Category Archives: Antioxidant

Kombucha from Rhizophora mucronata

Antioxidant, biochemical markers, Diabetes, Enzymes
J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 410-421, 2020.

Original Article

The kombucha from Rhizophora mucronata Lam. herbal tea: Characteristics and the potential as an antidiabetic beverage

[Kombucha del té de hierbas de Rhizophora mucronata: Características y potencial como bebida antidiabética]

Hardoko*, Evi K. Harisman, Yunita E. Puspitasari

Department of Fisheries and Product Technology, Faculty of Fisheries and Marine Science, Brawijaya University, Jalan Veteran No. 1, Malang 65145, East Java, Indonesia.
Abstract

Context: Kombucha from tea is reported to be beneficial for health. Moreover, it can be used as a hepatoprotective, antiproliferative, antimicrobial, antidiabetic, and antilipidemic agent and is capable of healing stomach ulcers. But kombucha from other herbal has not been studied, including kombucha from the mangrove (Rhizophora mucronata) fruit.

Aims: To evaluate the characteristics and the antidiabetic potential of kombucha herbal tea from R. mucronata fruit based on in vitro, chemistry, and physical analysis.

Methods: This study was conducted by an experimental method using R. mucronata herbal tea as a kombucha drink with different sugar concentrations (10, 20, 30%) and fermentation time (7, 14, 21 days) with three replications on each experiment. The analyzed parameters were the inhibition of the α-glucosidase enzyme for antidiabetic activity, total phenolics, total acids, and organoleptic characteristics.

Results: The sugar concentration and fermentation time significantly affected the characteristics of the produced kombucha in inhibiting α-glucosidase. The optimum treatment in inhibition was at 10% sugar concentration and 14 days of fermentation time with IC50 of 33.95 ppm. The kombucha from R. mucronata fruit had a pH of 3.11 and contained a total phenolics of 19,679.82 mg GAE/100g, 0.52% of total acids, and was quite preferred by panelists.

Conclusions: Kombucha herbal tea of R. mucronata fruit has the potential as an antidiabetic drink with a lower IC50 value than acarbose drug and commercial kombucha tea.

Keywords: antidiabetic; fruit; a-glucosidase; herbal tea; kombucha; Rhizophora mucronata.

Resumen

Contexto: Se informa que la kombucha del té es beneficiosa para la salud. Además, puede usarse como un agente hepatoprotector, antiproliferativo, antimicrobiano, antidiabético y antilipidémico y es capaz de curar úlceras estomacales. Pero no se ha estudiado la kombucha de otras hierbas, incluida la kombucha de la fruta del mangle (Rhizophora mucronata).

Objetivos: Evaluar las características y el potencial antidiabético del té de hierbas kombucha de la fruta de R. mucronata con base en análisis in vitro, químicos y físicos.

Métodos: Este estudio se realizó mediante un método experimental utilizando té de hierbas de R. mucronata como bebida de kombucha con diferentes concentraciones de azúcar (10, 20, 30%) y tiempo de fermentación (7, 14, 21 días) con tres repeticiones en cada experimento. Los parámetros analizados fueron la inhibición de la enzima α-glucosidasa para la actividad antidiabética, fenoles totales, ácidos totales y características organolépticas.

Resultados: La concentración de azúcar y el tiempo de fermentación afectaron significativamente las características de la kombucha producida en la inhibición de la α-glucosidasa. El tratamiento óptimo en la inhibición fue a una concentración de azúcar del 10% y 14 días de tiempo de fermentación con IC50 de 33,95 ppm. La kombucha de la fruta de R. mucronata tuvo un pH de 3.11 y contenía un contenido de fenoles totales de 19.679,82 mg GAE/100g, 0,52% del ácido total, y fue muy preferida por los panelistas.

Conclusiones: La kombucha del té de hierbas de la fruta de R. mucronata tiene el potencial de ser una bebida antidiabética con un valor de CI50 más bajo que el fármaco de acarbosa y la kombucha del té comercial.

Palabras Clave: antidiabético; fruta; a-glucosidasa; té de hierbas; kombucha; Rhizophora mucronata.

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Citation Format: Hardoko, Harisman EK, Puspitasari YE (2020) The kombucha from Rhizophora mucronata Lam. herbal tea: Characteristics and the potential as an antidiabetic beverage. J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 410–421.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Marine microorganism metabolites in cancer, immunity, and inflammation

Angiogenesis, Antioxidant, Apoptosis, Cancer, Immunotherapy, Marine Pharmacognosy, Molecular Pharmacology, Pharmacology
J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 368-391, 2020.

