Comparison of antioxidant activities of fractionated extracts from seedlings and herb of Chelidonium majus L. using DPPH, ABTS and FRAP methods

• Autorzy: Ozarowski M. , Kujawski R. , Mikolajczak P. , Gryszczynska A. , Pietrowiak A. , Bialas W. , Baraniak J. , Gorska-Paukszta M. , Buchwald W. , Kedzia B. , Krajewska-Patan A. , Seremak-Mrozikiewicz A.

Warianty tytułu

PL

Porównanie działania antyoksydacyjnego frakcjonowanych wyciągów z siewek i ziela Chelidonium majus L. przy użyciu metod DPPH, ABTS i FRAP

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Introduction: Our study is a part of a trend of studies on the antioxidative properties of Chelidonium majus extracts or their fractions suggesting that antioxidant activities may depend on total flavonoid and/or alkaloid contents. Objective: This study focused on the examination of antioxidative activities of full water extract, non-protein fraction and protein fraction of the extract from aerial parts of mature plants and young seedlings. Methods: Total flavonoid and alkaloid contents were evaluated by spectrometric methods. Quantitative determination of chelidonine, coptisine, sanquinarine, berberine was made by HPLCUV. The antioxidative activities were evaluated using (1) 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), (2) 2,2’-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) radical scavenging and (3) ferric reducing antioxidant power (FRAP) methods. Results: All concentrations of herb extracts exhibited higher antioxidant capacities than extract from seedlings. Two antioxidant tests (DPPH, FRAP) showed that full water extract from herb had the highest antioxidant activity, while its non-protein fraction and protein fraction showed lower antioxidant activity. It was found that the full water extract from herb contained the highest concentrations of flavonoids and alkaloids when compared with other samples. Conclusion: Our findings suggest that chelidonine and coptisine especially could be responsible for the observed changes in the extract antioxidant activity, because these alkaloids were determined in the highest concentration in full water extract from herb. It cannot be also excluded that the observed variables values between extracts and their fractions from herb or from seedlings may also be the result of interactions between flavonoids and other chemical compounds.

PL

Wstęp: Nasze badania, będąc częścią trendu badawczego skupiającego się na ocenie aktywności antyoksydacyjnej ekstraktów i ich frakcji z Chelidonium majus wskazują, że działanie przeciwutleniające może być zależne od całkowitej zawartości flawonoidów i/lub alkaloidów. Cel: W badaniu skupiono się na ocenie aktywności antyoksydacyjnej ekstraktów z ziela dojrzałych roślin oraz siewek Ch. majus (pełny ekstrakt wodny, jego frakcja bezbiałkowa i frakcja białkowa). Metody: Całkowita zawartość flawonoidów oraz alkaloidów była oznaczana metodami spektrofotometrycznymi. Ilościową zawartość chelidoniny, koptyzyny, sanquinaryny, berberyny określono metodą HPLC-UV. Aktywność antyoksydacyjną oceniano przy użyciu (1) wolnego rodnika DPPH (2,2-difenylo-1-pikrylohydrazyl), (2) ABTS (kwas 2,2’–azynobis-(3-etylobenzotiazolino-6-sulfonowy)) oraz metodą (3) oznaczania zdolności redukowania jonów żelaza (FRAP). Wyniki: Wszystkie stężenia ekstraktów z ziela wykazywały większą pojemność antyoksydacyjną w porównaniu z ekstraktami z siewek. W dwóch testach antyoksydacyjnych (DPPH, FRAP) wykazano, że pełny ekstrakt wodny z ziela wywierał największą aktywność antyoksydacyjną, natomiast frakcje białkowa i bezbiałkowa tego ekstraktu wykazywały niższą aktywność. Pełny ekstrakt wodny z ziela zawierał najwyższe stężenie flawonoidów i alkaloidów w porównaniu z innymi analizowanymi próbkami. Wnioski: Wyniki badań sugerują, że szczególnie chelidonina i koptyzyna mogą być odpowiedzialne za obserwowane zmiany w aktywności antyoksydacyjnej z uwagi na to, że te alkaloidy oznaczono w największym stężeniu w pełnym ekstrakcie wodnym z ziela. Nie można również wykluczyć, że obserwowane różnice w wartościach badanych zmiennych pomiędzy ekstraktami z ziela Ch. majus i otrzymanymi z siewek mogą wynikać z zachodzenia interakcji flawonoidów z innymi związkami chemicznymi.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Herba Polonica
• Rocznik: 2016
• Tom: 62
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.22-38,ref.

Twórcy

autor

Ozarowski M.

• Department of Pharmacology and Phytochemistry, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska, Poland

autor

Kujawski R.

• Department of Pharmacology and Phytochemistry, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska, Poland

autor

Mikolajczak P.

