Recherche de substances bioactives de quelques Centaurées de la flore de M’sila
Loading...
Date
2024
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
University of M'Sila
Abstract
Centaurea tougourensis Boiss. & Reut., Centaurea dimorpha Viv., and Centaurea parviflora, belonging to the family Asteraceae, are delete Algerian medicinal plants used in traditional medicine to treat different diseases related to hyperglycemic and inflammatory disorders, as well as in food. Several studies have investigated the biological effects of different extracts of Centaurea species, but studies involving the phenolic composition of Centaurea parviflora, Centaurea tougourensis and Centaurea dimorpha extracts are very limited. The present study aimed to assess the total phenolic content, in vitro antioxidant and antimicrobial activity and phytochemical profile of the extracts of C. parviflora. While, our study aimed to perform phenolic profiling of C. tougourensis and C. dimorpha methanolic/water extract (80/20, v/v). Regarding C. parviflora, the extraction of phenolic compounds from aerial parts was conducted using solvents of increasing polarity starting from methanol, resulting in crude extract (CE), to chloroform extract (CHE), ethyl acetate extract (EAE) and butanolic extract (BUE). The total phenolic, flavonoid and flavonol contents of the extracts were determined using the Folin–Ciocalteu and AlCl3 methods, respectively. The antioxidant activity was measured with seven methods: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assay, galvinoxyl free-radical-scavenging test, 2,2′-Azino-Bis (3-Ethylbenzothiazoline-6-Sulfonic Acid) (ABTS) assay, cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC), reducing power, Fe+2-phenanthroline reduction assay and superoxide-scavenging test. The disc-diffusion method aimed at testing the sensitivity of bacterial strains toward our extracts. A qualitative analysis with thin-layer chromatography of the methanolic extract was performed. Moreover, HPLC-DAD-MS was used to establish the phytochemical profile of the BUE. Wherase, for C. tougourensis and C. dimorpha, the examination of phenolic compounds was by using a novel and validated ultra-performance liquid chromatography method coupled to a tandem MS instrument (LC-MS/MS) in a negative mode of electrospray ionization. Furthermore, the both methanolic extracts were assessed for their phenolic, flavonoids and flavonol contents and antioxidant properties using DPPH, FRAP, ABTS and Phenanthroline assays. for C. parviflora, the BUE was found to contain high amounts of total phenolics (175.27 ± 2.79 μg GAE/mg E), flavonoids (59.89 ± 0.91 μg QE/mg E) and flavonols (47.30 ± 0.51 μg RE/mg E). Using TLC, different components such as flavonoids and polyphenols were noted. The highest radical-scavenging ability was recorded for the BUE against DPPH (IC50 = 59.38 ± 0.72 μg/mL), galvinoxyl (IC50 = 36.25 ± 0.42 μg/mL), ABTS (IC50 = 49.52 ± 1.54 μg/mL) and superoxide (IC50 = 13.61 ± 0.38 μg/mL). The BUE had the best reducing power according to the CUPRAC (A0.5= 71.80 ± 1.22 μg/mL), phenanthroline test (A0.5 = 20.29 ± 1.16 μg/mL) and FRAP (A0.5 = 119.17 ± 0.29 μg/mL). The LC-MS analysis of BUE allowed us to identify eight compounds including six phenolic acids and two flavonoids: quinic acid, five chlorogenic acid derivatives, rutin and quercetin 3-o-glucoside. While, the results of LC-MS/MS analysis showed that methanolic extracts of C. dimorpha and C. tougourensis were found to contain 16 and 10 compounds, respectively. More specifically, 8 phenolic acids, 7 flavonoids, and 2 non-phenolic organic acids were detected in C. dimorpha fraction; and only 7 phenolic acids, 1 flavonoid, and 2 non-phenolic organic acids were detected in C. tougourensis fraction. The most abundant phenolic compound in both extracts was determined to be quinic acid, and the amount of this compound was 20533.796 and 57164.13 μg g-1 in the extracts of C. dimorpha and C. tougourensis, respectively. The results of the total phenolic and flavonoid contents showed that C. dimorpha extract have the highest values with 219.8 ± 0.47 mg GAE/g and 82.8 ± 0.9 QE/g, respectively. Thus, flavolnol contents of the C. tougourensis extract (46.3 ± 0.116 mg QE/g) was greater than that of C. dimorpha extract (29.01 ± 0.245 mg QE/g). The antioxidant potential of the C. dimorpha extract significantly exceeded that of the C. tougourensis extract, as proved by higher activity across ABTS, reducing power, and phenanthroline assays. Specifically, in the DPPH and ABTS assays, the C. dimorpha extract exhibited IC50 values of 8.79±0.19 μg/mL and 1.92±0.03 μg/mL, respectively, compared to 27.77±0.60 μg/mL and 7.75±0.36 μg/mL for the C. tougourensis extract. This preliminary investigation revealed that these species, can be used as a source of new natural products in pharmaceutical and food processing fields.