Review

Metabolites from marine microorganisms in cancer, immunity, and inflammation: A critical review

[Metabolitos procedentes de microorganismos marinos en cáncer, inmunidad e inflamación: Una revisión crítica]

Mario Riera-Romo, Liem Wilson-Savón, Ivones Hernandez-Balmaseda*

Department of Pharmacology, Institute of Marine Sciences, Havana 10600, Cuba.
Abstract

Context: Marine microorganisms represent a promising source of bioactive molecules for biomedical applications. Increasing scientific literature is describing novel metabolites isolated from marine microbes with attractive pharmacological properties, such as anti-inflammatory, immunomodulatory, and anticancer.

Aims: To reveal a background of the main marine microbial-derived products that have been isolated and characterized, including recent examples. The main mechanisms of action of these compounds in different models are also discussed.

Methods: This research was structured based on a four phases design. 1) the identification of research questions, 2) selection of relevant studies, 3) filtering of studies based on inclusion and exclusion criteria, and 4) collection and organization of the data. For the web search, were used PubMed, Web of Science, Science Direct and ProQuest. For the selection and classification of the papers was used PRISMA software.

Results: A wide variety of marine microbial metabolites with important pharmacological properties have been discovered and characterized so far. The main sources of these compounds are marine actinomycetes, bacilli, fungi from Aspergillus and Penicillium genus, microalgae, and some marine symbiotic bacteria and fungi. Most of these metabolites exhibit cytotoxic, pro-apoptotic, anticancer, anti-inflammatory, and immunomodulatory activities. Complex structural moieties, such as multiple aromatic rings and heteroatoms, seem to be related to these properties. The mechanisms of action of most of these molecules target apoptosis-related proteins, enzymes, transcription factors, DNA binding proteins and some cell surface receptors.

Conclusions: The marine environment offers an efficient and attractive way to obtain novel natural products. Marine microorganisms are a prolific source of new molecules and extracts with therapeutic potential in the treatment of chronic inflammatory diseases. They represent and ecofriendly and feasible option to obtain drug candidates with multiple mechanisms of action and important biomedical applications.

Keywords: bioactive compounds; biomedical applications; cancer; inflammation; immunity; marine microorganisms.

Resumen

Contexto: Los microorganismos marinos constituyen una fuente de moléculas bioactivas para aplicaciones biomédicas. En la literatura se han descrito metabolitos novedosos aislados de microbios marinos con propiedades farmacológicas atractivas como anti-inflamatoria, inmunomoduladora y anticancer.

Objetivos: Revelar estado del arte de los principales productos derivados de microbios marinos que han sido aislados y caracterizados, incluyendo ejemplos recientes. También se discuten los principales mecanismos de acción de estos compuestos en diferentes modelos.

Métodos: Esta investigación fue estructurada en un diseño de cuatro fases. 1) Identificación de las preguntas de investigación, 2) selección de los estudios relevantes, 3) filtrado de los estudios basado en los criterios de inclusión y exclusión, y 4) colección y organización de los datos. Para la búsqueda en la web se utilizaron PubMed, Web of Science, Science Direct and ProQuest. Para la selección y clasificación de los artículos se empleó el software PRISMA.

Resultados: Una amplia variedad de metabolitos derivados de microbios marinos con propiedades farmacológicas importantes han sido descubiertos y caracterizados hasta la fecha. Las principales fuentes de estos compuestos son los actinomicetos marinos, bacilos, hongos de los géneros Aspergillus y Penicillium, microalgas y algunas bacterias y hongos simbióticos. La mayoría de estos metabolitos exhiben actividad citotóxica, pro-apoptótica, anticancer, anti-inflamatoria e inmunomoduladora. Motivos estructurales complejos como múltiples anillos aromáticos y heteroátomos parecen estar relacionados con estas propiedades. Los mecanismos de acción de casi todas estas moléculas tienen como blanco proteínas relacionadas a la apoptosis, enzimas, factores de transcripción, proteínas de unión al ADN y algunos receptores de la superficie celular.

