Category Archives: Antioxidant capacity

Pharmacognostic and evaluation of antioxidant capacity of rambutan fruits

J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 64-77, 2020.

Original Article

Pharmacognostic study and evaluation of the antioxidant capacity of the fruit of two varieties of Nephelium lappaceum L. (Sapindaceae), (rambutan)

[Estudio farmacognóstico y evaluación de la capacidad antioxidante de los frutos de dos variedades de Nephelium lappaceum L. (rambutan)]

Laura L. Valdez López1, Iván A. Chóez Guaranda2, Gabriela A. Carrillo Lavid1, Migdalia Miranda Martínez3*

1Universidad de Guayaquil. Facultad de Ciencias Químicas. Ciudadela Universitaria “Salvador Allende”. Ave. Kennedy S/N y Av. Delta. Guayaquil. Ecuador.
2ESPOL PolytechnicUniversity, Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL, Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador, Campus Gustavo Galindo Km. 30.5 Vía Perimetral, P.O. Box 09-01-5863. Guayaquil, Ecuador.
3ESPOL PolytechnicUniversity, Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL, Departamento de Ciencias Químicas y Ambientales. Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas, Campus Gustavo Galindo Km. 30.5 Vía Perimetral, P.O. Box 09-01-5863. Guayaquil, Ecuador.
Abstract

Context: Nephelium lappaceum (achotillo or rambutam), is a fruit native to Malaysia and Indonesia introduced in Ecuador for consumption purposes.

Aims: To identify the bioactive metabolites present in the peels and seeds of the sweet and bitter varieties of rambutan fruits and their antioxidant capacity.

Methods: It was performed through a pharmacognostic analysis of the peels of the fruits, based on the evaluation of the physicochemical parameters, the phytochemical analysis, the quantification of the phenols and flavonoids, the determination of the antioxidant capacity and the identification of the fatty compounds present in the seeds by gas chromatography coupled to mass spectrometry.

Results: The results showed that both the peels and the seeds of the two varieties differ in the content of phyto-constituents and antioxidant properties.

Conclusions: The bitter fruit presented a higher concentration of phenols and flavonoids in the peels and a higher concentration of fatty compounds in the seeds, with marked differences between the fractions of the non-saponifiable compounds. For the fatty acid fraction, a greater qualitative similarity was evidenced, with quantitative differences. Although the peels extract of both fruits have antioxidant capacity, it was significantly higher in bitter fruits.

Keywords: antioxidant; fatty compounds; fruit peels; phenolic compounds; seeds.

Resumen

Contexto: Nepheliumlappaceum (achotillo o rambutam), es una fruta originaria de Malasia e Indonesia introducida en Ecuador con fines de consumo.

Objetivos: Identificar los metabolitos bioactivos presentes en la corteza y semillas de las variedades dulce y amargas del fruto del rambután y su capacidad antioxidante.

Métodos: Se realizó a través de un análisis farmacognóstico de la corteza de los frutos, basado en la evaluación de los parámetros fisicoquímicos, el análisis fitoquímico, la cuantificación de los fenoles y flavonoides, la determinación de la capacidad antioxidante y la identificación de los compuestos grasos presentes en las semillas mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas.

Resultados: Los resultados mostraron que tanto las cortezas como las semillas de las dos variedades difieren en el contenido de fitoconstituyentes y sus propiedades antioxidantes.

Conclusiones: Los frutos amargos presentaron una mayor concentración de fenoles y flavonoides en la corteza y una mayor concentración de compuestos grasos en las semillas, con marcadas diferencias entre las fracciones de los compuestos no saponificables. Para la fracción de ácidos grasos, se evidenció una mayor similitud cualitativa, con diferencias cuantitativas. Aunque los extractos de la corteza de ambos frutos tienen capacidad antioxidante, fue significativamente mayor en los frutos amargos.

Palabras Clave: antioxidante; compuestos fenólicos; compuestos grasos; corteza de fruto; semillas.

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Citation Format: Valdez LL, Chóez IA, Carrillo GA, Miranda M (2020) Pharmacognostic study and evaluation of the antioxidant capacity of the fruit of two varieties of Nephelium lappaceum L. (Sapindaceae), (rambutan). J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 64–77.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Nephroprotection of N-acetylglucosamine and quercetin

J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 53-63, 2020.

Original Article

N-acetylglucosamine increases the efficacy of quercetin in the treatment of experimental acute kidney injury

[N-acetilglucosamina aumenta la eficacia de quercetina en el tratamiento de insuficiencia renal aguda experimental]

Sergii K. Shebeko*, Igor A. Zupanets, Viktoriia V. Propisnova

Department of Clinical Pharmacology and Clinical Pharmacy, National University of Pharmacy, Pushkinskaya str., 27, Kharkiv, 61057, Ukraine.
Abstract

Context: Acute kidney injury (AKI) is a common complication of renal pathology and an adverse drug effect. Mortality caused by AKI reaches 80% in some groups of patients. Therefore, the search of the effective agents for AKI treatment is an important task of the pharmaceutical science.

Aims: To evaluate the efficacy of various combinations of N-acetylglucosamine (NAG) and quercetin in rats with AKI.

Methods: The study was conducted on the model of acute glycerol nephrosis in rats. Combinations of NAG and quercetin in ratios of 1:2, 1:1, 2:1 and 3:1 were studied at a dose of 50 mg/kg with daily intramuscular injection for a week. The efficacy of the combinations was assessed by the indicators of animal survival, excretory renal function, nitrogen metabolism and nephroprotective activity (NA).

Results: The combination of NAG and quercetin in the 1:1 ratio was the most effective. There was a significant increase of excretory renal function and normalization of nitrogen metabolism under the influence of this combination. This determined the NA level up to 69.7%, which was the highest value in the presented study. This combination was statistically superior to all others, as well as to quercetin, by the efficacy level. In addition, the combination exceeded the quercetin in NA index by 2.7 times.

Conclusions: Thus, the NAG/quercetin combination in 1:1 ratio in injectable dosage form is the most promising for kidney diseases treatment.

Keywords: N-acetylglucosamine; acute kidney injury; nephroprotective effect; quercetin.

