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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)