Conclusiones: El medioambiente marino ofrece una vía atractiva y eficiente de obtener novedosos productos naturales. Los microorganismos marinos son una fuente prolífica de nuevas moléculas y extractos con potencial terapéutico en el tratamiento de enfermedades inflamatorias crónicas. Ellos representan una opción ecológica y factible para obtener nuevos candidatos a fármacos con múltiples mecanismos de acción e importantes aplicaciones biomédicas.

Palabras Clave: aplicaciones biomédicas; cáncer; compuestos bioactivos; inflamación; inmunidad; microorganismos marinos.

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Citation Format: Riera-Romo M, Wilson-Savón L, Hernandez-Balmaseda I (2020) Metabolites from marine microorganisms in cancer, immunity, and inflammation: A critical review. J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 368–391.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Protective effect of Erythrina senegalensis extracts

Analytical Chemistry, Antioxidant, Antioxidant capacity, Cellular Pharmacology, Cytotoxic activity, Medicinal Plants, Oxidative Stress
J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 247-259, 2020.

Original Article

Protective effect of Erythrina senegalensis sequential extracts against oxidative stress in SC-1 fibroblasts and THP-1 macrophages

[Efecto protector de los extractos secuenciales de Erythrina senegalensis contra el estrés oxidativo en fibroblastos SC-1 y macrófagos THP-1]

Ewura S. Yahaya1,2*, Werner Cordier1, Paul A. Steenkamp3, Vanessa Steenkamp1

1Department of Pharmacology, School of Medicine, Faculty of Health Sciences, University of Pretoria, Pretoria, South Africa.
2Department of Pharmacology, School of Medical Sciences, University of Cape Coast, Cape Coast, Ghana.
3Centre for Plant Metabolomics Research, Department of Biochemistry, University of Johannesburg, Auckland Park, South Africa.
Abstract

Context: Erythrina senegalensis (ES) DC. is used traditionally in the management of various free radical-related diseases, including wound healing.

Aims: To evaluate sequentially prepared leaf extracts of ES for the ability to protect against oxidative stress in fibroblasts and macrophages.

Methods: Sequential extracts were prepared using hexane, ethyl acetate, methanol and water in increasing polarity. Chemical profiling was done with ultra-performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry (UPLC-MS). Cytotoxic potential was determined using the sulforhodamine B staining assay, phase contrast, PlasDIC, and live/dead staining microscopy. The ability to scavenge the ABTS and DPPH free radicals was assessed, while the effect on AAPH-induced oxidative stress was evaluated by measuring reactive oxygen species (ROS) release.

Results: A previously reported compound (neobavaisoflavone), and three others (kaempferol, rutin, and rotenone) were tentatively detected. With regards to cytotoxicity, no IC50 could be determined up to the highest concentration tested (100 µg/mL) in both THP-1 and SC-1 cells. The methanol extract displayed the greatest antioxidant activity against the free radicals (IC50 = 44.86 µg/mL [ABTS]; 291.1 µg/mL [DPPH]) and AAPH-induced intracellular ROS in macrophages (1.0-fold reduction at 100 µg/mL). The protective effect of the extracts (1 – 100 µg/mL) was comparable to the positive control (Trolox), which decreased ROS by 1.30-fold at 5 µg/mL.

Conclusions: A significant ability to protect against oxidative stress was exhibited by extracts from ES, with no observed cytotoxicity. Secondary metabolites from the plant may have potential for use as alternative medicines in ROS-induced diseases such as chronic wounds.

Keywords: antioxidant activity; cytotoxicity; oxidative stress; wounds.

Resumen

Contexto: Erythrina senegalensis (ES) DC. se usa tradicionalmente en el tratamiento de diversas enfermedades relacionadas con los radicales libres, incluida la curación de heridas.

Objetivos: Evaluar extractos de hojas de ES preparados secuencialmente para la capacidad de proteger contra el estrés oxidativo en fibroblastos y macrófagos.

Métodos: Los extractos se prepararon usando hexano, acetato de etilo, metanol y agua en polaridad creciente. La elaboración de perfiles químicos se realizó con cromatografía líquida de ultra alto rendimiento junto con espectrometría de masas (UPLC-MS). El potencial citotóxico se determinó usando el ensayo de tinción con sulforodamina B, contraste de fase, PlasDIC y microscopía de tinción viva/muerta. Se evaluó la capacidad de eliminar los radicales libres ABTS y DPPH, mientras que el efecto sobre el estrés oxidativo inducido por AAPH midiendo la liberación de especies reactivas de oxígeno (ROS).