Resumen

Contexto: La insuficiencia renal aguda (IRA) es una complicación frecuente de la patología renal y un efecto adverso de los medicamentos. La mortalidad por IRA alcanza el 80% en algunos grupos de pacientes. Por lo tanto, la búsqueda de agentes efectivos para el tratamiento de IRA es una tarea importante de las ciencias farmacéuticas.

Objetivos: Evaluar la eficacia de varias combinaciones de N-acetilglucosamina (NAG) y quercetina en ratas con IRA.

Métodos: El estudio se realizó sobre el modelo de nefrosis aguda inducida por glicerol en ratas. Las combinaciones de NAG y quercetina en proporciones de 1:2, 1:1, 2:1 y 3:1 se estudiaron a una dosis de 50 mg/kg con administración intramuscular diaria durante una semana. La eficacia de las combinaciones se evaluó mediante los indicadores de supervivencia animal, función renal excretora, metabolismo del nitrógeno y actividad nefroprotectora (AN).

Resultados: La combinación de NAG y quercetina en la proporción de 1:1 fue la más efectiva. Hubo un aumento significativo de función renal excretora y normalización de metabolismo del nitrógeno bajo la influencia de esta combinación. Esto determinó el nivel de AN hasta el 69.7%, que fue el valor más alto en el estudio presentado. Esta combinación fue estadísticamente superior a todas las demás, así como a la quercetina, por el nivel de eficacia. Además, la AN de la combinación superó la quercetina en 2,7 veces.

Conclusiones: Por lo tanto, la combinación de NAG/quercetina en la proporción de 1:1 en forma de dosis inyectable es la más prometedora para el tratamiento de enfermedades renales.

Palabras Clave: N-acetilglucosamina; efecto nefroprotector; insuficiencia renal aguda; quercetina.

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Citation Format: Shebeko SK, Zupanets IA, Propisnova VV (2020) N-acetylglucosamine increases the efficacy of quercetin in the treatment of experimental acute kidney injury. J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 53–63.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Antioxidant and phytochemical characterization of Eryngium kotschyi

J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 18-31, 2020.

Review

In vitro antioxidant capacity and phytochemical characterization of Eryngium kotschyi Boiss.

[Capacidad antioxidante in vitro y caracterización fitoquímica de Eryngium kotschyi Boiss.]

Leyla Paşayeva1*, Esra Köngül Şafak1, Tunahan Arıgün1, Hanifa Fatullayev2, Osman Tugay3

1Department of Pharmacognosy, Faculty of Pharmacy, Erciyes University, Turkey.
2Department of Pharmaceutical Chemistry, Faculty of Pharmacy, Erciyes University, Turkey.
3Department of Pharmaceutical Botany, Faculty of Pharmacy, Selçuk University, Turkey.
Abstract

Context: Eryngium kotschyi is one of the species of Eryngium genus and was endemic to Turkey. It was known, that traditionally uses of this plant in the South-Western part of Turkey for the treatment of various diseases.

Aims: To evaluate the antioxidant capacities of methanol extract and ethyl acetate, n-butanol and water sub-extracts as well as to determine the phytochemical composition and to quantify the major antioxidant compounds in the active sub-extract.

Methods: Besides the total phenolic compounds and total flavonoid compounds, the antioxidant capacity of E. kotschyi was evaluated by DPPH, ABTS+● and FRAP methods and qualitative and quantitative determination of phytochemical constituents in active sub-extract by LC-MS/MS.

Results: The highest total phenolic (173.710 ± 1.088 mg gallic acid equivalent/gextract) and total flavonoid content (86.978 ± 0.650 mg catechin equivalent/gextract) was found in ethyl acetate sub-extract of E. kotschyi (EKE) and this sub-extract showed the highest antioxidant capacity on DPPH (IC50 = 0.264 ± 0.040 mg/mL), ABTS+● (at a concentration of 0.125 mg/mL equivalent to 0.497 µM Trolox) and FRAP (at a concentration of 1 mg/mL equivalent to 1476 ± 5.292 mmol Fe2+) tests. Preliminary examination of the mass spectrums revealed the presence of 24 phytochemical compounds in this sub-extract and 7 of them was quantified. According to quantitative analyses the main compounds of EKE sub-extract were rosmarinic acid (490.820 ± 0.703 µg/mgextract), chlorogenic acid (80.405 ± 0.170 µg/mgextract), isorhamnetin 3-O-rutinoside (72.280 ± 0.33 µg/mgextract), rutin (63.020 ± 0.052 µg/mgextract) and caffeic acid (55.153 ± 0.523 µg/mgextract).

Conclusions: The data suggest that EKE possess utilizable antioxidant properties in vitro. The antioxidant capacity of this sub-extract could be due to high content of phenolic and flavonoid contents.

Keywords: ABTS+●; antioxidant DPPH; Eryngium kotschyi; FRAP; LC-MS/MS.

Resumen

Contexto: Eryngium kotschyi es una de las especies del género Eryngium y era endémica de Turquía. Se sabía que tradicionalmente utiliza esta planta en la parte suroeste de Turquía para el tratamiento de diversas enfermedades.

Objetivos: Evaluar la capacidad antioxidante de extracto de metanol y los sub-extractos en acetato de etilo, n-butanol y agua, así como determinar la composición fitoquímica y cuantificar los principales compuestos antioxidantes en el sub-extracto activo.

Métodos: Además de los compuestos fenólicos totales y los compuestos flavonoides totales, la capacidad antioxidante de E. kotschyi se evaluó mediante los métodos DPPH●, ABTS+● y FRAP y la determinación cualitativa y cuantitativa de los componentes fitoquímicos en el sub-extracto activo por LC-MS / MS.

