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Pharmacological properties of Centaurea tougourensis



J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 790-802, 2021.

Original article

In vitro assessment of antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective and antimicrobial activities of Centaurea tougourensis Boiss. & Reut.

[Evaluación in vitro de las actividades antioxidantes, antiinflamatorias, neuroprotectoras y antimicrobianas de Centaurea tougourensis Boiss. & Reut.]

Mohamed Sabri Bensaad1,2, Saliha Dassamiour2*, Leila Hambaba2, Chawki Bensouici3, Hamada Haba4

1Laboratoire de Physio-Toxicologie, Pathologie Cellulaires et Moléculaires-Biomolécules (LPTPCMB), Département de Biologie des Organismes, Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie, Université de Batna-2, Batna, Algeria.

2Laboratoire de Biotechnologie des Molécules Bioactives et de la Physiopathologie Cellulaire (LBMBPC), Département de Microbiologie et de Biochimie, Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie, Université de Batna-2, Batna, Algeria.

3Centre de Recherche en Biotechnologie, Ali Mendjli nouvelle ville UV 03, Constantine, Algeria.

4Laboratoire de Chimie et Chimie de l’Environnement (LCCE), Département de Chimie, Faculté des Sciences de la Matière, Université de Batna-1, Batna, Algeria.

*E-mail: s.dassamiour@univ-batna2.dz

Abstract

Context: More than 500 Centaurea species compose the Asteraceae family, and most of the recent studies made on the species of this genus proved their pharmacological potential, especially to treat chronic illnesses.

Aims: To evaluate for the first time the antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective and anti-microbial properties of the n-butanol (n-BuOH) and ethyl acetate (EA) extracts of the aerial part of Centaurea tougourensis.

Methods: The antioxidant activity was determined by ABTS, galvinoxyl radical, phenanthroline, and reducing power assays, while the anti-inflammatory effects were assessed by heat-induced hemolysis and egg albumin denaturation assays. The neuroprotective activity was assessed against acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE) and the anti-microbial activity by the agar disk diffusion method.

Results: Both extracts possess a great antioxidant capacity, but it was considered higher in the n-BuOH extract with respective IC50 values of 8.04 ± 0.21 μg/mL in ABTS assay and 4.25 ± 0.6 μg/mL in GOR assay, while the A0.50 values were 4.46 ± 0.55 μg/mL in phenanthroline assay and 11.16 ± 0.64 μg/mL in reducing power assay. The n-BuOH extract also showed a remarkable anti-inflammatory activity with an EC50 of 120.81 ± 0.2 μg/mL in egg albumin denaturation assay and 154.15 ± 0.14 μg/mL in heat-induced hemolysis assay. The neuroprotective activity of the n-BuOH extract was very strong in both AChE and BChE inhibitory assays with respective IC50 values of 9.8 ± 0.62 μg/mL and 173.53 ± 0.04 μg/mL. EA extract was more active on microbial strains.

Conclusions: These encouraging results showed once again the pharmacological potential of Centaurea species.

Keywords: anti-inflammatory; antimicrobial; antioxidant; Centaurea tougourensis; neuroprotective.

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Resumen

Contexto: Más de 500 especies de Centaurea componen la familia Asteraceae y la mayoría de los estudios de las especies de este género demostraron su potencial farmacológico, especialmente para el tratamiento de enfermedades crónicas.

Objetivos: Evaluar por primera vez las propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, neuroprotectoras y antimicrobianas de los extractos de n-butanol (n-BuOH) y acetato de etilo (EA) de la parte aérea de Centaurea tougourensis.

Métodos: La actividad antioxidante se determinó mediante ensayos de ABTS, radical galvinoxilo, fenantrolina y poder reductor, mientras que los efectos antiinflamatorios se evaluaron mediante ensayos de hemólisis inducida por calor y desnaturalización de albúmina de huevo. La actividad neuroprotectora se evaluó frente a acetilcolinesterasa (AChE) y butirilcolinesterasa (BChE) y la actividad antimicrobiana mediante el método de difusión en disco de agar.