Resultados: Un compuesto previamente informado (neobavaisoflavona) y otros tres (kaempferol, rutina y rotenona) fueron detectados tentativamente. Con respecto a la citotoxicidad, no se pudo determinar la CI50 hasta la concentración más alta probada (100 µg/mL) en las células THP-1 y SC-1. El extracto de metanol mostró la mayor actividad antioxidante contra los radicales libres [IC50 = 44,86 µg/mL (ABTS); 291,1 µg/mL (DPPH)] y ROS intracelular inducida por AAPH en macrófagos (reducción de 1,0 vez a 100 µg/mL). El efecto protector de los extractos (1 – 100 µg/mL) fue comparable al control positivo (Trolox), que disminuyó las ROS en 1,30 veces a 5 µg/mL.

Conclusiones: Los extractos de ES exhibieron una capacidad significativa para proteger contra el estrés oxidativo, sin citotoxicidad observada. Los metabolitos secundarios de la planta pueden tener potencial para su uso como medicamentos alternativos en enfermedades inducidas por ROS tales como heridas crónicas.

Palabras Clave: actividad antioxidante; citotoxicidad; estrés oxidativo; heridas.

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Citation Format: Yahaya ES, Cordier W, Steenkamp PA, Steenkamp V (2020) Protective effect of Erythrina senegalensis sequential extracts against oxidative stress in SC-1 fibroblasts and THP-1 macrophages. J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 247–259.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Terminalia chebula protected the doxorubicin-induced renal damage

Antioxidant, Antioxidant capacity, biochemical markers, Cancer, Herbal Medicine, Medicinal Plants, Nephroprotection, Nephrotoxicity, Oxidative Stress
J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 237-246, 2020.

Original Article

The activity of Terminalia chebula Retz. extract on doxorubicin-induced renal damage in rats

[La actividad del extracto de Terminalia chebula Retz. sobre el daño renal inducido por doxorrubicina en ratas]

Aamina Muneer1, Ahmad Alhowail2, Maha Aldubayan2, Syed Imam Rabbani1,2

1Department of Pharmacology, Al-Ameen College of Pharmacy, Bangalore, India.
2Department of Pharmacology and Toxicology, College of Pharmacy, Qassim University, Buraydah, Kingdom of Saudi Arabia.
Abstract

Context: Doxorubicin (DXR) is a common anticancer drug known to produce several complications. Terminalia chebula popularly known as ‘King of medicine’ is found to possess wound healing, anti-inflammatory and antioxidant properties.

Aims: To evaluate the effects of Terminalia chebula extract on doxorubicin-induced renal damages in rats.

Methods: Coadministration of Terminalia chebula extract (0.25, 0.5 and 1.0 g/kg) was tested against DXR (2.5 mg/kg) induced renal damages in rats. Additional two groups were evaluated by administering 0.5 g/kg of the extract to animals either before or after DXR treatment. Kidney function tests were performed by measuring the serum levels of urea, creatinine, uric acid, and total protein. The antioxidant activity of the extract was evaluated by in vivo and in vitro methods. Histopathology of kidney tissues was performed to assess the morphological changes. The significance of results obtained were statistically analyzed.

Results: The data obtained indicated that co-administration of the extract at higher doses (0.5 and 1.0 g/kg) significantly (p<0.01) reduces the serum levels of creatinine, urea, uric acid, and total proteins compared to DXR group. The extract also decreases the structural damages induced by DXR and exhibited antioxidant property. However, the pre- and post-treatments of Terminalia extract neither alter significantly the biomarker levels nor ameliorated the histopathological changes induced by DXR in rats.

Conclusions: The observations indicated that co-administration of Terminalia chebula decreased the renal damage induced by DXR in rats. The protective action of the extract may be related to its wound-healing and antioxidant properties, the latter of which diminished the free-radical damage induced by DXR.

Keywords: antioxidant; doxorubicin; renal damage; Terminalia chebula.

Resumen

Contexto: La doxorrubicina (DXR) es un medicamento común contra el cáncer que produce varias complicaciones. La Terminalia chebula, conocida popularmente como “Rey de la medicina”, posee propiedades curativas, anti-inflamatorias y antioxidantes.

Objetivos: Evaluar los efectos del extracto de Terminalia chebula sobre daños renales inducidos por doxorrubicina en ratas.

