Antibacterial activity of etanolic extractsof insects and spiders

Abstract

Despite the fact that preparations made from insects and spiders can be used against microorganisms that are pathogenic to humans and animals, their potential in this relation has not been explored fully. We studied the effects of ethanolic extracts of 12 insects belonging to the families Tettigoniidae, Oecanthidae, Acrididae, Forficulidae, Pyrrhocoridae, Pentatomidae, Carabidae, Coccinellidae, Erebidae, and Vespidae and four spiders of the families Araneidae and Lycosidae. Growth inhibition zones that exceeded six millimeters were produced by the following ethanolic extracts: the firebug Pyrrhocoris apterus against five species of microorganisms ( Escherichia coli , Klebsiella pneumoniae , Proteus mirabilis , Bacillus subtilis , and Candida albicans ), caterpillars of Euproctis chrysorrhoea against four species ( Proteus mirabilis , Shigella flexneri , Enterococcus faecalis , and Clostridium perfringens ), imagoes of Chorthippus dorsatus against four species ( Escherichia coli , Proteus mirabilis , Shigella flexneri , and Enterococcus faecalis ), and the spider Lycosa singoriensis against four species ( Escherichia coli , Proteus mirabilis , Clostridium perfringens , and Candida albicans ). During our study of antibacterial and antifungal activities, these insects and spiders turned out to be the most promising for further studies on in vivo antibacterial activity. At the same time, the least encouraging results were produced by Calathus fuscipes , Harmonia axyridis , Coccinella septempunctata , Forficula auricularia , and Araneus marmoreus . The ethanolic extracts of the insects Pyrrhocoris apterus , Chorthippus dorsatus , Tettigonia viridissima , and Oecanthus pellucens , and also the spider Lycosa singoriensis had the highest inhibitory activity against E. coli . A moderate inhibition of the growth of E. coli was demonstrated by the extracts derived from Forficula auricularia , Palomena prasina , and Araneus diadematus . A significant activity toward the bacterium Klebsiella pneumoniae was displayed by the extracts of P. apterus and T. viridissima , and a moderate activity was demonstrated by the Harpalus rufipes extract. Proteus mirabilis was observed to be highly sensitive to the extracts of Eu. chrysorrhoea , P. gallicus , Ch. dorsatus , P. apterus , T. viridissima , and Oe. pellucens and the extract of L. singoriensis . The bacterium P. mirabilis was moderately sensitive to two extracts from the ground beetles, H. rufipes and C. fuscipes . The most intense inhibition of the growth of the bacterium Shigella flexneri was produced by the extracts from the insects Eu. chrysorrhoea , Ch. dorsatus , C. septempunctata , and also the spider Argiope bruennichi . No ethanolic extracts of the insects and spiders inhibited the growth of Pseudomonas aeruginosa and Listeria monocytogenes . A high antimicrobial activity against E. faecalis was exhibited by the extracts of the insects P. gallicus , Eu. chrysorrhoea , Ch. dorsatus , P. prasina , and Oe. pellucens , and also the ethanolic extracts of the spiders A. bruennichi and A. diadematus . The bacterium Staphylococcus aureus was low-sensitive to the alcohol extracts of three insects and one spider. Only the alcohol extract of P. apterus effectively inhibited the growth of the colonies of Bacillus subtilis . A notable inhibitory action toward the bacterium Clostridium perfringens was displayed by the extracts of Eu. chrysorrhoea , P. prasina , A. diadematus , and L. singoriensis . Of all the tested samples of alcohol extracts of insects and spiders, a fungicidal activity against Candida albicans was exerted by Eu. chrysor r hoea , P. prasina , P. apterus , A. marmoreus , A. diadematus , and L. singoriensis. Незважаючи на те, що препарати, виготовлені з комах і павуків, можуть бути використані проти мікроорганізмів, патогенних для людини та тварин, їхній потенціал у цьому відношенні не був досліджений до кінця. Ми вивчали вплив етанольних екстрактів 12 комах, що належать до родин Tettigoniidae, Oecanthidae, Acrididae, Forficulidae, Pyrrhocoridae, Pentatomidae, Carabidae, Coccinellidae, Erebidae та Vespidae, та чотирьох павуків родин Araneidae та Lycosidae. Зони гальмування росту, що перевищували шість міліметрів, були отримані такими етанольними екстрактами: підпалювач Pyrrhocoris apterus проти п'яти видів мікроорганізмів (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Bacillus subtilis та Candida albicans), гусениці Euproctis chrysorrhoea проти чотирьох видів (Proteus mirabilis, Shigella flexneri, Enterococcus faecalis та Clostridium perfringens), імаго Chorthippus dorsatus проти чотирьох видів (Escherichia coli, Proteus mirabilis, Shigella flexneri та Enterococcus faecalis) та павук Lycosa singoriensis проти чотирьох видів (Escherichia coli, Proteus mirabilis, Clostridium perfringens та Candida albicans). Під час нашого дослідження антибактеріальної та протигрибкової активності ці комахи та павуки виявилися найбільш перспективними для подальших досліджень антибактеріальної активності in vivo. Водночас, найменш обнадійливі результати були отримані з Calathus fuscipes, Harmonia axyridis, Coccinella septempunctata, Forficula auricularia та Araneus marmoreus. Етанольні екстракти комах Pyrrhocoris apterus, Chorthippus dorsatus, Tettigonia viridissima та Oecanthus pellucens, а також павука Lycosa singoriensis мали найвищу інгібуючу активність проти E. coli. Помірне пригнічення росту E. coli продемонстрували екстракти, отримані з Forficula auricularia, Palomena prasina та Araneus diadematus. Значну активність проти бактерії Klebsiella pneumoniae проявили екстракти P. apterus та T. viridissima, а помірну активність – екстракт Harpalus rufipes. Було виявлено високу чутливість Proteus mirabilis до екстрактів Eu. chrysorrhoea, P. gallicus, Ch. dorsatus, P. apterus, T. viridissima та Oe. pellucens, а також екстракт L. singoriensis. Бактерія P. mirabilis була помірно чутливою до двох екстрактів жужляків, H. rufipes та C. fuscipes. Найбільш інтенсивне пригнічення росту бактерії Shigella flexneri було забезпечено екстрактами комах Eu. chrysorrhoea, Ch. dorsatus, C. septempunctata, а також павука Argiope bruennichi. Жодні етанольні екстракти комах та павуків не пригнічували ріст Pseudomonas aeruginosa та Listeria monocytogenes. Високу антимікробну активність проти E. faecalis продемонстрували екстракти комах P. gallicus, Eu. chrysorrhoea, Ch. dorsatus, P. prasina,та Oe. pellucens, а також етанольні екстракти павуків A. bruennichi та A. diadematus. Бактерія Staphylococcus aureus була малочутливою до спиртових екстрактів трьох комах та одного павука. Тільки спиртовий екстракт P. apterus ефективно пригнічував ріст колоній Bacillus subtilis. Помітну інгібуючу дію щодо бактерії Clostridium perfringens проявили екстракти Eu. chrysorrhoea, P. prasina, A. diadematus та L. singoriensis. З усіх протестованих зразків спиртових екстрактів комах та павуків фунгіцидну активність проти Candida albicans мали Eu. chrysorrhoea, P. prasina, P. apterus, A. marmoreus, A. diadematus та L. singoriensis.