Antimicrobial activity of diverse chemotypes of Lippia graveolens against Aeromonas hydrophila isolated from tilapia

Abstract

Objetive: This study aimed to evaluate the antimicrobial efficacy of essential oil (EO) from diverse chemotypes of Lippia graveolens against oxytetracycline-resistant Aeromonas hydrophila, which primarily affects the tilapia aquaculture (Oreochromis sp) in Guatemala.

Methodology: L. graveolens were collected in three departments in Guatemala, the EO was obtained by hydrodistillation and characterized by gas chromatography and mass spectrometry (GC/MS). Subsequently, an antimicrobial assay was conducted by screening the disk and dilution susceptibility tests, and evaluation of synergistic interactions among the chemotypes, each test being carried out in triplicate.

Results: The analysis revealed the presence of twenty-seven compounds in the EO obtained from the chemotypes, the main class being monoterpene. The major constituents identified were cis-Dihydro-β-terpineol (8.84%) in chemotype I, carvacrol (51.82%) in chemotype II, and thymol (79.62%) in chemotype III. All EO chemotypes of L. graveolens demonstrated the ability to inhibit the A. hydrophila growth. Thymol chemotype exhibited the strongest inhibitory effect against bacterial growth, with a minimum inhibitory concentration (MIC) of 92.4 µg/mL and a minimum bactericidal concentration (MBC) of 184.8 µg/mL. Furthermore, the results suggest that there is no synergistic or additive effect when combining different chemotypes of L. graveolens.

Conclusions: This the first report of L. graveolens chemotypes exhibiting antimicrobial activity against oxytetracycline-resistant A. hydrophila. The findings suggest the chemotype thymol could be a potential treatment for infections in the tilapia aquaculture in Guatemala.

Objetivo: Este estudio tuvo como objetivo evaluar la eficacia antimicrobiana del aceite esencial (AE) de diversos quimiotipos de Lippia graveolens contra Aeromonas hydrophila resistente a oxitetraciclina, que afecta principalmente la acuicultura de tilapia (Oreochromis sp) en Guatemala. Metodología: L. graveolens se recolectaron en tres departamentos de Guatemala, los AE se obtuvieron por hidrodestilación y se caracterizaron por cromatografía de gases y espectrometría de masas (GC/MS). Posteriormente, se realizó un ensayo antimicrobiano mediante la selección de las pruebas de susceptibilidad al disco y a la dilución, y se evaluaron las interacciones sinérgicas entre los quimiotipos, realizándose cada prueba por triplicado. Resultados: El análisis reveló la presencia de veintisiete compuestos en los AE obtenidos de los quimiotipos, siendo la clase principal los monoterpenos. Los principales componentes identificados fueron cis-Dihidro-β-terpineol (8,84%) en el quimiotipo I, carvacrol (51,82%) en el quimiotipo II y timol (79,62%) en el quimiotipo III. Todos los quimiotipos de AE ​​de L. graveolens demostraron la capacidad de inhibir el crecimiento de A. hydrophila. El quimiotipo timol exhibió el efecto inhibidor más fuerte contra el crecimiento bacteriano, con una concentración inhibidora mínima (CMI) de 92,4 µg/ml y una concentración bactericida mínima (MBC) de 184,8 µg/ml. Además, los resultados sugieren que no existe ningún efecto sinérgico o aditivo al combinar diferentes quimiotipos de L. graveolens. Conclusiones: Este es el primer informe de quimiotipos de L. graveolens que exhiben actividad antimicrobiana contra A. hydrophila resistente a oxitetraciclina. Los hallazgos sugieren que el quimiotipo timol podría ser un tratamiento potencial para las infecciones en la acuicultura de tilapia en Guatemala.