Métodos: La administración conjunta del extracto de Terminalia chebula (0,25; 0,5 y 1,0 g/kg) se probó contra daños renales inducidos por DXR (2.5 mg/kg) en ratas. Se evaluaron dos grupos adicionales administrando 0,5 g/kg del extracto a animales antes o después del tratamiento con DXR. Las pruebas de función renal se realizaron midiendo los niveles séricos de urea, creatinina, ácido úrico y proteína total. La actividad antioxidante del extracto se evaluó por métodos in vivo e in vitro. La histopatología de los tejidos renales se realizó para evaluar los cambios morfológicos. La importancia de los resultados obtenidos se analizó estadísticamente.

Resultados: La administración conjunta del extracto a dosis más altas (0,5 y 1,0 g/kg) significativamente (p <0,01) redujo los niveles séricos de creatinina, urea, ácido úrico y proteínas totales en comparación con el grupo DXR. El extracto también disminuyó los daños estructurales inducidos por DXR y exhibió propiedades antioxidantes. Sin embargo, los tratamientos previos y posteriores del extracto de Terminalia no alteraron significativamente los niveles de biomarcadores ni mejoraron los cambios histopatológicos inducidos por DXR en ratas.

Conclusiones: Las observaciones indicaron que la administración conjunta de Terminalia chebula disminuyó el daño renal inducido por DXR en ratas. La acción protectora del extracto puede estar relacionada con sus propiedades antioxidantes y de curación de heridas, la última de las cuales disminuyó el daño de los radicales libres inducido por DXR.

Palabras Clave: antioxidante; daño renal; doxorrubicina; Terminalia chebula.

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Citation Format: Muneer A, Alhowail A, Aldubayan M, Rabbani SI (2020) The activity of Terminalia chebula Retz. extract on doxorubicin-induced renal damage in rats. J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 237–246.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Therapeutic use of E. aureum in Parkinson’s disease

Antioxidant, biochemical markers, Herbal Medicine, Medicinal Plants, Neuroprotection, Oxidative Stress, Parkinson
J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 225-236, 2020.

Original Article

Ethanol extract of Epipremnum aureum leaves attenuate intranigral-rotenone induced Parkinson’s disease in rats

[El extracto etanólico de hojas de Epipremnum aureum atenúa la enfermedad de Parkinson inducida por rotenona intranigral en ratas]

Suraj Sood1, Manish Kumar1,2, Nitin Bansal1*

1Department of Pharmacology, ASBASJSM College of Pharmacy, Bela (Ropar), Punjab-140111, India.
2I. K. Gujral Punjab Technical University, Kapurthala, Punjab-144603, India.
Abstract

Context: Parkinson’s disease (PD) is characterized by motor-symptoms attributed to profound (60 – 70%) neurodegeneration in the striatum and loss of dopamine thereof. Oxidative stress, mitochondrial dysfunction and neuroinflammation are major contributors to neurodegenerative pathogenesis of PD. Epipremnum aureum is an ornamental plant found to possess significant antioxidant and anti-inflammatory properties.

Aims: To evaluate the neuroprotective potential of ethanol extract of E. aureum (EEA) leaves against rotenone-induced neurotoxicity in rats.

Methods: Stereotaxic brain surgery was performed on day 1 and rotenone (ROT) was injected (300 µg/µL) in the substantia nigra pars compacta (SNpc) to induce PD in rats. EEA (125, 250 and 500 mg/kg, p.o.) was administered to ROT-treated rats for 28 consecutive days. Rearing behavior, ambulation, catalepsy and paw retraction test were performed on day 28. After behavioral tests, rats were sacrificed, whole-brain removed and TBARS, GSH and catalase activity was determined in brain homogenate.

Results: ROT-treated rats showed a conspicuous increase in the catatonic score, paw retraction time and decline in the ambulatory score and rearing score that exhibited induction of PD in rats. The motor-symptoms triggered by rotenone were significantly reversed in EEA (250 and 500 mg/kg) treated animals. EEA treatment significantly attenuated the intranigral ROT induced rise in brain TBARS and a decline in GSH content and catalase activity.

Conclusions: The study demonstrated that in the present model of PD, treatment with EEA mitigates the key symptoms (e.g. hypokinesia, rigidity and postural instability) through potent antioxidant activity.

Keywords: catalepsy; Epipremnum aureum; oxidative stress; Parkinson’s disease; rotenone; substantia nigra pars compacta.

