In vitro antioxidant and cholinesterase inhibitory activities of methanolic fruit extract of Phyllanthus acidus

• DOI: 10.1186/s12906-015-0930-y
• Publication Date: 2015-11-09T14:08:33Z
• Authors: Md. Moniruzzaman; Md. Asaduzzaman; Md. Sarwar Hossain; Jyotirmoy Sarker; S. M. Abdur Rahman; Mamunur Rashid; Md. Mosiqur Rahman
• Keywords: 0301 basic medicine; Pharmacology, Toxicology and Pharmaceutics; Gallic acid; Phyllanthus Research and Pharmacological Applications; Lipid peroxidation; Biological and Therapeutic Properties of Bee Products; Alzheimer's Disease; Biochemistry; Antioxidants; Agricultural and Biological Sciences; 03 medical and health sciences; Phenols; Health Sciences; Animals; Cholinesterases; Humans; Rats, Long-Evans; Flavonoids; Pharmacology; Plant Extracts; Life Sciences; Cholinesterase Inhibitors in Neurodegenerative Diseases; Traditional medicine; Cholinesterase; Rats; 3. Good health; Kinetics; Phyllanthus; Chemistry; Complementary and alternative medicine; Oxidative stress; Enzyme; Fruit; Insect Science; Acetylcholinesterase; Flavonoid; Medicine; Cholinesterase Inhibitors; Antioxidant; Research Article; DPPH

La enfermedad de Alzheimer (EA) es un trastorno neurodegenerativo progresivo clínicamente caracterizado por la pérdida de memoria y cognición. El déficit colinérgico y el estrés oxidativo se han implicado en la patogénesis de la EA. Por lo tanto, la inhibición de la acetilcolinesterasa y la oxidación son las dos estrategias prometedoras en el desarrollo de fármacos para la EA. Phyllanthus acidus, perteneciente a la familia Euphorbiaceae, es un árbol y se ha utilizado en la medicina tradicional para tratar varios trastornos relacionados con el dolor, la inflamación y el estrés oxidativo, como el reumatismo, la bronquitis, el asma, los trastornos respiratorios, también importantes para promover el intelecto y mejorar la memoria, apoyando así sus posibles propiedades anti-Alzheimer. En este estudio, se evaluó P. acidus por sus actividades inhibidoras de la colinesterasa y antioxidantes. En este estudio, evaluamos el potencial antioxidante y la actividad neuroprotectora de P. acidus mediante la evaluación del contenido total de fenol (ensayo FCR), el contenido total de flavonoides, la capacidad antioxidante total, la capacidad de poder reductor de Fe (3+), DPPH (2, 2-difenil-1-picrilhidrazilo) y la capacidad de eliminación de radicales hidroxilo, la actividad de inhibición de la peroxidación lipídica y la actividad quelante de metales. Además, se realizaron actividades inhibidoras de acetilcolinestrasa (AChE) y butirilcolinestrasa (BChE) utilizando el método de Ellman. El contenido fenólico total y el contenido total de flavonoides del extracto fueron 116,98 mg de equivalente de ácido gálico y 168,24 mg de equivalente de quercetina por gm de extracto seco. El extracto metanólico de P. acidus (MEPA) mostró una considerable actividad antioxidante total y capacidad reductora. En el ensayo de eliminación de DPPH y el ensayo de eliminación de radicales hidroxilo, el MEPA mostró una eliminación del 84.33% y 77.21% con IC50 de 15.62 y 59.74 μg/ml, respectivamente. En la actividad de inhibición de la peroxidación lipídica, MEPA mostró una inhibición moderada de la peroxidación en todas las concentraciones con un valor de IC50 de 471.63 μg/ml y exhibió actividad quelante de metales con un valor de IC50 de 308.67 μg/ml. La MEPA exhibió inhibición de la acetilcolinesterasa cerebral de rata y la butirilcolinesterasa sanguínea humana de una manera dependiente de la dosis y se encontró que el valor de IC50 era de 1009.87 μg/ml y 449.51 μg/ml respectivamente. Estos resultados del presente estudio revelan que la MEPA tiene una cantidad considerable de actividad antioxidante, así como actividad anti-acetilcolinesterasa y anti-butirilcolinesterasa, lo que sugiere su efectividad contra la enfermedad de Alzheimer y otros trastornos neurodegenerativos.