Resultados: Ambos extractos poseen un gran efecto antioxidante, pero se consideró más alto en el extracto de n-BuOH con valores de IC50 respectivos de 8,04 ± 0,21 μg/mL en el ensayo ABTS y 4,25 ± 0,6 μg/mL en el ensayo GOR, mientras que los valores de A0,50 fueron 4,46 ± 0,55 μg/mL en el ensayo de fenantrolina y 11,16 ± 0,64 μg/mL en el ensayo de potencia reductora. El extracto de n-BuOH mostró también una notable actividad antiinflamatoria con una CE50 de 120,81 ± 0,2 μg/mL en el ensayo de desnaturalización de albúmina de huevo y 154,15 ± 0,14 μg/mL en el ensayo de hemólisis inducida por calor. La neuroprotección del extracto de n-BuOH se manifestó mediante la actividad inhibidora sobre AChE y BChE, con valores de IC50 respectivos de 9,8 ± 0,62 μg/mL y 173,53 ± 0,04 μg mL. El extracto de EA fue más activo contra las cepas microbianas.

Conclusiones: Estos alentadores resultados demostraron una vez más el potencial farmacológico de la especie Centaurea.

Palabras Clave: anti-inflamatorio; antimicrobiano; antioxidante; Centaurea tougourensis; neuroprotector.

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Citation Format: Bensaad MS, Dassamiour S, Hambaba L, Haba H (2021) In vitro assessment of antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective and antimicrobial activities of Centaurea tougourensis Boiss. & Reut. J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 790–802.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Metabolic effects of M. charantia foliage extract


J Pharm Pharmacogn Res 9(4): 537-548, 2021.

Original article

Antidiabetic, hypolipidemic, antioxidant and anti-inflammatory effects of Momordica charantia L. foliage extract

[Efectos antidiabéticos, hipolipemiantes, antioxidantes y anti-inflamatorios del extracto foliar de Momordica charantia L.]

Alicia Lagarto Parra1, Roberto Menéndez Soto-del Valle2, Janet Piloto Ferrer1, Pham Thi Nguyet Hang3, Nguyen Thi Phuong3, Addis Bellma1, Orestes Darío López4, Dunia Casanave Guarnaluce1, Carlos Rodríguez Ferrada1, Alejandro S. Padrón Yaquis1, Nicte González Alfonso1, Gilberto L. Pardo-Andreu5*

1Center for Pharmaceuticals Research and Development. Av. 26 # 1605 b/ Av. Boyeros and Puentes Grandes, Havana, Cuba

2Cuban Center for Neurosciences (CNEURO), Ave 25 # 15202. Cubanacán, Playa. PO 11600. La Habana

3National Institute of Medicinal Material. 3B Quang Trung Str, Hoan Kiem Dist, Hanoi, Viet Nam.

4Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos, Universidad Técnica de Ambato, Ambato, Ecuador.

5Center for Research and Biological Evaluations, Institute of Pharmaceutical and Foods Sciences, University of Havana (UH), Av. 23 # 2317 b/ 214 and 222, La Coronela, La Lisa, PO 13600 Havana, Cuba.

*E-mail: gpardo@ifal.uh.cu

Abstract

Context: Momordica charantia (Cucurbitaceae) is extensively distributed in tropical areas, and it is traditionally used as antidiabetic. Nevertheless, few studies supporting the metabolic effects of its foliage extracts have been reported elsewhere.

Aims: To evaluate the effects of M. charantia foliage extract (MCh) on blood glucose and lipids levels in animal models of hyperglycemia. The anti-inflammatory and antioxidant properties together with the acute toxicity and genotoxic effects were also assessed.