Resultados: Los contenidos más altos de fenoles totales (173.710 ± 1.088 mg equivalente de ácido gálico/g de extracto) y flavonoides totales (86.978 ± 0.650 mg equivalente de catequina/g de extracto) se encontraron en el sub-extracto de acetato de etilo de E. kotschyi (EKE) y este sub-extracto mostró la mayor capacidad antioxidante en las pruebas de DPPH● (IC50 = 0,264 ± 0,040 mg/mL), ABTS+● (a una concentración de 0,125 mg/mL equivalente a 0,497 µM Trolox) y FRAP (a una concentración de 1 mg/mL equivalente a 1476 ± 5.292 mmol Fe2+) . El examen preliminar de los espectros de masas reveló la presencia de 24 compuestos fitoquímicos en este sub-extracto y 7 de ellos se cuantificaron. De acuerdo con los análisis cuantitativos, los compuestos principales del sub-extracto EKE fueron ácido rosmarínico (490,820 ± 0,703 µg/mg de extracto), ácido clorogénico (80,405 ± 0,170 µg/mg de extracto), isorhamnetin 3-O-rutinoside (72,280 ± 0,33 µg/mg de extracto), rutina (63,020 ± 0,052 µg/mg de extracto) y ácido cafeico (55,153 ± 0,523 µg/mg de extracto).

Conclusiones: Los datos sugieren que EKE posee propiedades antioxidantes utilizables in vitro. La capacidad antioxidante de este sub-extracto podría deberse al alto contenido de contenido fenólico y flavonoide.

Palabras Clave: ABTS+●; antioxidante DPPH; Eryngium kotschyi; FRAP; LC-MS/MS.

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Citation Format: Paşayeva L, Köngül Şafak E, Arıgün T, Fatullayev H, Tugay O (2020) In vitro antioxidant capacity and phytochemical characterization of Eryngium kotschyi Boiss. J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 18–31.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Anti-inflammatory and antioxidant potential of Holoptelea integrifolia

J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 421-432, 2019.

Original Article | Artículo Original

In vivo anti-inflammatory and in vitro antioxidant potential of leaf and bark fractions of Holoptelea integrifolia (Roxb.) Planch

[Potencial antiinflamatorio in vivo y antioxidante in vitro de fracciones de hoja y corteza de Holoptelea integrifolia (Roxb.) Planch.]

Prerna Sharma1, Mahadevan Nanjaian2*, Sanjeev Kalra3, Kumarappan Chidambaram2

1School of Pharmacy, MM University, Ambala,134003, India.
2College of Pharmacy, King Khalid University, Abha, 62529, Kingdom of Saudi Arabia.
3Rajendra Institute of Technology and Sciences, Sirsa, 125055, India.
Abstract

Context: Holoptelea integrifolia is most widely used as a traditional ethnomedicine in India by the local tribal, especially for the treatment of hyperglycemia and as an anti-inflammatory drug.

Aims: To evaluate the acute oral toxicity, in vivo anti-inflammatory and in vitro antioxidant therapeutic potential of chloroform and n-butanol fractions of H. integrifolia barks and leaves using appropriate experimental models.

Methods: Acute oral toxicity of chloroform and n-butanol fractions were evaluated by 423-acute toxic class method using OECD guidelines. The anti-inflammatory effect of chloroform and n-butanol fractions of H. integrifolia barks (CHIB) and leaves (CHIL) were evaluated at 400 mg/kg (po) on carrageenan-induced hind paw edema in Wistar rats. The observed anti-inflammatory effect was compared to the reference drug, indomethacin (10 mg/kg). The total reducing power of both fractions was determined in vitro and the results were compared with ascorbic acid.

Results: The TLC analysis of the bark and leaf extracts revealed the presence of beta-sitosterol. The results of the evaluation of the anti-inflammatory activity of CHIB and CHIL fractions showed a time-dependent reduction of carrageenan-induced paw edema in statistical analysis. In addition, chloroform fraction of H. integrifolia was found to show notable antioxidant activity against hydrogen peroxide radicals scavenging.

Conclusions: Experimentally studied CHIB and CHIL possessed interesting anti-inflammatory and antioxidant potential without inducing any apparent acute toxic properties. These pharmacological effects may be attributed, at least in part, to the presence of phenolic compounds/steroidal terpenoids. These results provide scientific support for the traditional use of H. integrifolia in the management of various inflammatory diseases.

Keywords: acute toxicity; β-sitosterol; carrageenan; chloroform fraction; free radicals; paw edema.

Resumen

Contexto: Holoptelea integrifolia se usa ampliamente en la etnomedicina tradicional en India por parte de las tribus locales, especialmente para el tratamiento de la hiperglucemia y como un medicamento antiinflamatorio.

Objetivos: Evaluar la toxicidad oral aguda, el potencial terapéutico antiinflamatorio in vivo y antioxidante in vitro de las fracciones de cloroformo y n-butanol de las cortezas y hojas de H. integrifolia utilizando modelos experimentales apropiados.

Métodos: Se evaluó la toxicidad oral aguda de las fracciones de cloroformo y n-butanol mediante el método de clase tóxica aguda utilizando las directrices 423 de la OCDE. El efecto antiinflamatorio de las fracciones de cloroformo y n-butanol de la corteza de H. integrifolia (CHIB) y las hojas (CHIL) se evaluaron a 400 mg/kg (po) sobre el edema de la pata trasera inducido por carragenano en ratas Wistar. El efecto antiinflamatorio observado se comparó con el fármaco de referencia, indometacina (10 mg/kg). El poder reductor total de ambas fracciones se determinó in vitro y los resultados se compararon con ácido ascórbico.

Resultados: El análisis por TLC de los extractos de corteza y hoja reveló la presencia de beta-sitosterol. Los resultados de la evaluación de la actividad antiinflamatoria de las fracciones CHIB y CHIL mostraron una reducción dependiente del tiempo del edema de la pata inducido por carragenano en el análisis estadístico. Además, se encontró que la fracción de cloroformo de H. integrifolia mostró una notable actividad antioxidante contra la eliminación de radicales de peróxido de hidrógeno.

Conclusiones: CHIB y CHIL estudiados experimentalmente poseen un interesante potencial antiinflamatorio y antioxidante sin inducir propiedades tóxicas agudas aparentes. Estos efectos farmacológicos pueden atribuirse, al menos en parte, a la presencia de compuestos fenólicos/terpenoides esteroideos. Estos resultados proporcionan apoyo científico para el uso tradicional de H. integrifolia en el tratamiento de diversas enfermedades inflamatorias.

Palabras Clave: carragenano; edema de la pata; fracción de cloroformo; radicales libres; β-sitosterol; toxicidad aguda.