<br/>La maladie d'Alzheimer (MA) est une maladie neurodégénérative progressive cliniquement caractérisée par une perte de mémoire et de cognition. Le déficit cholinergique et le stress oxydatif ont été impliqués dans la pathogenèse de la MA. Par conséquent, l'inhibition de l'acétylcholinestérase et l'oxydation sont les deux stratégies prometteuses dans le développement de médicaments contre la MA. Phyllanthus acidus, appartenant à la famille des Euphorbiaceae, est un arbre et a été utilisé en médecine traditionnelle pour traiter plusieurs troubles liés à la douleur, au stress inflammatoire et oxydatif tels que les rhumatismes, la bronchite, l'asthme, les troubles respiratoires, également importants pour promouvoir l'intellect et améliorer la mémoire, soutenant ainsi ses éventuelles propriétés anti-Alzheimer. Dans cette étude, P. acidus a été évalué pour ses activités inhibitrice de la cholinestérase et antioxydante. Dans cette étude, nous avons évalué le potentiel antioxydant et l'activité neuroprotectrice de P. acidus en évaluant la teneur totale en phénol (test FCR), la teneur totale en flavonoïdes, la capacité antioxydante totale, la capacité de réduction du Fe (3+), la DPPH (2, 2-diphényl-1-picrylhydrazyl) et la capacité de piégeage des radicaux hydroxyle, l'activité inhibitrice de la peroxydation lipidique et l'activité chélatante des métaux. De plus, les activités inhibitrices de l'acétylcholinestrase (AChE) et de la butyrylcholinestrase (BChE) ont été réalisées en utilisant la méthode d'Ellman. La teneur phénolique totale et la teneur totale en flavonoïdes de l'extrait étaient de 116,98 mg d'équivalent acide gallique et de 168,24 mg d'équivalent quercétine par gm d'extrait séché. L'extrait méthanolique de P. acidus (MEPA) a montré une activité antioxydante totale et une capacité réductrice considérables. Dans le test de piégeage DPPH et le test de piégeage des radicaux hydroxyle, le MEPA a montré 84,33 % et 77,21 % de piégeage ayant une CI50 de 15,62 et 59,74 μg/ml respectivement. Dans l'activité d'inhibition de la peroxydation lipidique, le MEPA a montré une inhibition modérée de la peroxydation à toutes les concentrations avec une valeur de la CI50 de 471,63 μg/ml et a présenté une activité chélatante des métaux avec une valeur de la CI50 de 308,67 μg/ml. Le MEPA a montré une inhibition de l'acétylcholinestérase cérébrale de rat et de la butyrylcholinestérase sanguine humaine d'une manière dose-dépendante et la valeur de l'IC50 s'est avérée être de 1009,87 μg/ml et 449,51 μg/ml respectivement. Ces résultats de la présente étude révèlent que le MEPA a une quantité considérable d'activité antioxydante ainsi qu'une activité anti-acétylcholinestérase et anti-butyrylcholinestérase qui suggèrent son efficacité contre la maladie d'Alzheimer et d'autres troubles neurodégénératifs.<br/>مرض الزهايمر (AD) هو اضطراب تنكسي عصبي تدريجي يتميز سريريًا بفقدان الذاكرة والإدراك. وقد تورط العجز الكوليني والإجهاد التأكسدي في التسبب في مرض الزهايمر. لذلك، فإن تثبيط أستيل كولينستراز والأكسدة هما الاستراتيجيتان الواعدتان في تطوير دواء لمرض الزهايمر. Phyllanthus acidus، الذي ينتمي إلى عائلة Euphorbiaceae، هو شجرة وقد استخدم في الطب التقليدي لعلاج العديد من الاضطرابات المرتبطة بالألم والالتهابات والأكسدة مثل الروماتيزم والتهاب الشعب الهوائية والربو واضطراب الجهاز التنفسي، وهو مهم أيضًا لتعزيز العقل وتعزيز الذاكرة، وبالتالي دعم خصائصه المحتملة المضادة لمرض الزهايمر. في هذه الدراسة، تم تقييم P. acidus لأنشطته المثبطة للكولينستراز ومضادات الأكسدة. في هذه الدراسة، قمنا بتقييم إمكانات مضادات الأكسدة ونشاط الحماية العصبية لـ P. acidus من خلال تقييم إجمالي محتوى الفينول (اختبار FCR)، إجمالي محتوى الفلافونويد، إجمالي سعة