Hydrodistillation and antimicrobial properties of lemongrass oil (Cymbopogon citratus, Stapf): An undergraduate laboratory exercise bridging chemistry and microbiology

Abstract

A traditional classroom usually focuses on concepts from a specific discipline. However, solving complex real-world problems requires integration and application of knowledge from various fields. Here, we describe a 4-hr undergraduate-level laboratory exercise that utilizes concepts of extraction and biological property, bridging between chemistry and microbiology courses. In the first half of this exercise, students performed hydrodistillation to extract essential oil from a locally available herb, lemongrass (Cymbopogon citratus, Stapf). In the second half, students investigated the potential antimicrobial activity of the extracted oil against various microorganisms using the Kirby-Bauer disk diffusion method. Students also developed their own experimental questions based on the extracted oil and the antimicrobial testing technique. Self-assessment questionnaire shows students' appreciation of the experiments and substantial learning gains in the extraction process, properties of the extracts, and antimicrobial activity testing. This laboratory exercise prompts students to formulate their own experimental questions and engages students in interdisciplinary experimentation.

Inhibitory effects and underlying mechanisms of Artemisia capillaris essential oil on melanogenesis in the B16F10 cell line

“…However, using the whole essential oils has an advantage over purified components as they have multi-pharmacological activities, and the different components may exert a synergistic or potentiating effects and be important for the bioactivity of the essential oils ( 38 , 39 ). Moreover, unlike previous studies ( 35 – 37 ), the present study used the hydrodistillation method for essential oil extraction, avoiding the hazards of organic solvents and emulsion formation using other methods ( 40 ). To v further alidate efficiency of the extracts, their effects on cell proliferation were assessed using BrdU assay, which established the positive effects of two extracts, Z. piperium and A. capillaris , at specific concentrations on cell proliferation.…”

An Analysis of the Extraction Technologies: Fruit Peel Waste

“…Our approach is to analyse the best extraction method to extract the essential oil from the fruit waste by using multi-criteria analysis. Low cost [20] Here we compare the performance of four different green extraction methods like steam distillation, cold-pressing, solvent extraction, and hydrodistillation. The selection of the criterion i.e., technical, environmental, economic, and social acceptability is based on the vast literature analysis.…”

Comparación de la actividad antifúngica de los aceites esenciales del género Cinnamomum spp. contra fitopatógenos

“…[30] Figura 7. Representación gráfica de la hidrodestilación utilizada por los investigadores, Elaboración propia, referencias revisadas: [36] [37] [38] planta, en estos casos estaban situadas en países como Republica checa, India y Pakistán, además existen condiciones edafoclimáticas y genéticas de la planta que pueden generar que la concentraciones de las componentes sean diferentes. [34] Aceites esenciales del género Cinnamomum spp.…”

“…Se puede ver una representación gráfica en la figura 7.Sin embargo, que este sea el método de mayor uso no quiere decir que no se presente dificultades y desventajas, tales como la perdida de compuestos volátiles y degradación de compuestos insaturados al requerir un mayor tiempo de extracción, causando una afección en la calidad del aceite y con ello generando una baja eficacia de extracción, para buscar solución a la creciente problemática, en diferentes investigaciones sobre técnicas adicionales innovadoras y ecológicas se han implementado técnicas que reduzcan el tiempo de extracción, generen un menor consumo de energía y disolventes orgánicos y así originando menos residuos y emisiones de CO 2 como la extracción asistida por ultrasonido, la extracción asistida por microondas y la extracción asistida por nitrocelulosa, siendo estas técnicas de excelente aplicación dando unos resultados muy efectivos. [32] [33] [34][35][36] Se estima que la canela puede tener entre 20 y 80 compuestos químicos y que estos son muy complejos, la presencia y concentración relativa de estos varia por muchos factores como el área geográfica, la edad de cultivo del árbol, el periodo de cosecha y el suelo de la planta, como se muestra a continuación en el cuadro 1[32].…”