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Citation Format: Sharma P, Nanjaian M, Kalra S, Chidambaram K (2019) In vitro anti-inflammatory and in vitro antioxidant potential of leaf and bark fractions of Holoptelea integrifolia (Roxb.) Planch. J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 421–432.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Antioxidant capacity of Euphorbia retusa extracts

J Pharm Pharmacogn Res 7(5): 356-366, 2019.

Original Article | Artículo Original

In vitro antioxidant capacity of Euphorbia retusa Forssk. from Algerian desert

[Capacidad antioxidante in vitro de Euphorbia retusa Forssk. proveniente del desierto argelino]

Selwa Lahmadi1,2*, Mohamed Belhamra1, Samira Karoune2, Mohamed Seif Allah Kechebar2, Chawki Bensouici3, Imad Kashi3, Ouahiba Mizab2, Riadh Ksouri4

1Laboratoire de Diversité des Ecosystèmes et Dynamiques des Systèmes de Production Agricoles en Zones Arides, Dépt d’Agronomie, Université Mohamed Khider, Biskra 07000, Algeria.
2Centre de Recherche Scientifique et Technique sur les Régions Arides, Campus Universitaire, BP 1682 R.P., Biskra 07000, Algeria.
3Centre de Recherche en Biotechnologie, Ali Mendjli Nouvelle Ville UV 03, Constantine 25000, Algeria.
4Laboratoire des Plantes aromatiques et médicinales, Centre de Biotechnologie de Borj-Cédria, BP 901, Hammam-Lif 2050, Tunisia.
Abstract

Context: Euphorbia retusa Forssk. is a medicinal plant, which traditionally is used in Algerian Sahara for treatment of infantile eczema, warts and trichiasis.

Aims: To evaluate phenolic composition and antioxidant capacity of methanolic extracts from stems, leaves and seeds of Euphorbia retusa.

Methods: Total phenolic and flavonoids were analyzed by Folin-Ciocalteu and aluminum chloride assays, respectively using gallic acid (GA) and quercetin (Q) as standard compounds. Antioxidant capacity was studied in vitro by using DPPH and ABTS cation radical scavenging, cupric-reducing antioxidant capacity (CUPRAC) and reducing power assays, followed by identification of phenolic compounds of seeds by mean of high-performance liquid chromatography (HPLC-DAD).

Results: Methanolic extracts of E. retusa seeds had the highest total phenolic and flavonoid contents with 315.50 ± 1.41 µg GA equivalent/mg dry extract and 91.83 ± 8.18 µg Q equivalent/mg dry extract, respectively. Identification of phenolic compounds from seeds revealed that epigallocatechin 3-O- gallate was the major flavonoid. This organ showed the highest activity in the assays of DPPH (IC50 = 7.20 ± 0.25 µg/mL), ABTS (IC50 < 6.25 µg/mL), CUPRAC (A0.5 = 10.64 ± 0.99 µg/mL) and reducing power (A0.5 = 11.84 ± 1.72 µg/mL).

Conclusions: Euphorbia retusa seeds have an antioxidant capacity that could be useful in pharmacological and medicinal fields

Keywords: antioxidant; Euphorbia retusa; HPLC-DAD; phenolics.

Resumen

Contexto: Euphorbia retusa Forssk. es una planta medicinal que tradicionalmente se utiliza en el Sahara argelino para el tratamiento del eccema infantil, verrugas y triquiasis.

Objetivos: Evaluar la composición fenólica y la capacidad antioxidante de los extractos metanólicos de tallos, hojas y semillas de Euphorbia retusa.

Métodos: Los compuestos fenólicos y flavonoides totales se analizaron mediante ensayos de Folin-Ciocalteu y cloruro de aluminio, respectivamente, utilizando ácido gálico (GA) y quercetina (Q) como compuestos estándares. La capacidad antioxidante se estudió in vitro mediante la eliminación de radicales catiónicos DPPH y ABTS, los ensayos de capacidad antioxidante reductora cúprica (CUPRAC) y de potencia reductora, seguido de la identificación de compuestos fenólicos de semillas mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC-DAD).

Resultados: Los extractos metanólicos de las semillas de E. retusa tuvieron los contenidos más altos de fenoles y flavonoides totales con 315.50 ± 1.41 µg de GA equivalente/mg de extracto seco y 91.83 ± 8.18 µg de Q equivalente/mg de extracto seco, respectivamente. La identificación de compuestos fenólicos a partir de semillas reveló que la epigalocatequina 3-O-galato fue el principal flavonoide. Este órgano mostró la mayor capacidad antioxidante en los ensayos DPPH (IC50 = 7.20 ± 0.25 µg/mL), ABTS (IC50<6.25 µg/mL), CUPRAC (A0.5 = 10.64 ± 0.99 µg/mL) y poder reductor (A0.5 = 11.84 ± 1.72 µg/mL.

Conclusiones: Las semillas de Euphorbia retusa tienen una capacidad antioxidante que podría ser útil en farmacología y medicina

Palabras Clave: antioxidante; Euphorbia retusa; HPLC-DAD; fenoles.

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Citation Format: Lahmadi S, Belhamra M, Karoune S, Kechebar MSA, Bensouici C, Kashi I, Mizab W, Ksouri R (2019) In vitro antioxidant capacity of Euphorbia retusa Forssk. from Algerian desert. J Pharm Pharmacogn Res 7(5): 356–366.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Pharmacological activities of Iceberg lettuce

J Pharm Pharmacogn Res 7(5): 343-355, 2019.

Original Article | Artículo Original

Antioxidant, analgesic and anti-inflammatory activities of in vitro and field-grown Iceberg lettuce extracts

[Actividades antioxidante, antiinflamatoria y analgésica de extractos de lechuga Iceberg cultivada in vitro y en el campo]

Iqra Younus1, Hammad Ismail2, Chahat Batool Rizvi1, Erum Dilshad3, Kiran Saba1, Bushra Mirza1, Mohammad Tahir Waheed1*

1Department of Biochemistry, Faculty of Biological Sciences, Quaid-i-Azam University, 45320, Islamabad, Pakistan.
2Department of Biochemistry and Biotechnology, University of Gujrat, 50700, Gujrat, Pakistan.
3Department of Bioinformatics and Biosciences, Faculty of Health and Life Sciences, Capital University of Science and Technology (CUST), Islamabad, Pakistan.
Abstract

Context: Iceberg lettuce is a nutrient rich edible crop containing vitamin B6, thiamin and folate. The increasing demand of natural products is moving the focus towards in vitro plant sources as factories for producing important secondary metabolites.