Description
تُعتبر كل من Centaurea tougourensis Boiss. & Reut. و Centaurea dimorpha Viv. ، و Centaurea parviflora ، التابعة
لعائلة النجميات (Asteraceae) ، نباتات طبية جزائرية تستخدم في الطب الشعبي لعلاج مختلف الأمراض المتعلقة بارتفاع مستويات
السكر في الدم والاضطرابات الالتهابية، فضلاً عن استخدامها في الغذاء. لقد قامت العديد من الدراسات بالتحقيق في التأثيرات البيولو جية
لمستخلصات مختلفة من أنواع ال Centaurea ، ولكن الدراسات التي تتضمن التركيب الفينولي لمستخلصات Centaurea parviflora
و Centaurea tougourensis و Centaurea dimorpha محدودة للغاية. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم المحتوى الكلي للفينولات،
والنشاط المضاد للأكسدة والمضاد للميكروبات في ا لمستخلصات من C. parviflora. بينما، تهدف دراستنا إلى أداء تحليل الفينولات
لمستخلصات C. tougourensis و C. dimorpha بالميثانول/الماء ) 80 / 20 ، حجم/حجم(. الطرق: بالنسبة ل C. parviflora ، تم
إجراء استخلاص المركبات الفينولية من الأجزاء الهوائية باستخدام مذيبات ذات قطبية متزايدة ابتداءً من الميثانول، مما أدى إلى الحصول
على مستخلص خا م (CE) ، ثم مستخلص الكلوروفورم (CHE) ، ومستخلص الأسيتات الإيثيلي (EAE) ، ومستخلص البوتانول (BUE).
تم تحديد المحتوى الكلي للفينول، والفلافونويد، والفلافونول في المستخلصات باستخدام طرق فولين–سيوكالتو وألكلوريد الألومنيوم
الثلاثي، على التوالي. تم قياس النشاط المضاد للأكسدة باستخدام سبع طرق: اختبار 2،2 -ديفينيل- 1 - بيكريلهيدرازيل (DPPH) ، واختبار
إزالة الراديكال الحر galvinoxyl ، واختبار 2،2 '-أزينو- بيس ) 3 -إثيل بنزوثيازولين- 6 -سلفونيك أسيد( (ABTS) ، واختبار قدرة
الاختزال النحاسي المضاد للأكسدة (CUPRAC) ، واختبار القدرة الاختزالية، واختبار إزالة الحديد الفينانثرولين واختبار إزالة الأكسجين
النشط الفضي. هدفت طريقة الانتشار على الأقراص إلى اختبار حساسية سلالات البكتيريا تجاه مستخلصاتنا. تم إجراء تحليل كمي مع
الكروماتوغرافيا الطبقية الرقيقة للمستخلص الميثانولي. علاوةً على ذلك، تم استخدام HPLC-DAD-MS لتحديد الملامح الفيتوكيميائية
لل BUE. بينما، ل C. tougourensis و C. dimorpha ، تم فحص المركبات الفينولية باستخدام طريقة كروماتوغرافية سائلة فائقة
الأداء جديدة ومعتمدة مزدوجة الطيف متصلة بجهاز MS/MS في وضعية سالبة للتأين الكهربائي. علاوةً على ذلك، تم تقييم المستخلصين
الميثانوليين ل C. tougourensis و C. dimorpha بالنسبة لمحتوى الفينولات والفلافونويدات والفلافونولات وخصائصها المضادة
للأكسدة باستخدام اختبارات DPPH ، و FRAP ، و ABTS واختبار الفينانثرولين . النتائج: بالنسبة ل C. parviflora ، وُجد أن مستخلص
البوتانول ) BUE ( يحتوي على كميات عالية من المركبات الفينولية الكلية ) 175.27 ± 2.79 ميكروغرام GAE /ملغ E (، الفلافونويدات