• Department of Pharmacology and Phytochemistry, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska, Poland
• Department of Pharmacology, Poznan University of Medical Sciences, Rokietnicka 5a, 60-806 Poznan, Poland

autor

Gryszczynska A.

• Department of Pharmacology and Phytochemistry, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska, Poland

autor

Pietrowiak A.

• Department of Pharmacology and Phytochemistry, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska, Poland

autor

Bialas W.

• Department of Biotechnology and Food Microbiology, University of Life Sciences, Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznan, Poland

autor

Baraniak J.

• Department of Pharmacology and Phytochemistry, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska, Poland

autor

Gorska-Paukszta M.

• Department of Stem Cells and Regenerative ,Medicine Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska, Poland

autor

Buchwald W.

• Department of Botany, Breeding and Agricultural Technology of Medicinal Plants, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska, Poland

autor

Kedzia B.

• Department of Innovative Biomaterials and Nanotechnologies, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Wojska Polskiego 71b, 60-630 Poznan, Poland

autor

Krajewska-Patan A.

• Department of Pharmacology and Phytochemistry, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska, Poland

autor

Seremak-Mrozikiewicz A.

• Department of Pharmacology and Phytochemistry, Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Kolejowa 2, 62-064 Plewiska, Poland
• Division of Perinatology and Women's Diseases, Poznan University of Medical Sciences, Polna 33, 60-535 Poznan, Poland
• Laboratory of Molecular Biology, Poznan University of Medical Sciences, Polna 33, 60-535 Poznan, Poland