Aims: To evaluate the activities of in vitro propagated callus culture and field-grown of Iceberg lettuce, which can act as an alternate source of bioactive secondary metabolites.

Methods: The extracts were made with methanol, n-hexane, ethyl acetate and water for field-grown as well as in vitro cultured Iceberg lettuce plants and evaluated for their medicinal potential both in vitro and in vivo in rats.

Results: Total flavonoid and phenolic contents of plant extracts showed strong positive correlation with their antioxidant activities. The highest contents of flavonoids and phenolics were present in the methanolic extract of field-grown leaves. The antioxidant, anti-inflammatory and analgesic activities of examined samples in rats were observed as field-grown leaves extracts > callus extracts > regenerated shoots extracts. However, all of these activities in the extracts of callus culture were comparable to that of field-grown plant extracts.

Conclusions: This study showed that field-grown plants are comparably rich source of secondary metabolites, which showed multiple pharmacological activities in a significant way.

Keywords: analgesic; anti-inflammatory; antioxidant; callus; Iceberg lettuce; Lactuca sativa.

Resumen

Contexto: La lechuga iceberg es un cultivo comestible rico en nutrientes que contiene vitamina B6, tiamina y ácido fólico. La creciente demanda de productos naturales está moviendo el foco hacia fuentes de plantas in vitro como fábricas para producir importantes metabolitos secundarios.

Objetivos: Evaluar las actividades del cultivo de callos propagados in vitro y en el campo de la lechuga iceberg, que pueden actuar como una fuente alternativa de metabolitos secundarios bioactivos.

Métodos: Los extractos se hicieron con metanol, n-hexano, acetato de etilo y agua para plantas de lechuga Iceberg cultivadas in vitro y en el campo y se evaluaron para determinar su potencial medicinal tanto in vitro como in vivo en ratas.

Resultados: El contenido total de flavonoides y fenoles de los extractos de plantas mostró una fuerte correlación positiva con sus actividades antioxidantes. Los contenidos más altos de flavonoides y fenoles se encontraron en el extracto metanólico de hojas cultivadas en el campo. Las actividades antioxidantes, analgésicas y antiinflamatorias de las muestras examinadas en ratas se observaron como extractos de hojas cultivadas en el campo > extractos de callos > extractos de brotes regenerados. Sin embargo, todas estas actividades en los extractos de cultivos de callos fueron comparables a las de los extractos de plantas cultivadas en el campo.

Conclusiones: Este estudio demostró que las plantas cultivadas en el campo son una fuente comparable de metabolitos secundarios que muestra múltiples actividades de manera significativa.

Palabras Clave: analgésico; antiinflamatorio; antioxidante; callo; lechuga iceberg; Lactuca sativa.

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Citation Format: Younus I, Ismail H, Rizvi CB, Dilshad E, Saba K, Mirza B, Waheed MT (2019) Antioxidant, analgesic and anti-inflammatory activities of in vitro and field-grown Iceberg lettuce extracts. J Pharm Pharmacogn Res 7(5): 343–355.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Quercus ilex and Pinus halepensis biological effects

J Pharm Pharmacogn Res 7(4): 260-272, 2019.

Original Article | Artículo Original

Phytochemical analysis, and antioxidant, anti-hemolytic and genoprotective effects of Quercus ilex L. and Pinus halepensis Mill. methanolic extracts

[Análisis fitoquímico y efectos antioxidante, antihemolítico y genoprotector de extractos metanólicos de Quercus ilex L. y Pinus halepensis Mill.]

Hicham Meziti1*, Hamama Bouriche1, Seoussen Kada1, Ibrahim Demirtas2, Murat Kizil3, Abderrahmane Senator1

1Laboratory of Applied Biochemistry, Faculty of Natural Sciences and Life, University Ferhat Abbas, Sétif 1, Algeria.
2Laboratory of Plant Research, Department of Chemistry, Faculty of Science, Uluyazi Campus, Cankiri Karatekin University, Cankiri, Turkey.
3Department of Chemistry, Faculty of Science and Arts, University of Dicle, Diyarbakır, Turkey.

*E-mail: hicham.meziti@univ-setif.dz, hicham.meziti@yahoo.com

Abstract

Context: Quercus ilex and Pinus halepensis are largely used in Algerian folk medicine as a remedy for different health problems.

Aims: To determine the phytochemical composition as well as to evaluate the antioxidant, anti-hemolytic and genoprotective effects of Quercus ilex root bark extract (QIE) and Pinus halepensis young ovulate cones extract (PHE).

Methods: Methanolic extracts were prepared by maceration. Phenolic compounds and flavonoids were quantified spectrophotometrically and identified by HPLC analysis. In vitro antioxidant activity of the extracts was assessed by determining the DPPH and ABTS radicals scavenging activities and ferric reducing/antioxidant power (FRAP). Protective effect of the extracts against AAPH-induced erythrocyte hemolysis was assessed. pBluescript M13 (+) plasmid DNA was used as oxidation target to evaluate DNA protective effect of the extracts.

Results: Considerable phenolic compounds and flavonoids contents were found in the studied extracts. Catechin and phenolic acids (4-hydoxybenzoic, caffeic, coumaric, ferulic and gentisic acids) were identified in QIE, while catechin and cinnamic acid were identified in PHE. Both extracts scavenge DPPH radical with IC50 values of 5.67 µg/mL and 18.87 µg/mL, respectively. Antioxidant capacity against ABTS radical was 4.13 and 1.15 mM Trolox equivalent/mg extract. The two extracts also showed a considerable ferric reducing ability with 1.98 and 8.55 mM FeSO4/mg extract, respectively. On the other hand, both extracts exerted a significant protective effect against AAPH-induced erythrocyte hemolysis and DNA protective activities were noticed.