Resumen

Contexto: La enfermedad de Parkinson (EP) se caracteriza por síntomas motores atribuidos a una neurodegeneración profunda (60-70%) en el cuerpo estriado y la pérdida de dopamina del mismo. El estrés oxidativo, la disfunción mitocondrial y la neuroinflamación son los principales contribuyentes a la patogénesis neurodegenerativa de la EP. Epipremnum aureum es una planta ornamental que posee propiedades antioxidantes y anti-inflamatorias significativas.

Objetivos: Evaluar el potencial neuroprotector del extracto etanólico de E. aureum (EEA) contra la neurotoxicidad inducida por rotenona en ratas.

Métodos: La cirugía cerebral estereotáxica se realizó el día 1 y se inyectó rotenona (ROT) (300 µg/µL) en sustancia negra compacta (SNpc) para inducir la EP en ratas. Se administró EEA (125, 250 y 500 mg/kg, p.o.) a ratas tratadas con ROT durante 28 días consecutivos. La prueba de comportamiento de crianza, la deambulación, la catalepsia y la retracción de la pata se realizaron el día 28. Después de las pruebas de comportamiento, se sacrificaron las ratas, se extrajo todo el cerebro y se determinó la actividad de TBARS, GSH y catalasa en homogeneizado de cerebro.

Resultados: Las ratas tratadas con ROT mostraron un notable aumento en la puntuación catatónica, el tiempo de retracción de la pata y la disminución en la puntuación ambulatoria y la puntuación de crianza que exhibieron inducción de EP en ratas. Los síntomas motores desencadenados por la rotenona se revirtieron significativamente en los animales tratados con EEA (250 y 500 mg/kg). El tratamiento con EEE atenuó significativamente el aumento inducido por ROT intranigral en los TBARS cerebrales y la disminución en el contenido de GSH y la actividad de catalasa.

Conclusiones: El estudio demostró que, en el presente modelo de EP, el tratamiento con EEA mitiga los síntomas clave (por ejemplo, hipocinesia, rigidez e inestabilidad postural) a través de una potente actividad antioxidante.

Palabras Clave: catalepsia; Epipremnum aureum; estrés oxidativo; enfermedad de Parkinson; rotenona; sustancia nigra pars compacta.

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Citation Format: Sood S, Kumar M, Bansal N (2020) Ethanol extract of Epipremnum aureum leaves attenuate intranigral-rotenone induced Parkinson’s disease in rats. J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 225–236.

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Pharmacognostic and evaluation of antioxidant capacity of rambutan fruits

Antioxidant, Antioxidant capacity, Extraction methods, Fatty acid, Medicinal Plants, Phytochemistry
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

Alternative Methods, Antioxidant, Antioxidant capacity, Nephroprotection, Nephrotoxicity
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

Analytical Chemistry, Antioxidant, Antioxidant capacity, Extraction methods, Flavonoids, Herbal Medicine, Oxidative Stress
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

Antioxidant, Antioxidant capacity, Extraction methods, Herbal Medicine, Inflammation, Phytochemistry, Toxicology
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)

Fatty acids and antioxidant capacity from Chilean citrus oils

Analytical Chemistry, Antioxidant, biochemical markers, Citrus, Extraction methods, Fatty acid, Nutrition, Oil, Raw material, total phenolic compounds
J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 389-407, 2019.

Original Article | Artículo Original

Influence of extraction methods on fatty acid composition, total phenolic content and antioxidant capacity of Citrus seed oils from the Atacama Desert, Chile

[Influencia de los métodos de extracción en la composición de ácidos grasos, el contenido fenólico total y la capacidad antioxidante de los aceites de semillas de cítricos del desierto de Atacama, Chile]

Gabino Garrido1*, Wai-Houng Chou1, Carolina Vega1, León Goïty2, Marisela Valdés1

1Department of Pharmaceutical Sciences, Faculty of Sciences, Universidad Catolica del Norte, Av. Angamos 0610, Antofagasta 1270709, Chile.
2Faculty of Medicine, Universidad Diego Portales, Av. Ejército 233, Santiago 8320000, Chile.
Abstract

Context: In the north of Chile, the Atacama Desert and the town of Pica are located, where numerous fruits grow, including citrus ecotypes that generate waste such as the seeds of these fruits.

Aims: To evaluate the influence of extraction methods on fatty acid composition, nutritional quality indexes of lipids, total phenolic content and antioxidant capacity of acid lime (AL) and sweet orange (SO) seed oils from Pica oasis.

