). Identificação química e análise da atividade larvicida e de repelência do óleo essencial das folhas de Siparuma guianensis Aublet frente a Aedes aegypti Linnaeus.

Llorach, R., Martínez-Sánchez, A., Tomás-Barberán, F. A., Gil, M. I., & Ferreres, F. (2008). Characterisation of polyphenols and antioxidant properties of five lettuce varieties and escarole. Food chemistry, 108(3), 1028-1038.

Machado, B. F. M. T., & Junior, A. F. (2011). Óleos essenciais: aspectos gerais e usos em terapias naturais. Cadernos Acadêmicos, 3(2), 105-127.

Martins, A. G. L. D. A., Nascimento, A. R., Mouchrek Filho, J. E., Mendes Filho, N. E., Souza, A. G., Aragão, N. E., & Silva, D. S. V. D. (2010). Atividade antibacteriana do óleo essencial do manjericão frente a sorogrupos de Escherichia coli enteropatogênica isolados de alfaces. Ciência Rural, 40(8), 1791-1796.

Meyer, B. N., Ferrigni, N. R., Putnam, J. E., Jacobsen, L. B., Nichols, D. J., & McLaughlin, J. L. (1982). Brine shrimp: a convenient general bioassay for active plant constituents. Planta medica, 45(05), 31-34.

Mirzahosseini, S. M., Noori, S. A. S., Amanzadeh, Y., Javid, M. G., & Howyzeh, M. S. (2017). Phytochemical assessment of some native ajowan (Therachyspermum ammi L.) ecotypes in Iran. Industrial crops and products, 105, 142-147.

Mishra, A., & Bäuerle, P. (2012). Small molecule organic semiconductors on the move: promises for future solar energy technology. Angewandte Chemie International Edition, 51(9), 2020-2067.

Murugan, K., Aarthi, N., Kovendan, K., Panneerselvam, C., Chandramohan, B., Kumar, P. M., & Suresh, U. (2015). Mosquitocidal and antiplasmodial activity of Senna occidentalis (Cassiae) and Ocimum basilicum (Lamiaceae) from Maruthamalai hills against Anopheles stephensi and Plasmodium falciparum. Parasitology research, 114(10), 3657-3664.

Ootani, M. A., Ramos, A. C. C., de Azevedo, E. B., de Oliveira Garcia, B., dos Santos, S. F., & de Sousa Aguiar, R. W. (2011). Avaliação da toxicidade de estirpes de Bacillus thuringiensis para Aedes aegypti Linneus,(Díptera: Culicidae). Journal of Biotechnology and Biodiversity, 2(2), 37-43.

Pinheiro, P. F., Chaves, B. V., Silva, P. I., Della Lucia, S. M., Saraiva, S. H., & Pinheiro, C. A. (2017). Óleos essenciais de manjericão e gengibre na aromatização de azeite de oliva. Nucleus, 14(1), 189-196.

Pitaro, S. P., Fiorani, L. V., & Jorge, N. (2012). Potencial antioxidante dos extratos de manjericão (Ocimum basilicum Lamiaceae) e orégano (Origanum vulgare Lamiaceae) em óleo de soja. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, 14(4), 686-691.

Porto, K. R., Motti, P. R., Yano, M., Roel, A. R., Cardoso, C. A., & Matias, R. (2017). Screening of plant extracts and fractions on Aedes aegypti larvae found in the state of Mato Grosso do Sul (linnaeus, 1762)(culicidae). Anais da Academia Brasileira de Ciências, 89(2), 895-906.

Pravuschi, P. R., Marques, P. A. A., Rigolin, B. H. M., & Santos, A. C. P. (2010). Effect of different water depths in basil (Ocimum basilicum L.) oil production/Efeito de diferentes laminas de irrigacao na producao de oleo essencial do manjericao (Ocimum basilicum L.). Acta Scientiarum. Agronomy, 32(4), 687-694.

Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M., & Rice-Evans, C. (1999). Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free radical biology and medicine, 26(9-10), 1231-1237.

Rosado, L. D. S., Pinto, J. E. B. P., Bertolucci, S. K. V., Jesus, H. C. R. D., & Alves, P. B. (2013). Changes in the content and composition of the essential oil of Ocimum basilicum L. during storage. Journal of essential oil research, 25(3), 227-232.

Sajjadi, S. E. (2006). Analysis of the essential oils of two cultivated basil (Ocimum basilicum L.) from Iran. DARU Journal of Pharmaceutical Sciences, 14(3), 128-130.

Santos, A. G. S., Dutra, K. A., Dutra, M. T. D., Silva, F. S. V. C. B., Maranhão, C. A., Navarro, D. M. A. F., & Brandão, S. S. F. (2015). Plantas medicinais comercializadas no mercado público de casa amarela-recife-pe: influência do modo de conservação na composição química do óleo essencial. HOLOS, 1, 36-48.