Conclusions: Quercus ilex and Pinus halepensis extracts are important sources of bioactive compounds possessing important antioxidants, antihemolytic and genoprotective effects.

Keywords: anti-hemolytic; antioxidant; genoprotection; Pinus halepensis; Quercus ilex.

Resumen

Contexto: Quercus ilex y Pinus halepensis se usan en la medicina popular argelina como un remedio para diferentes problemas de salud.

Objetivos: Determinar la composición fitoquímica, así como evaluar los efectos antioxidantes, antihemolíticos y genoprotectores del extracto de corteza de raíz de Quercus ilex (QIE) y el extracto de conos ovulares de Pinus halepensis (PHE).

Métodos: Los extractos metanólicos se prepararon por maceración. Los compuestos fenólicos y los flavonoides se cuantificaron espectro-fotométricamente y se identificaron mediante análisis de HPLC. La actividad antioxidante in vitro se evaluó mediante la determinación de las actividades de captación de radicales DPPH y ABTS y la potencia férrica reductora/antioxidante (FRAP). Se evaluó el efecto protector de los extractos contra la hemólisis eritrocítica inducida por AAPH. El ADN plasmídico pBluescript M13 (+) se usó como diana de oxidación para evaluar el efecto protector de los extractos al ADN.

Resultados: En los extractos estudiados se encontraron considerables contenidos de compuestos fenólicos y de flavonoides. La catequina y los ácidos fenólicos (4-hidroxibenzoico, cafeico, cumárico, ferúlico y gentísico) se identificaron en QIE, mientras que la catequina y el ácido cinámico se identificaron en PHE. Ambos extractos eliminaron el radical DPPH con valores de CI50 de 5,67 µg/mL y 18,87 µg/mL, respectivamente. La capacidad antioxidante contra el radical ABTS fue 4,13 y 1,15 mM de equivalente de Trolox/mg de extracto. Los dos extractos también mostraron una considerable capacidad de reducción férrica con 1,98 y 8,55 mM FeSO4/mg, respectivamente. Por otro lado, ambos extractos ejercieron un efecto protector significativo contra la hemólisis eritrocítica inducida por AAPH y se observaron actividades protectoras al ADN.

Conclusiones: Los extractos de Quercus ilex y Pinus halepensis son fuentes importantes de compuestos bioactivos que poseen efectos antioxidantes, antihemolíticos y genoprotectores.

Palabras Clave: antihemolítico; antioxidante; genoprotección; Pinus halepensis; Quercus ilex.

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Citation Format: Meziti H, Bouriche H, Kada S, Demirtas I, Kizil M, Senator A (2019) Phytochemical analysis, and antioxidant, anti-hemolytic and genoprotective effects of Quercus ilex L. and Pinus halepensis Mill. methanolic extracts. J Pharm Pharmacogn Res 7(4): 260–272.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

A screening for discovering anticancer herbal drugs

J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 213-222, 2019.

Original Article | Artículo Original

A screening of anti-breast cancer effects and antioxidant activity of twenty medicinal plants gathered from Chaharmahal va Bakhtyari province, Iran

[Tamizaje antitumoral contra cáncer de mama y actividad antioxidante de veinte plantas medicinales recolectadas en la provincia de Chaharmahal va Bakhtyari, Irán]

Majid Asadi-Samani1*, Mahmoud Rafieian-Kopaei2, Zahra Lorigooini2, Hedayatollah Shirzad3*

1Student Research Committee, Shahrekord University of Medical Sciences, Shahrekord, Iran.
2Medical Plants Research Center, Basic Health Sciences Institute, Shahrekord University of Medical Sciences, Shahrekord, Iran.
3Cellular and Molecular Research Center, Basic Health Sciences Institute, Shahrekord University of Medical Sciences, Shahrekord, Iran.

*E-mail: majidas102@yahoo.com

Abstract

Context: Breast cancer is one of the most prevalent cancers that causes substantial numbers of deaths among women, worldwide. Medicinal plants can be used for discovering new anti-breast cancer drugs.

Aim: To investigate the antioxidant effects of twenty Iranian herbs and their anticancer effects against breast cancer cell lines (i.e. MDA-MB231 and MCF-7) compared with a non-cancerous human cell line (HDF).

Methods: In this study, the plant samples were collected from different regions of Chaharmahal va Bakhtyari province in Iran and their hydroalcoholic (ethanol: water; 70:30) extracts prepared by maceration method. Antioxidant activity was investigated by DPPH with reference to butylated hydroxytoluene (BHT). Anticancer effects were investigated by MTT colorimetric assay.

Results: Most of the plants examined in this study had higher antioxidant activity than that of BHT. Satureja bachtiarica (37.27 ± 1.56 µg/mL), Plantago lanceolata (43.19 ± 4.67 µg/mL), Parietaria judaica (45.34 ± 8.08 µg/mL), Stachys inflata (53.70 ± 1.80 µg/mL), and Euphorbia szovitsii (55.78 ± 1.37 µg/mL) inhibited the DPPH free radicals in the lower concentration compared to BHT (120.48 ± 1.42 µg/mL) and other plants. MTT assay showed that the lowest IC50s values were observed for E. microsciadia and E. szovitsii among the examined plants on both breast cancer cell lines. There was no significant relationship between anticancer effects and antioxidant activity of the plants (p>0.05).

Conclusions: The examined plants might be considered as valuable resources of natural compounds that may possess anti-breast cancer properties.

Keywords: antioxidant activity; cytotoxicity; drug discovery; natural compounds; traditional medicine.

Resumen

Contexto: El cáncer de mama es uno de los cánceres más prevalentes que causa un gran número de muertes entre las mujeres en todo el mundo. Las plantas medicinales se pueden usar para descubrir nuevos medicamentos contra el cáncer de mama.

Objetivo: Investigar los efectos antioxidantes de veinte hierbas iraníes y sus efectos anticancerígenos contra líneas celulares de cáncer de mama (es decir, MDA-MB231 y MCF-7) en comparación con una línea celular humana no cancerosa (HDF).

