Plant-derived antimicrobial agents and their synergistic interaction against drug-sensitive and -resistant pathogens [Elektronische Ressource] / presented by Sri Mulyaningsih

                                                                                                                                                        
 
DISSERTATION 
 
submitted to 
the Combined Faculties for the Natural Sciences and Mathematics 
the Ruperto‐Carola University of Heidelberg, Germany 
 
for the degree of  
Doctor of Natural Sciences 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Presented by 
Sri Mulyaningsih 
Born in Pati, Indonesia 
Oral‐examination: 2010  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Plant‐derived antimicrobial agents  
and their synergistic interaction  
against drug‐sensitive and ‐resistant pathogens 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referees:   Prof. Dr. Michael Wink 
Prof. Dr. Jürgen Reichling  
I hereby declare that I have written the submitted dissertation myself and in this 
process have used no other sources or materials than those expressly indicated. 
 
I hereby declare that I have not applied to be examined at any other institution, nor 
have I used the dissertation in this or any other form at any other institution as an 
examination paper, nor submitted it to any other faculty as a dissertation. 
 
 
 List of Publications: 
Ashour, M.L., El‐Readi, M., Youns, M., Mulyaningsih, S., Sporer, F., Efferth, T., Wink, M., 
2009, Chemical composition and biological activity of the essential oil obtained from 
Bupleurum marginatum (Apiaceae), J. Pharm. Pharmacol. 61, 1079‐1087. 
 
Mulyaningsih,  S.,  Youns,  M.,  El‐Readi,  M.Z.,  Ashour,  M.,  Nibret,  E.,  Sporer,  F., 
Herrmann, F., Reichling, J., Wink, M., 2010, Biological activity of the essential oil of 
Kadsura longipedunculata and its major components, J. Pharm. Pharmacol. (Accepted). 
 
Mulyaningsih, S. Sporer, F., Zimmermann, S., Reichling, J., Wink, M., 2010, Synergistic 
properties of the terpenoids aromadendrene and 1,8‐cineole from the essential oil 
of Eucalyptus globulus against antibiotic‐susceptible and antibiotic‐resistant pathogens 
(Submitted). 
  
Mulyaningsih, S. Sporer, F., Reichling, J., Wink, M., 2010, Inhibitory effect of four 
essential oils of Eucalyptus against multidrug‐resistant bacteria and their relationship 
with the chemical composition (In preparation).  
 
Mulyaningsih,  S.,  Reichling,  J.,  Wink,  M.,  2010,  Anti‐MRSA  and  anti‐VRE  of  Some 
thTraditional Chinese Medicinal (TCM) Plants (Poster submitted on the 58  International 
Congress and Annual Meeting of the Society for Medicinal Plant and Natural Product 
th  ndResearch, 29 Aug to 2  Sept, 2010). 
   
 
 
 
   Acknowledgments 
 
The first person that I would like to express my gratitude is my supervisor, Prof. Dr. Michael Wink, for 
his guidance, patience and support. I consider myself very fortunate for being able to work with him. 
I would like  to thank Prof. Dr. Jürgen Reichling for giving motivation, encouragement and also 
valuable suggestions. I am also grateful to Prof. Dr. Klaus Heeg, and Dr. med. Stefan Zimmermann, for 
providing  access  the  Medical  Microbiology  Laboratory,  Department  of  Infectious  Disease, 
Microbiology and Hygiene Institute.  
I  need  to  thank  Astrid  Backhaus  for  performing  GC  experiments  and  for  helping  me  in  any 
circumstances. I wish also to thank to Frank Sporer for performing GC‐MS. 
I am indebted to my colleagues, Dr. Mohamed Ashour and Dr. Endalkachew Nibret for the valuable 
discussions  during  this  work;  also,  Dorothea  Kaufmann  for  translating  German  version  of  the 
summary. Next, I wish to appreciate all former and current colleagues in IPMB who shared a pleasant 
atmosphere.  
For my Indonesian’s friends, Dr. Elyzana Dewi Putrianti, Imay van’t Riet, and Dr. Astuti Nurkhasanah, 
thank you for your support and an awesome friendship.  My deep and special thanks to my husband, 
Endang Darmawan, and my beloved children for love and joys they share to me and for their 
patience and encouragement in hard times of our life. I would like to express my appreciation to my 
dear parents who always give me prayer and blessing for my study. Also, thanks to all of my sisters 
and brothers for their support and encouragement. 
Finally, I would like to show my deepest gratitude to my Lord, Allah SWT, who gives me bounties to 
finish my study and also for all extraordinary chances in my life. Alhamdulillahi Rabbil’aalamin 
iv 
  Contents 
Acknowledgements…………………………………………………………………………………………………………………… iv
Contents……………………………………………………………………………………………………………………….  v
List of Figures……………………………………………………………………………………………………………………………. viii 
List of Tables……………………………………………………………………………………………………………………………… x
Abbreviations…………………………………………………………………………………………………………………………… xi
Summary…………………………………………………………….……………………………………………………………………… xii
Zusammenfassung……………………………………………………………………………………………………………………… Xiii
 
Chapter  1     General Introduction…………………………………………………………………………………………….. 1
  1.1  Infectious disease and multiple antibiotic resistances in bacteria………………………….. 1
   1.1.1  Methicillin‐resistant Staphylococcus aureus (MRSA)…………………………………. 1 1.1.2   Vancomycin‐ enterococci (VRE)……………..…………………………. 2
   1.1.3   Streptococci………………………………………………………………………………………………. 4 1.1.4