مضادات الأكسدة، Fe (3+) تقليل سعة الطاقة، DPPH (2، 2 -ثنائي الفينيل-1 -بيكريل هيدرازيل) وقدرة التنظيف الجذرية للهيدروكسيل، نشاط تثبيط بيروكسيد الدهون ونشاط خلابة المعادن. بالإضافة إلى ذلك، تم تنفيذ الأنشطة المثبطة للأسيتيل كولينستراز (AChE) وبوتيريل كولينستراز (BChE) باستخدام طريقة إلمان. بلغ إجمالي المحتوى الفينولي ومحتوى الفلافونويد الإجمالي للمستخلص 116.98 مجم من مكافئ حمض الجاليك و 168.24 مجم من مكافئ كيرسيتين لكل جرام من المستخلص المجفف. أظهر مستخلص الميثانول من P. acidus (MEPA) نشاطًا إجماليًا كبيرًا لمضادات الأكسدة وتقليل السعة. في اختبار كسح DPPH وفحص كسح الهيدروكسيل الجذري، أظهرت MEPA أن نسبة الكسح 84.33 ٪ و 77.21 ٪ لها IC50 تبلغ 15.62 و 59.74 ميكروغرام/مل على التوالي. في نشاط تثبيط بيروكسيد الدهون، أظهرت MEPA تثبيطًا معتدلًا للبيروكسيد عند جميع التركيزات بقيمة IC50 تبلغ 471.63 ميكروغرام/مل وعرضت نشاطًا خلابيًا للمعادن بقيمة IC50 تبلغ 308.67 ميكروغرام/مل. أظهرت MEPA تثبيطًا لإنزيم أسيتيل كولين استراز في دماغ الفئران وإنزيم بوتيريل كولين استراز في دم الإنسان بطريقة تعتمد على الجرعة ووجد أن قيمة IC50 هي 1009.87 ميكروغرام/مل و 449.51 ميكروغرام/مل على التوالي. تكشف نتائج هذه الدراسة أن MEPA لديها كمية كبيرة من النشاط المضاد للأكسدة بالإضافة إلى نشاط مضاد للأسيتيل كولين استراز ومضاد للبوتيريل كولين استراز مما يشير إلى فعاليتها ضد مرض الزهايمر والاضطرابات التنكسية العصبية الأخرى.<br/>Alzheimer's disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder clinically characterized by loss of memory and cognition. Cholinergic deficit and oxidative stress have been implicated in the pathogenesis of AD. Therefore, inhibition of acetylcholinesterase and oxidation are the two promising strategies in the development of drug for AD. Phyllanthus acidus, belonging to the family Euphorbiaceae, is a tree and has been used in traditional medicine to treat several pain, inflammatory and oxidative stress related disorders such as rheumatism, bronchitis, asthma, respiratory disorder, also important to promote intellect and enhance memory, thus supporting its possible anti-Alzheimer's properties. In this study, P. acidus was evaluated for its cholinesterase inhibitory and antioxidant activities.In this study, we evaluated the antioxidant potential and neuroprotective activity of P. acidus by assessing total phenol content (FCR assay), total flavonoid content, total antioxidant capacity, Fe (3+) reducing power capacity, DPPH (2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) and hydroxyl radical scavenging capacity, lipid peroxidation inhibition activity & metal chelating activity. In addition acetylcholinestrase (AChE) and butyrylcholinestrase (BChE) inhibitory activities were performed using Ellman's method.Total phenolic content and total flavonoid content of the extract were 116.98 mg of gallic acid equivalent and 168.24 mg of quercetin equivalent per gm of dried extract. The methanolic extract of P. acidus (MEPA) showed considerable total antioxidant activity and reducing capacity. In DPPH scavenging assay and hydroxyl radical scavenging assay, the MEPA showed 84.33 % and 77.21 % scavenging having IC50 of 15.62 and 59.74 μg/ml respectively. In lipid peroxidation inhibition activity MEPA showed moderate inhibition of peroxidation at all concentrations with IC50 value of 471.63 μg/ml and exhibited metal chelating activity with IC50 value 308.67 μg/ml. The MEPA exhibited inhibition of rat brain acetylcholinesterase and human blood butyrylcholinesterase in a dose dependent manner and the IC50 value was found to be 1009.87 μg/ml and 449.51 μg/ml respectively.These results of the present study reveal that MEPA has considerable amount of antioxidant activity as well as anti-acetylcholinesterase and anti-butyrylcholinesterase activity which suggest its effectiveness against Alzheimer's disease and other neurodegenerative disorders.<br/>