Bioactive compounds sourced from Terminalia spp. in bacterial malodour prevention: an effective alternative to chemical additives

Int J Cosmet Sci. 2019 Oct;41(5):496-508. doi: 10.1111/ics.12567.

Abstract

Objective: Recently, our group reported that extracts prepared from the Australian native plant Terminalia ferdinandiana Exell. are potent inhibitors of the growth malodorous bacteria with similar efficacy to triclosan and through these results, we highlighted a potential biological alternative to the current chemical additives. Other members of the genus Terminalia are also well documented for their antibacterial potential and tannin contents and thus were investigated as potential deodorant additives.

Methods: Solvent extractions prepared from of selected Indian, Australian and South African Terminalia spp. were screened by disc diffusion and liquid dilution assays against C. jeikeium, S. epidermidis, P. acnes and B. linens. The antibacterial activity was quantified by liquid dilution MIC assays. The extracts were screened for toxicity using Atremia franciscana nauplii and HDF cell viability bioassays. High-resolution time-of-flight (TOF) LC-MS and GC-MS headspace fingerprint analysis was used to detect tannin, flavonoid and terpenoid components in the extracts.

Results: Bacterial growth inhibition was observed in all Terminalia extracts with the methanolic T. chebula, T. carpenteriae and T. sericea extracts the most promising bacterial growth inhibitors, yielding MIC values as low as 200 µg mL-1 . Toxicity analyses of the extracts were favourable, and we determined that the methanolic T. chebula, T. carpenteriae and T. sericea extracts were all non-toxic. Using previously detected T. ferdinandiana antimicrobials as benchmarks, LC-MS and GC-MS fingerprint analyses revealed similar compounds in the methanolic T. chebula, T. carpenteriae and T. sericea extracts.

Conclusion: Through these results, we propose that Terminalia spp. extracts may be useful deodorant additives to inhibit the growth of axillary and plantar malodorous bacteria, offering a biological alternative to their chemically synthesized counterparts.

OBJECTIF: notre groupe a récemment signalé que les extraits de la plante native d'Australie Terminalia ferdinandiana Exell sont de puissants inhibiteurs de croissance pour les bactéries responsables de mauvaises odeurs. Leur efficacité est comparable à celle du triclosan. Ces résultats nous ont permis de mettre en avant la possibilité d'une alternative biologique aux additifs chimiques utilisés aujourd'hui. D'autres membres du genre Terminalia, également bien connus pour leur potentiel antibactérien et leur taux de tanin, ont eux aussi été examinés comme additifs potentiels pour les déodorants. MÉTHODES: extractions par solvant préparées à partir de spécimens de Terminalia spp. d'Inde, d'Australie et d'Afrique du Sud, sélectionnés par diffusion (méthode des disques) et par des dosages de dilution liquide, contre C. Jeikeium, S. Epidermidis, P. Acnes et B. Linens. L'activité antibactérienne a été quantifiée à l'aide d'analyses de la CMI en dilution liquide. La toxicité des extraits a été recherchée à l'aide d’Atremia franciscana nauplii et de dosages biologiques de la viabilité cellulaire de fibroblastes dermiques humains (FDH). Pour détecter les composants tanniques, flavonoïdes et terpénoïdes dans les extraits, on a procédé à une analyse d'identification de l'espace de tête par LC-MS et GC-MS à temps de vol (TOF) à haute résolution. RÉSULTATS: On a observé une inhibition de la croissance bactérienne dans tous les extraits de Terminalia avec les extraits méthanoliques de T. Chebula, T. Carpenteriae et T. Sericea, les inhibiteurs de croissance bactérienne les plus prometteurs, ayant des valeurs de CMI pouvant être aussi faibles que 200 μg/ml_ 1. Les analyses de toxicité des extraits ont donné des résultats favorables et nous avons pu établir que les extraits méthanoliques de T. Chebula, T. Carpenteriae et T. Sericea étaient tous non toxiques. En utilisant les antimicrobiens déjà repérés T. Ferdinandiana comme des points de repère, les analyses d'identification par LC-MS et GC-MS ont révélé la présence de composés similaires dans les extraits méthanoliques de T. Chebula, T. Carpenteriae et T. Sericea. CONCLUSION: D'après ces résultats, nous pensons que les extraits de Terminalia spp. peuvent constituer des additifs utiles pour les déodorants grâce à leur pouvoir d'inhibition de la croissance des bactéries responsables des mauvaises odeurs de pieds et d'aisselles, offrant ainsi une alternative biologique à leurs équivalents d'origine chimiosynthétique.

Keywords: body odour; chemical analysis; deodorant; foot odour; microbiology; safety testing.

MeSH terms

  • Anti-Bacterial Agents / pharmacology
  • Bacteria / classification
  • Bacteria / drug effects
  • Bacteria / growth & development
  • Bacteria / metabolism*
  • Deodorants*
  • Humans
  • Microbial Sensitivity Tests
  • Odorants*
  • Tannins / metabolism
  • Terminalia / chemistry*

Substances

  • Anti-Bacterial Agents
  • Deodorants
  • Tannins