Screening of the antioxidant and hypotensive activities of some medicinal plants in relation to their polyphenolic contents
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie
Abstract
The present study aimed to analyze chemically and evaluate the hypotensive, diuretic and
the antioxidant activities of Crataegus azarolus (CA), Myrtus communis (MC) and
Origanum glandulosum (OG) which are widely used as natural remedy for hypertension in
the Algerian folk medicine. In vitro antioxidant potential of methanolic extract (ME) and its
three fractions: Chloroform (CHE), ethyl acetate (EAE) and water (AqE) extracts has been
investigated using several assays. Chemical analysis of EAE of selected plants revealed the
isolation of five compounds; two flavonoids((+) - catechin and hyperoside) were isolated
from CA, one flavonol glycoside (myricetin -3-O-rhamnoside) was isolated from MC, one
flavanone (katuranin), and one monoterpene (5-isopropyl-3-methylphenol) were isolated
from OG. The quantification of polyphenols and flavonoids showed that EAE from the three
studied plants contained the highest amount of polyphenols. However, CHE-MC, CHE-OG
and EAE-CA contained the highest amount of flavonoids. EAE from CA, MC and OG
exhibited the highest activity in scavenging DPPH, ABTS and hydroxyl radicals and
reducing power test; whereas, ME and AqE exhibited higher chelating activity than CHE and
EAE. Inhibition of lipid peroxidation was performed using the β-carotene bleaching assay,
ferric thiocyanate method and thiobarburic acid method. CHE-MC, CHE-OG and EAE-CA
were found to be the strongest inhibitors of lipid peroxidation in the three methods.
Intravenous administration of ME and EAE decreased the mean arterial blood pressure in
anesthetized rats dose-dependently, at the dose range of 0.4 to 12 mg/kg, and the strongest
hypotensive effect was noticed for CA. The diuretic activity of ME (100, 300 and 600
mg/kg) was assessed orally in rats using furosemide as a standard drug. The results showed
that only CA and OG produced an increase in urine output and the urinary excretion of Na+
and Cl-. The present study also assessed the effect of administration of ME (100 and 200
mg/kg) in rats for 14 days on plasma antioxidant capacity (PAC) and oxidative stress
markers in liver and kidney. It was found that ME-CA (100 and 200 mg/Kg ) and ME-OG
(200 mg/kg) caused significant elevation of PAC using DPPH radical whereas only ME
CA at a dose of 200 mg/kg increased significantly the plasma reducing power. The
administration of the same doses of ME of the three studied plants increased proteins
level in liver. The results showed that ME-CA was more effective in enhancing antioxidant
status in liver and kidney than other plant extracts by reducing MDA level and increasing
catalase activity and GSH level. These results clearly indicate that these plants can be used as
a hypotensive agent and as a protective shield against numerous free-radical mediated
diseases.
Description
L’objectif de cette étude est l’analyse phytochimique, l’évaluation des effets hypotensifs,
diurétiques et l’activité antioxydante de Crataegus azarolus (CA), Myrtus communis (MC) et
Origanum glandulosum (OG) qui sont largement utilisées en médecine traditionnelle
algérienne dans le traitement de l’hypertension. Le potentiel antioxydant de l'extrait
méthanolique (EM) et ses trois fractions; l’extrait de chloroforme (ECH), l’extrait d’acétate
d’éthyle (EAE) et l’extrait aqueux (EAq) a été étudié in vitro en utilisant plusieurs techniques.
L'analyse phytochimique d’EAE a permis d’identifier 5 molécules; deux flavonoïdes ont été
isolés du CA ((+) - catéchine et l’hypéroside), un flavonole glycosylé (myricétine -3-O
rhamnoside) a été isolé du MC, un flavanone (katuranine), et un monoterpène (5-isopropyl-3
méthylphénol) ont été isolés d’OG. La quantification des polyphénols et des flavonoïdes a
montré que l’extrait EAE de trois plantes étudiées est le plus riche en polyphénols.
Cependant, les extraits ECH-MC, ECH-OG et EAE-CA ont présenté le contenu le plus
élevé en flavonoïdes. L’EAE présente une activité antioxydante très importante en utilisant le
test de piégeage des radicaux de DPPH, d’ABTS et d’hydroxyle, et le test du pouvoir
réducteur. Cependant, l’EM et l’ EAq présentent une activité chélatrice plus élevée que celle
de l’ECH et l’EAE. L'inhibition de la peroxydation lipidique a été évaluée par les tests du
blanchissement de β-carotène, de thiocyanate ferrique et d’acide thiobarburique. Les extraits
ECH-MC, ECH-OG et EAE-CA ont révélé l'inhibition la plus puissante dans ces trois
méthodes. L'administration intraveineuse de l’EM et l’EAE (0.4 à 12 mg/kg) a diminué la
pression artérielle de manière dose dépendante chez les rats anesthésiés, mais l'effet
hypotensif le plus fort a été noté pour la plante CA. L'activité diurétique de l’EM (100, 300 et
600 mg/kg) évaluée chez les rats a prouvé que seulement CA et OG qui ont produit une
augmentation du volume d’urine et de l'excrétion urinaire de Na + et Cl -. En outre, l'activité
antioxydante des plantes a été évaluée in vivo par l'administration de l’EM (100 et 200mg/kg)
chez les rats pendant 14 jours. L’EM-CA (100 et 200 mg/Kg) et l’ EM-OG(200mg/kg) ont
entraîné une augmentation significative de la capacité antioxydante plasmatique en utilisant
le radical DPPH tandis que seulement l’EM-CA (200 mg/kg) a augmenté significativement le
pouvoir réducteur du plasma. Les mêmes doses administrées ont augmenté significativement
le taux des protéines dans le foie. Les résultats ont montré aussi que l’EM-CA était le plus
efficace dans l’amélioration du statut antioxydant dans le foie et le rein par rapport aux autres
extraits en réduisant le niveau du MDA, et en augmentant l'activité du catalase et le niveau de
GSH. Ces résultats fournissent une base scientifique pour l'usage de ces plantes comme un
agent hypotensif et protecteur contre de nombreuses maladies associées au stress oxydant.