Methods: An MCh powder was obtained by spray-drying techniques. The anti-hyperglycemic and hypolipidemic effects of MCh were evaluated in the glucose tolerance test and the alloxan-induced diabetes, respectively. The in vitro and ex vivo MCh antioxidant effects were assessed against the 2,2´-azinobis3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS), peroxyl, and superoxide anion radicals. The MCh anti-inflammatory effects were also assessed together with its toxicological profile by means of the Acute Toxic Class Method, and the chromosome aberration assay.

Results: MCh administered orally diminished the glucose and lipids levels in normoglycemic healthy rats and alloxan-induced hyperglycemic mice. Strong in vitro free radical scavenging effects was demonstrated by MCh against ABTS, peroxyl, and superoxide anion radicals. The extract also improved the free radical scavenging ability of diabetic mice serum. Moreover, MCh reduced the weight of cotton-induced granulomas in mice, the exudate volume, and its leukocyte counts in carrageenan-induced pleurisy in rats. Very low MCh toxicity was also verified.

Conclusions: The hypoglycemic, hypolipidemic, anti-inflammatory, and antioxidant activities here observed make the spray-drayed powder from M. charantia foliage extract an interesting alternative for the correction of diabetes and its complications.

Keywords: antidiabetic; anti-inflammatory; antioxidant; foliage extract; toxicity; Momordica charantia.

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Resumen

Contexto: La Momordica charantia (Cucurbitaceae) se encuentra ampliamente distribuida en las áreas tropicales y se usa tradicionalmente como antidiabético. Sin embargo, pocos estudios sustentan los efectos metabólicos de sus extractos foliares.

Objetivos: Evaluar los efectos de un extracto foliar de M. charantia (MCh) sobre los niveles de glucosa y lípidos en modelos animales de hiperglicemia. También se evaluaron sus propiedades anti-inflamatorias y antioxidantes, así como su toxicidad aguda oral y efectos genotóxicos.

Métodos: Se obtuvo un polvo de MCh por técnicas de secado por aspersión. Sus efectos anti-hiperglicémicos e hipolipemiantes se evaluaron en modelos de tolerancia a la glucosa y de diabetes inducida por aloxano, respectivamente. Los efectos antioxidantes in vitro y ex vivo se evaluaron frente a los radicales 2,2´-azinobis3-ethylbenzotiazolina-6- ácido sulfónico, peroxilo, y el radical anión superóxido. Se evaluaron además los efectos anti-inflamatorios de MCh junto a su perfil toxicológico a través del Método de las Clases para la toxicidad aguda oral y el ensayo de aberración cromosómica.

Resultados: La administración oral de MCh disminuyó los niveles de glucosa y lípidos en ratas saludables normo-glicémicas y en ratones hiperglicémicos por acción del aloxano. Se demostró una potente actividad secuestradora de los radicales ABTS, peroxilo y superóxido, in vitro. El extracto también mejoró la actividad secuestradora de radicales libres del suero de ratones diabéticos. Además, el MCh redujo el peso de los granulomas inducidos por algodón en ratones, y en el modelo de pleuresía inducida por carragenina en ratas, redujo el volumen de exudado y su conteo de leucocitos. Se demostró una baja toxicidad para el MCh.

Conclusiones: Las actividades hipoglicémicas, hipolipemiantes, anti-inflamatorias y antioxidantes aquí observadas, hacen del extracto de M. charantia obtenido a partir de un secado por aspersión, una alternativa interesante para corregir la diabetes y sus complicaciones.

Palabras Clave: antidiabético; anti-inflamatorio; antioxidante; extracto foliar; toxicidad; Momordica charantia.

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Citation Format: Lagarto A, Menéndez R, Piloto J, Thi P, Thi N, Bellma A, Dario O, Casanave D, Rodríguez C, Padron AS, González N, Pardo-Andreu G (2021) Antidiabetic, hypolipidemic, antioxidant and anti-inflammatory effects of Momordica charantia L. foliage extract. J Pharm Pharmacogn Res 9(4): 537–548.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)