Silva, H. H. G. D., Silva, I. G. D., Elias, C. N., Lemos, S. P. S., & Rocha, A. P. (1995). Idade fisiológica dos ovos de aedes (stegomyia) aegypti (Linnaeus, 1762)(diptera, culicidae).

Silva, W. J. D. (2006). Atividade larvicida do óleo essencial de plantas existentes no estado de Sergipe contra Aedes aegypti Linn.

Silva, L. L., Heldwein, C. G., Reetz, L. G., Hörner, R., Mallmann, C. A., & Heinzmann, B. M. (2010). Composição química, atividade antibacteriana in vitro e toxicidade em Artemia salina do óleo essencial das inflorescências de Ocimum gratissimum L., Lamiaceae. Revista Brasileira de Farmacognosia, 20(5), 700-705.

Silva, S. M., Cunha, J. P. A. R. D., Carvalho, S. M. D., Zandonadi, C. H. S., Martins, R. C., & Chang, R. (2017). Ocimum basilicum essential oil combined with deltamethrin to improve the management of Spodoptera frugiperda. Ciência e Agrotecnologia, 41(6), 665-675.

Singleton, V. L., & Rossi, J. A. (1965). Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American journal of Enology and Viticulture, 16(3), 144-158.

Sharopov, F. S., Satyal, P., Ali, N. A. A., Pokharel, S., Zhang, H., Wink, M., & Setzer, W. N. (2016). The essential oil compositions of Ocimum basilicum from three different regions: Nepal, Tajikistan, and Yemen. Chemistry & biodiversity, 13(2), 241-248.

Shimano, M. Y. H. (2019). Ação antioxidante de extratos de especiarias e suas misturas binárias e ternárias sobre a estabilidade oxidativa de óleo de soja (Doctoral dissertation, Universidade de São Paulo).

Soares, C. S. A., Silva, M., Costa, M. B., Bezerra, C. E. S., Carvalho, L. M., & Soares, A. H. V. (2012). Atividade inseticida de óleos essenciais sobre o pulgão da roseira Macrosiphum euphorbiae (Hemiptera: Aphididae). Revista Brasileira de Agroecologia, 7(1).

Sousa, M. S. B., Vieira, L. M., Silva, M. D. J. M. D., & Lima, A. D. (2011). Caracterização nutricional e compostos antioxidantes em resíduos de polpas de frutas tropicais. Ciência e Agrotecnologia, 35(3), 554-559.

Sucupira, N. R., da Silva, A. B., Pereira, G., & da Costa, J. N. (2012). Métodos para determinação da atividade antioxidante de frutos. Journal of Health Sciences, 14(4).

Takagi, B. A., de Souza, T. G. B., de Oliveira, M. D., Bernardes, L. G., Oda, J. Y., Machado, A. R. D. S. R., & Machado, A. M. (2020). Efeito larvicida e ovocida de extratos de Crotalaria pallida sobre o vetor Aedes aegypti/Larvicidal and ovocidal effects of Crotalaria pallida extracts on the vector Aedes aegypti. Brazilian Journal of Development, 6(5), 23060-23074.

Varga, F., Carović-Stanko, K., Ristić, M., Grdiša, M., Liber, Z., & Šatović, Z. (2017). Morphological and biochemical intraspecific characterization of Ocimum basilicum L. Industrial Crops and Products, 109, 611-618.

Veloso, R. A., de Castro, H. G., Cardoso, D. P., Chagas, L. F. B., Freitas, A., & Júnior, C. (2015). Óleos essenciais de manjericão e capim citronela no controle de larvas de Aedes aegypti Essential oils of basil and citronella grass in the control of larvae of Aedes aegypti. Revista Verde (Pombal-PB-Brasil) v, 10(2), 101-105.

Waterhouse, A. L. (2002). Determination of total phenolics. Current protocols in food analytical chemistry, 6(1), I1-1.

World Health Organization. (2012). Global strategy for dengue prevention and control 2012-2020.

Zara, A. L. D. S. A., Santos, S. M. D., Fernandes-Oliveira, E. S., Carvalho, R. G., & Coelho, G. E. (2016). Estratégias de controle do Aedes aegypti: uma revisão. Epidemiologia e Serviços de Saúde, 25, 391-404.

Złotek, U., Szymanowska, U., Karaś, M., & Świeca, M. (2016). Antioxidative and anti‐inflammatory potential of phenolics from purple basil (Ocimum basilicum L.) leaves induced by jasmonic, arachidonic and β‐aminobutyric acid elicitation. International journal of food science & technology, 51(1), 163-170.

Published

29/06/2020

How to Cite

MAFRA, N. S. C.; EVERTON, G. O.; FERREIRA, A. M.; SALES, E. H.; SANTOS JÚNIOR, P. S.; MOUCHREK FILHO, V. E. Biological potentials of Ocimum basilicum Linn essential oil collected in the Pre-Amazon region of Maranhão. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 8, p. e203985596, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i8.5596. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/5596. Acesso em: 14 nov. 2024.

Issue

Section

Health Sciences