Pharmacological activities of two plants from the Apiaceae family: Ammoides atlantica (Coss. & Durieu.) H. Wolff. and Athamanta sicula L.
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Setif 1 University - Ferhat ABBAS , Faculty of Nature and Life Sciences
Abstract
Ammoides atlantica (A. atlantica) and Athamanta sicula L. (A. sicula L.) are two important plants in traditional uses of the Algerian flora. The present study aimed to chemically analyze and to evaluate in vitro antioxidant, anti-acetylcholinesterase and anti-butyrylcholinesterase, anti-tyrosinase, anti-α-amylase and anti-α-glucosidase of A. atlantica and A. sicula L. crude (hydromethanolic) extracts (AACE and ASCE) and their sub-fractions; hexane (AAHE and ASHE), chloroform (AAChE and ASChE), ethyl acetate (AAEAE and ASEAE), butanol (AABE and ASBE) and water (AAWE and ASWE) extracts. Moreover, the gastro-protective and gastro-intestinal motility (gastric emptying and intestinal transit) effects of the AACE and ASCE were also evaluated in vivo. GC-MS analysis revealed that carvacrol, linoleic acid, oleic acid (9-Octadecenoic acid (Z)), palmitic acid were the major compounds in AAHE, whereas, carvacrol, linoleic acid, apiole, palmitic acid were the main constituents in ASHE. The UHPLC-MS analysis showed the presence of one or several of isomer of caffeoylquinic acid and/or its derivative as the main constituent in AACE and its sub-fractions, whereas, malonyl-3,5-dicaffeoylquinic acid I, astragalin formic acid adduct, astragalin and/ or cynarin were the main components in ASCE and its sub-fractions. AAEAE and ASEAE had the highest amount of polyphenols, flavonoids, flavonols and tannins. All extracts showed antioxidant and anti-enzymatic activities. The AAEAE and ASEAE fractions were the most active with the majority of tests. AACE and ASCE induced a dose dependent gastric emptying delay in mice. These effects may involve the cyclooxygenase in AACE and ASCE treated animals as well as cholinergic pathways in AACE treated mice. AACE and ASCE extracts dose dependently decreased the intestinal transit. The effect involves NO, cyclooxygenase pathways in AACE and ASCE treated mice and cholinergic system in AACE treated animals. AACE and ASCE offered a dose-dependent protection to the gastric mucosa against ethanol-induced ulceration in rats. This effect may involve at least in part gastric mucus content, cholinergic and nitric oxide pathways and a reduction in the oxidative damage of the mucosa. These results show for the first time new constituents and activities of A. atlantica and A. sicula L. that can be exploited in the field of pharmaceutical, food and cosmetic industries.
Description
Ammoides atlantica (A. atlantica) et Athamanta sicula L. (A. sicula L.) sont deux plantes importantes dans les usages traditionnels de la flore algérienne. La présente étude visait à analyser chimiquement et à évaluer in vitro les activités antioxydante, anti-acétylcholinestérase, anti-butyrylcholinestérase, anti-tyrosinase, anti-α-amylase et anti- α-glucosidase des extraits bruts (hydrométhanolique) de A. atlantica et A. sicula L. (AACE et ASCE) et leurs sous-fractions; extraits d’hexane (AAHE et ASHE), de chloroforme (AAChE et ASChE), d’acétate d’éthyle (AAEAE et ASEAE), de butanol (AABE et ASBE) et d’eau (AAWE et ASWE). De plus, les effets de la gastro-protection et de la motilité gastro-intestinale (vidange gastrique et transit intestinal) des extraits AACE et ASCE ont également été évalués in vivo. L’analyse GC-MS a révélé que le carvacrol, l’acide linoléique, l’acide oléique (acide 9-octadécénoïque (Z)), l’acide palmitique étaient les principaux composés de l’AAHE, tandis que le carvacrol, l’acide linoléique, l’apiole, l’acide palmitique étaient les principaux constituants de l’ASHE. L’analyse UHPLC-MS a montré la présence d’un ou plusieurs isomères de l’acide caféoylquinique et/ou de son dérivé comme constituants principaux de l’AACE et de ses sous-fractions, tandis que l’acide malonyl-3,5-dicaféoylquinique I, l’adduit d’acide formique d’astragaline, l’astragaline et/ou la cynarine étaient les principaux composants de l’ASCE et de ses sous-fractions. L’AAEAE et l’ASEAE avaient la plus grande quantité de polyphénols, de flavonoïdes, de flavonols et de tanins. Tous les extraits ont montré des activités antioxydantes et anti-enzymatiques. Les fractions AAEAE et ASEAE étaient les plus actives avec la majorité des tests. L’AACE et l’ASCE ont induit un retard, dose-dépendant, de la vidange gastrique chez la souris. Ces effets peuvent impliquer la cyclooxygénase chez les animaux traités par AACE et ASCE ainsi que les voies cholinergiques chez les souris traitées par AACE. Les extraits d'AACE et d'ASCE ont diminué de manière dose-dépendante le transit intestinal. L'effet implique les voies de NO et de la cyclooxygénase chez les souris traitées avec AACE et ASCE et le système cholinergique chez les animaux traités avec AACE. L’AACE et l’ASCE ont offert une protection dose-dépendante de la muqueuse contre l’ulcération induite par l’éthanol chez le rat. Cet effet peut impliquer au moins en partie la teneur en mucus gastrique, les voies cholinergiques et NO et une réduction des dommages oxydatifs de la muqueuse. Ces résultats montrent pour la première fois de nouveaux constituants et des activités d’A. atlantica et A. sicula L. qui peuvent être explorées dans le domaine des industries pharmaceutiques, alimentaires et cosmétiques.