Bibliografia

• 1. WHO monographs on medicinal plants commonly used in the Newly Independent States. Chelidonii herba. World Health Organization. Geneva 2010:72-89.
• 2. EMA. European Medicines Agency. Committee on Herbal Medicinal Products (HMPC). EMA/HMPC/369801/2009. Assessment report on Chelidonium majus L., herba, 2011.
• 3. Migas P, Heyka M. Glistnik jaskółcze ziele (Chelidonium majus L.) we współczesnej terapii – wskazania i bezpieczeństwo stosowania. Postępy Fitoterapii 2011; 3:208-218.
• 4. Kędzia B, Łożykowska K, Gryszczyńska A. Skład chemiczny i zawartość substancji biologicznie aktywnych w Chelidonium majus L. Postępy Fitoterapii 2013; 3:174-181.
• 5. Mikołajczak PŁ, Kędzia B, Ożarowski M, Kujawski R, Bogacz A, Bartkowiak-Wieczorek J et al. Evaluation of anti-inflammatory and analgesic activities of extracts from herb of Chelidonium majus L. Centr Eur J Immunol 2015; 40(4):400-410. doi: http://dx.doi.org/10.5114/ceji.2015.54607
• 6. Arora D, Sharma A. A review on phytochemical and pharmacological potential of genus Chelidonium. Pharmacogn J 2013; 5:184-190. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.phcgj.2013.07.006
• 7. Gilca M, Gaman L, Panait E, Stoian I, Atanasiu V. Chelidonium majus – an integrative review: traditional knowledge versus modern findings. Forsch Komplementmed 2010; 17:241-248. doi: http://dx.doi.org/10.1159/000321397
• 8. Reuter S, Gupta S, Chaturvedi MM, Aggarwal BB. Oxidative stress, inflammation, and cancer: How are they linked? Free Radic Biol Med 2010; 49(11):1603-1616. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2010.09.006
• 9. Guedes RP, Bosco LD, Teixeira CM, Araujo ASR, Llesuy S, Bello-Klein A et al. Neuropathic pain modifies antioxidant activity in rat spinal cord. Neurochem Res 2006; 31:603-609. doi: http://dx.doi.org/10.1007/s11064-006-9058-2
• 10. Pandya CD, Howell KR, Pillai A. Antioxidants as potential therapeutics for neuropsychiatric disorders Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 2013; 46:214-223. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.pnpbp.2012.10.017
• 11. Zhao B. Natural antioxidants protect neurons in Alzheimer’s Disease and Parkinson’s disease. Neurochem Res 2009; 34:630-638. http://dx.doi.org/10.1007/s11064-008-9900-9
• 12. Pham-Huy LA, He H, Pham-Huy C. Free Radicals, Antioxidants in disease and health. Int J Biomed Sci 2008; 4(2):89-96.
• 13. Powers SK, Jackson MJ. Exercise-induced oxidative stress: cellular mechanisms and impact on muscle force production. Physiol Rev 2008;88(4):1243-1276. doi: http://dx.doi.org/10.1152/physrev.00031.2007
• 14. Valério DA, Georgetti SR, Magro DA, Casagrande R, Cunha TM, Vicentini FT et al. Quercetin reduces inflammatory pain: inhibition of oxidative stress and cytokine production. J Nat Prod 2009;72(11):1975-9. doi: http://dx.doi.org/10.1021/np900259y
• 15. Colomeu TC, Figueiredo D, Cazarin CB, Schumacher NS, Maróstica MR Jr, Meletti LM, et al. Antioxidant and anti-diabetic potential of Passiflora alata Curtis aqueous leaves extract in type 1 diabetes mellitus (NOD-mice). Int Immunopharmacol 2014; 18(1):106-15. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.intimp.2013.11.005
• 16. Pandey KB, Rizvi SI. Plant polyphenols as dietary antioxidants in human health and disease Oxid Med Cell Longev 2009; 2(5):270-278. doi: http://dx.doi.org/10.4161/oxim.2.5.9498
• 17. Tiong SH, Looi CY, Hazni H, Arya A, Paydar M, Wong WF et al. Antidiabetic and antioxidant properties of alkaloids from Catharanthus roseus (L.) G. Don. Molecules 2013; 18:9770-9784. doi: http://dx.doi.org/10.3390/molecules18089770
• 18. Tsoi B, Yi RN, Cao LF, Li SB, Tan RR, Chen M et al. Comparing antioxidant capacity of purine alkaloids: a new, efficient trio for screening and discovering potential antioxidants in vitro and in vivo. Food Chem 2015; 176:411-419. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.12.087
• 19. Sroka Z, Janiak M, Dryś A. Antiradical activity and amount of phenolic compounds in extracts obtained from some plant raw materials containing methylxanthine alkaloids. Herba Pol 2015; 61(3):53-66. doi: http://dx.doi.org/10.1515/hepo-2015-0022
• 20. Duda-Chodak A, Arko TT, Rus M. Antioxidant activity of selected herbal plants. Herba Pol 2009; 55(4):65-77.
• 21. European Pharmacopoeia. Monograph: greater celandine (Chelidonii herba). Sixth Edition, EDQM, Council of Europe, Strasbourg, 2011:1145-1146.
• 22. Brand-Williams W, Cuvelier ME, Berset C. Use of free radical method to evaluate antioxidant activity. Lebenson Wiss Technol 1995; 28:25-30.
• 23. Re R, Pellegrini N, Proteggente A, Pannala A, Yang M, Rice-Evans C. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Bio Med 1999; 26(9/10):1231-1237.
• 24. Benzie IF, Strain JJ. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as measurement of „antioxidant power”: The FRAP assay. Anal Biochem 1996; 239:70-76. doi:http://dx.doi.org/10.1006/abio.1996.0292
• 25. Stancic-Rotaru M, Mititelu M, Crasmaru M, Balaban D. Spectroanalytical profile of flavonoids from Chelidonium majus L. Roum Biotechnol Lett 2003; 8:1093-100.
• 26. Jakovljevic DZ, Stankovic MS, Topuzovic MD. Seasonal variability of Chelidonium majus L. secondary metabolites content and antioxidant activity. EXCLI J. 2013; 12:260–268.
• 27. Parvu M, Vlase L, Fodorpataki L, Parvu O, Rosca-Casian O, Bartha C, et al. Chemical composition of celandine (Chelidonium majus L.) extract and its effects on Botrytis tulipae (Lib.) lind fungus and the Tulip. Not Bot Horti Agrobot 2013; 41(2):414-426.
• 28. Kursinszki L., Sàrközi Á, Kéry Á, Szőke É. Improved RP-HPLC method for analysis of isoquinoline alkaloids in extracts of Chelidonium majus. Chromatographia 2006; 63:S131-S135.
• 29. Saravanan S, Arunachalam K, Parimelazhagan T. Antioxidant, analgesic, anti-inflammatory and antipyretic effects of polyphenols from Passiflora subpeltata leaves – a promising species of Passiflora. Ind Crop and Prod 2014; 54:272-280.
• 30. Then M, Szentmihályi K, Sárközi A, Szöllôsi Varga I. Examination on antioxidant activity in the greater celandine (Chelidonium majus L.) extracts by FRAP method. Acta Biol Szeged 2003; 47(1-4):115-117.
• 31. Stef DS, Gergen I, Trasca TI, Harmanescu M, Stef L, Biron R, et al. Total antioxidant and radical scavenging capacities for different medicinal herbs. Rom. Biotechnol Lett 2009; 14(5):4704-4709.
• 32. Hădărugă DI., Hădărugă NG. Antioxidant activity of Chelidonium majus L. extracts from the Banat county. J Agroalim Proc Technol 2009; 15(3):396-402.
• 33. Maji AK, Banerji P. Chelidonium majus L. (Greater celandine) – a review on its phytochemical and therapeutic perspectives. Int J Herbal Med 2015; 3(1):10-27.

Identyfikatory

DOI

10.1515/hepo-2016-0020