( 59.89 ± 0.91 ميكروغرام QE /ملغ E ( والفلافونولات ) 47.30 ± 0.51 ميكروغرام RE /ملغ E(. باستخدام TLC ، لوحظت مكونات
مختلفة مثل الفلافونويدات والبوليفينولات. تم تسجيل أعلى قدرة على امتصاص الجذور الحرة لمستخلص BUE ضد DPPH ( IC50 = 59.38 ± 0.72 ميكروغرام/مل(, galvinoxyl ( IC50 = 36.25 ± 0.42 ميكروغرام/مل(, ABTS ( IC50 = 49.52 ± 1.54
ميكروغرام/مل( والسوبراكسايد ) IC50 = 13.61 ± 0.38 ميكروغرام/مل(. كان لدى مستخلص BUE أفضل قدرة على الاختزال وفقًا
لاختبارات CUPRAC ( A0.5= 71.80 ± 1.22 ميكروغرام/مل(, اختبار فينانثرولين ) A0.5 = 20.29 ± 1.16 ميكروغرام/مل(
واختبار FRAP ( A0.5 = 119.17 ± 0.29 ميكروغرام/مل(. أما تحليل LC-MS ل BUE فسمح لنا بتحديد ثمانية مركبات بما في
ذلك ستة أحماض فينولية واثنين من الفلافونويدات: حمض الكينيك، خمسة مشتقات لحمض الكلوروجينيك، روتين، والكويرسيتين 3 -أو-
غلوكوسيد. بينما، أظهرت نتائج تحليل LC-MS/MS أن مستخلصات C. dimorpha و C. tougourensis بالميثانول تحتوي على
16 و 10 مركبات، على التوالي. وبالتحديد، تم اكتشاف 8 أحماض فينولية، و 7 فلافونويدات، و 2 أحماض عضوية غير فينولية في كسر
C. dimorpha ؛ وفقط 7 أحماض فينولية، وفلافونويد واحد، و 2 أحماض عضوية غير فينولية تم اكتشافها في كسر C. tougourensis .
تم تحديد العنصر الفينولي الأكثر وفرة في كل من المستخلصات على أنه حمض الكينيك، وكانت كمية هذا المركب 20533.796 و
57164.13 ميكروغرام/غ في مستخلصات C. dimorpha و C. tougourensis ، على التوالي. أظهرت نتائج المحتوى الكلي
للفينولات والفلافونويدات أن مستخلص C. dimorpha يحتوي على أعلى القيم مع 219.8 ± 0.47 ملغ GAE /غ و 82.8 ± 0.9 ملغ
QE /غ، على التوالي. بالتالي، كان محتوى الفلافونولات لمستخلص C. tougourensis ( 46.3 ± 0.116 ملغ QE /غ( أكبر من ذلك
لمستخلص C. dimorpha ( 29.01 ± 0.245 ملغ QE /غ(. أظهر الاستخلاص الفعال ل C. dimorpha ميزانية المضادات الأكسدة
أنشطة أعلى بكثير من تلك التي ل C. tougourensis ، كما أثبت ذلك نشاط أعلى عبر اختبارات ABTS والقدرة الاختزالية، واختبار
فينانثرولين. على وجه الخصوص، في اختبارات DPPH و ABTS ، أظهر مستخلص C. dimorpha قيم IC50 قدرها 8.79 ± 0.19
ميكروغرام/مل و 1.92 ± 0.03 ميكروغرام/مل، على التوالي، مقارنة ب 27.77 ± 0.60 ميكروغرام/مل و 7.75 ± 0.36 ميكروغرام/مل
لمستخلص C. tougourensis . الاستنتاج: كشفت هذه الدراسة الاستقصائية الأولية أن هذه الأنواع يمكن استخدامها كمصدر لمنتجات
طبيعية جديدة في مجالات الصناعة الدوائية
Keywords
Centaurea dimorpha, Centaurea tougourensis, Centaurea parviflora, Quinic acid, antioxidant activity, antimicrobial activity, LC-MS, flavonoids, polyphenols