Métodos: En este estudio, se recolectaron muestras de plantas de diferentes regiones de la provincia de Chaharmahal va Bakhtyari en Irán y sus extractos hidroalcohólicos (etanol: agua; 70:30) preparados por el método de maceración. La actividad antioxidante se investigó mediante DPPH con referencia al hidroxitolueno butilado (BHT). Los efectos anticancerígenos se investigaron mediante el ensayo colorimétrico MTT.

Resultados: La mayoría de las plantas examinadas en este estudio tenían mayor actividad antioxidante que la de BHT. Satureja bachtiarica (37.27 ± 1.56 µg/mL), Plantago lanceolata (43.19 ± 4.67 µg/mL), Parietaria judaica (45.34 ± 8.08 µg/mL), Stachys inflata (53.70 ± 1.80 µg / mL) y Euphorbia szovitsii (55.78 ± 1.37 µg/mL) inhibieron el radical libre DPPH en la concentración más baja en comparación con BHT (120.48 ± 1.42 µg/mL) y otras plantas. El ensayo MTT mostró que se observaron los valores de CI50 más bajas para E. microsciadia y E. szovitsii entre las plantas examinadas en ambas líneas celulares de cáncer de mama. No hubo una relación significativa entre los efectos anticancerígenos y la actividad antioxidante de las plantas (p> 0.05).

Conclusiones: Las plantas examinadas podrían considerarse como recursos valiosos de compuestos naturales que pueden poseer propiedades contra el cáncer de mama.

Palabras Clave: actividad antioxidante; citotoxicidad; descubrimiento de medicamento; compuestos naturales; medicina tradicional.

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Citation Format: Asadi-Samani M, Rafieian-Kopaei M, Lorigooini Z, Shirzad H (2019) A screening of anti-breast cancer effects and antioxidant activity of twenty medicinal plants gathered from Chaharmahal va Bakhtyari province, Iran. J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 213–222.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Oxidative stress index in arterial hypertension and diabetes mellitus

J Pharm Pharmacogn Res 7(2): 103-115, 2019.

Original Article | Artículo Original

The oxidative stress index in human population with arterial hypertension and diabetes mellitus

[El índice de estrés oxidativo en una población humana con hipertensión arterial y diabetes mellitus]

Alberto J. Núñez Sellés1,2*, Wilfredo I. Mañon Rossi1, Rodolfo Núñez Musa2, Rafael Guillén Marmolejos2, Gregorio Martínez-Sánchez3

1National Evangelic University (UNEV), Paseo de los Periodistas 54, Miraflores, CP 10203, Santo Domingo, Distrito Nacional, Dominican Republic.
2Dominican Institute of Clinical and Pharmacological Research (IDICF), Calle Primera, Bloque VI No. 12, Buenos Aires del Mirador, CP 11109, Santo Domingo, Distrito Nacional, Dominican Republic.
3Independent Consultor, Via Dalmazia 16A, 60126, Ancona, Italy.

*E-mail: nunez500412@gmail.com

Abstract

Context: A clinical study was conducted in a cohort of human subjects from 60 to 75 years of age in order to assess the correlation between disease diagnosis and oxidative stress (OS) damage in diabetes mellitus (DM) and arterial hypertension (AHT).

Aims: To provide a sound basis to design a clinical protocol for antioxidant adjuvant therapy for DM and AHT.

Methods: The values of the OS index were determined from the experimental values of biomarkers in erythrocyte lysates obtained from human blood samples including total antioxidant levels, specific biomarkers of oxidative damage, and antioxidant enzyme activities. Three study groups were formed: Group I: DM patients (110 subjects), group II: AHT patients (112 subjects); and Control group: Healthy volunteers (123 subjects). The data of all groups were analyzed using SPSS 9.0 software. A nonparametric Friedman test was used to compare several related subgroups, and changes within the groups and subgroups were tested using the Wilcoxon paired test. A Mann-Whitney U test was used to estimate significant differences (p<0.05) between the subgroups.

Results: Severe OS was observed in subgroup IIc (AHT III), moderate OS was observed in subgroups Ib (DM II) and IIb (AHT II), mild OS was observed in subgroup Ia (DM I), and no OS was observed in subgroup IIa (AHT I).

Conclusions: The results support the possible design of clinical trial protocols for adjuvant antioxidant therapy in order to increase the efficacy of standard therapies for AHT II and III and for DM II. Antioxidant therapies for DM I and AHT I are not recommended due to the presence of only mild OS or no OS, respectively.

Keywords: antioxidant therapy; diabetes mellitus; hypertension; oxidative stress; redox biomarkers.

Resumen

Contexto: Se realizó un estudio clínico en una cohorte de sujetos humanos entre 60 y 75 años de edad para determinar la correlación entre diagnóstico de la enfermedad y daño por estrés oxidativo (EO) en diabetes mellitus (DM) e hipertensión arterial (HTA).

Objetivos: Proporcionar una base sólida para el diseño de un protocolo clínico para la terapia adyuvante antioxidante en DM e HTA.

Métodos: Se determinaron los valores del índice de EO a partir de las determinaciones experimentales de niveles de antioxidantes totales, biomarcadores específicos del daño oxidativo y actividades de enzimas antioxidantes en lisados de eritrocitos obtenidos de muestras de sangre. Se conformaron tres grupos de estudio: Grupo I; pacientes DM (110 sujetos), grupo II; pacientes HTA (112 sujetos), y grupo III; voluntarios sanos (123 sujetos). Los datos de los grupos se analizaron con el programa SPSS 9.0. Se utilizó la prueba no paramétrica de Friedman para comparar entre subgrupos, y los cambios entre grupos se analizaron mediante la prueba de pares de Wilcoxon. Las diferencias significativas entre subgrupos (p<0.05) se estimaron con la prueba de Whitney U.

Resultados: Se observó EO severo en el subgrupo IIc (HTA III), EO moderado en los subgrupos Ib (DM II) y IIb (HTA II), EO leve en el subgrupo Ia (DM I), y no se observó EO en el subgrupo IIa (HTA I).

