Antimicrobial and antioxidant properties of the woody endocarp of native and commercial walnuts from Argentina

Abstract

Juglans australis es un árbol perteneciente a la familia Juglandaceae que se encuentra en la región más austral del continente americano. Aunque las nueces también son comestibles, son pequeñas y no se comercializan, sus características bioactivas son desconocidas. Este estudio constituye el primer informe sobre la actividad antioxidante, antirradical y antibacteriana de extractos de la nuez nativa frente a bacterias fitopatógenas, y su comparación con la especie comercial, J. regia L. Se obtuvieron diferentes extractos a partir del endocarpio leñoso (cáscaras) utilizando metanol y acetato de etilo. El extracto metanólico resultó ser la fracción más activa e inhibió significativamente el crecimiento de los fitopatógenos en todas las concentraciones analizadas (0,1, 1 y 10 mg/mL). La mejor actividad se registró para el género Xanthomonas. El mayor contenido de fenoles totales y la actividad antioxidante más significativa se determinó en el extracto metanólico (TPC: 121 mg de ácido gálico equivalente (GAE)/g de cáscara seca, FRAP: 58,6 mmol de Trolox/100 g de cáscara seca y 9,7 mM de Trolox/100 g de cáscara seca). Los extractos de ambas especies se comportaron de manera similar. Al analizar la composición química, el ácido gálico fue el compuesto más abundante en el extracto metanólico. Sin embargo, los extractos mostraron una eficiencia superior, lo que sugiere un posible efecto sinérgico entre sus componentes. La actividad antimicrobiana de los extractos metanólicos contra Xanthomonas, junto con su capacidad antioxidante, resalta su potencial aplicación como agentes de control de fitopatógenos.Juglans australis is a tree from the Juglandaceae family found in the southernmost region of America. Its small edible nuts are not commercialized, and their bioactive characteristics are unknown. This study first reports the antioxidant, antiradical, and antibacterial activity of extracts from this native walnut against phytopathogenic bacteria and compared with its commercial counterpart, J. regia L. Different extracts from the woody endocarp (shells) were obtained using methanol and ethyl acetate. Methanolic extracts significantly inhibited phytopathogenic growth at all concentrations tested (0.1, 1, and 10 mg/mL). The best activity was reported against Xanthomonas. Highest total phenolics and the most significant antioxidant activity were determined in methanolic extracts (TPC: 121 mg gallic acid equivalent (GAE)/g of dried peel, FRAP: 58.6 mmol Trolox/100 g of peel dried and 9.7 mM Trolox/100 g of dried peel). Extracts from both species demonstrated congruent patterns. Gallic acid was the most abundant compound in the methanolic extract. However, extracts demonstrated superior efficiency, suggesting a potential synergistic effect among their components. Antioxidant and antimicrobial activity of methanolic extracts against Xanthomonas make them potential control agents.