Methods: Extraction of these oils was performed using Soxhlet (SE) and direct (D-UAE) or indirect (I-UAE) ultrasound-assisted extraction techniques.

Results: The highest oil yields were obtained using SE (AL = 31.90%, SO = 33.32%). These oils were found to be a rich source of unsaturated fatty acids. Linoleic (36.69%, SE), palmitic (21.90%, SE), oleic (18.07%, UAE-D), a-linolenic (11.45%, D-UAE), and myristoleic (5.91%, D-UAE) acids were the highest concentrations found in AL, while in SO they were oleic and a-linolenic acids (22.54 and 4.53%, respectively) in SE. Total phenolic contents were found without statistical differences between extraction methods (AL =0.719 – 0.787 mg GAE/g oil and SO = 0.653 – 0.915 mg GAE/g oil), except D-UAE SO (0.653 mg GAE/g oil). These oils had similar radical scavenging capacity and reducing power, except in ORAC method (41.99 vs. 96.39 µmol TE/g oil for AL and SO, respectively both in SE). The indexes of nutritional quality were similar among the different methods for the same species, but some of them presented statistically significant differences between the species.

Conclusions: An influence of extraction methods on fatty acid composition, total phenolic content and antioxidant capacity of AL and SO seed oils with better results achieved using SE followed by I-UAE was demonstrated. This work establishes the potential source of nutritional compounds of these seeds that grow in the Atacama Desert, Chile.

Keywords: acid lime seed oil; antioxidant capacity; fatty acids; sweet orange seed oil; total phenolics.

Resumen

Contexto: En el norte de Chile se localiza el desierto de Atacama y la localidad de Pica donde crecen numerosos frutos que incluyen ecotipos de cítricos que generan residuos como las semillas de estos frutos.

Objetivos: Evaluar la influencia de los métodos de extracción en la composición de ácidos grasos, los índices de calidad nutricional de los lípidos, los fenoles totales y la capacidad antioxidante de los aceites de semillas de lima ácida (AL) y naranja dulce (SO) del oasis Pica.

Métodos: La extracción de estos aceites se realizó utilizando técnicas de extracción Soxhlet (SE) y asistida por ultrasonido directa (D-UAE) o indirecta (I-UAE).

Resultados: Los mayores rendimientos de aceite se obtuvieron utilizando SE (AL = 31,90%, SO = 33,32%). Se descubrió que estos aceites son una rica fuente de ácidos grasos insaturados. Las concentraciones de los ácidos linoleico (36,69%, SE), palmítico (21,90%, SE), oleico (18,07%, UAE-D), a-linolénico (11,45%, D-UAE) y miristoleico (5,91%, D-UAE) fueron las más altas encontradas en AL, mientras que en SO fueron ácidos oleico y a-linolénico (22,54 y 4,53%, respectivamente) en SE. El contenido fenólico total se encontró sin diferencias estadísticas entre los métodos de extracción (AL = 0,719 – 0,787 mg GAE/g de aceite y SO = 0,653 – 0,915 mg GAE/g de aceite), excepto D-UAE SO (0,653 mg GAE/g de aceite). Estos aceites tuvieron una capacidad similar de eliminación de radicales y poder reductor, excepto en el método ORAC (41,99 vs. 96,39 µmol de aceite TE/g para AL y SO, respectivamente ambos en SE). Los índices de calidad nutricional fueron similares entre los diferentes métodos para la misma especie, pero algunos de ellos presentaron diferencias estadísticamente significativas entre las especies.

Conclusiones: Se demostró una influencia de los métodos de extracción en la composición de ácidos grasos, el contenido fenólico total y la capacidad antioxidante de los aceites de semillas de AL y SO con mejores resultados en SE seguido de I-UAE. Este trabajo establece la fuente potencial de compuestos nutricionales de estas semillas que crecen en el desierto de Atacama, Chile.

Palabras Clave: aceite de semilla de lima ácida; aceite de semilla de naranja dulce; ácidos grasos; capacidad antioxidante; fenoles totales.

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Citation Format: Garrido G, Chou W-H, Vega C, Goïty L, Valdes M (2019) Influence of extraction methods on fatty acid composition, total phenolic content and antioxidant capacity of Citrus seed oils from the Atacama Desert, Chile. J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 389–407.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)