Conclusiones: Los resultados demuestran el posible diseño de protocolos de ensayos clínicos para incrementar la eficacia de las terapias estándar de la HTA II y III, y DM II, con el uso de terapias antioxidantes adyuvantes, las que no son recomendables para DM I y HTA I, debido a que el EO es leve o no existente, respectivamente.

Palabras Clave: biomarcadores redox; estrés oxidativo; diabetes mellitus; hipertensión arterial; terapia antioxidante.

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Citation Format: Núñez Sellés AJ, Mañon Rossi WI, Núñez Musa R, Guillén Marmolejos R, Martínez-Sánchez G (2019) The oxidative stress index in human population with arterial hypertension and diabetes mellitus. J Pharm Pharmacogn Res 7(2): 103–115.

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Hepatoprotection of Bryothamnion triquetrum in rats

J Pharm Pharmacogn Res 7(1): 31-46, 2019.

Original Article | Artículo Original

Hepatoprotective properties from the seaweed Bryothamnion triquetrum (S.G.Gmelin) M.A.Howe against CCl4-induced oxidative damage in rats

[Propiedades hepatoprotectoras del alga Bryothamnion triquetrum (S.G.Gmelin) M.A.Howe contra el estrés oxidativo en ratas inducido por CCl4]

Alexis de J. Vidal Novoa1*, Ana M. de Oliveira e Silva2*, Dalva A. Portari Mancini3, Daylín Díaz Gutiérrez1, Jorge Mancini-Filho2

1Facultad de Biología, Universidad de La Habana, Calle 25 # 455 e/ J e I, Vedado, CP 14 000, La Habana, Cuba.
2Departamento de Alimentos e Nutrição Experimental, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de São Paulo, Av. Prof. Lineu Prestes # 580, Bloco 14, CEP 05508-900, São Paulo-SP, Brasil.
3Laboratorio de Virologia, Instituto Butantã, Ave Vital Brasil # 1500, Butantã, CEP 05503-900, São Paulo, Brasil.

*E-mail: alexis.vidal@infomed.sld.cu

Abstract

Context: Seaweeds are seen as a traditional food and folk medicine by different coastal countries. The red seaweed Bryothamnion triquetrum is a widely distributed species that grows in shallow waters, and different authors have demonstrated a possible application of the seaweeds as a source of natural antioxidants and relative diseases.

Aims: To evaluate the hepatoprotective properties on CCl4-induced oxidative stress in rats that were associated with the antioxidant activity from the polyphenol-rich fractions of the red seaweed Bryothamnion triquetrum.

Methods: Polyphenols were determined by Folin-Cioacalteu. Antioxidant activity from phenolic compounds-rich fractions was measured by different assays (DPPH, Reducing power, β-Carotene/linoleic acid assay and Inhibition of lipoperoxidation). Aqueous extract from B. triquetrum was administered during 20 days to rats and submitted CCl4-Induced oxidative damage. The peroxidation and hepatic damage (TBARS, ASAT and ALAT), antioxidant metabolite and enzymes (glutathione, catalase and superoxide dismutase) were evaluated. Also, it was evaluated the expression of antioxidant enzymes by RT-PCR.

Results: The antioxidant activity determined by different assays with polyphenolic fractions. Free Phenolic Acid was more active: DPPH, 20 µg 87%; Reducing power OD = 0.490, 20 µg ; β-carotene/linoleic acid 1 µg 53%, and inhibition of lipid peroxidation 0.250 µg 100%. Rats treated displayed lower liver TBARS, ASAT and ALAT than CCl4-treated group and catalase activity was increased. It was demonstrated expression of catalase.

Conclusions: Data suggest that Bryothamnion triquetrum protects the liver against oxidative stress by modulating its antioxidant enzymes and oxidative status with potential use as phytodrug or functional food.

Keywords: antioxidant; Bryothamnion triquetum; hepatoprotection; seaweeds.

Resumen

Contexto: Las algas marinas son consideradas como alimentos tradicionales y fitofármacos en determinados países. El alga marina Bryothamnion triquetrum es una especie ampliamente distribuida en aguas poco profundas. Diferentes autores han demostrado su posible aplicación como antioxidante natural.

Objetivos: Evaluar las propiedades hepatoprotectoras y protectoras del estrés oxidativo inducido por CCl4 asociadas con la actividad antioxidante de las fracciones ricas en polifenoles del alga Bryothamnion triquetrum.

Métodos: Los polifenoles fueron determinados por Folin-Cioacalteu. La actividad antioxidante de fracciones ricas en polifenoles se midió mediante: DPPH, capacidad reductora, ensayo de β-caroteno/ácido linoleico e inhibición de la lipoperoxidación. Se administró un extracto acuoso de B. triquetrum durante 20 días a ratas y se sometieron a daño oxidativo inducido por CCl4. Se evaluaron la peroxidación y el daño hepático (TBARS, ASAT y ALAT), metabolitos y enzimas antioxidantes (glutatión, catalasa y superóxido dismutasa). También se evaluó la expresión de enzimas antioxidantes mediante la técnica de RT-PCR.

Resultados: La fracción de ácidos fenólicos libres (FPA) resultó la más activa: DPPH, 20 μg 87%; capacidad reductora DO = 0,490 20 μg; β-caroteno/ácido linoleico 1 μg 53% e inhibición de la lipoperoxidación 0,250 μg 100%. Las ratas tratadas mostraron niveles más bajos de TBARS hepáticos, ASAT y ALAT que el grupo tratado con CCl4 y aumentó la actividad de catalasa. Se demostró la sobre-expresión de la catalasa.

Conclusiones: Los datos sugieren que Bryothamnion triquetrum protege al hígado contra el estrés oxidativo al modular sus enzimas antioxidantes y su estado oxidativo con su posible uso como fitofármaco o alimento funcional.

Palabras Clave: algas marinas; antioxidante; Bryothamnion triquetum; hepatoprotección.

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Citation Format: Vidal Novoa AJ, de Oliveira e Silva AM, Portari Mancini DA, Díaz Gutiérrez D, Mancini-Filho J (2019) Hepatoprotective properties from the seaweed Bryothamnion triquetrum (S.G.Gmelin) M.A.Howe against CCl4-induced oxidative damage in rats. J Pharm Pharmacogn Res 7(1): 31–46.

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