Analysis of the antiparasitic and anticancer activity of the coconut palm (Cocos nucifera L. ARECACEAE) from the natural reserve of Punta Patiño, Darién

• DOI: 10.1371/journal.pone.0214193
• Publication Date: 2019-04-02T17:31:07Z
• Authors: Nicole M. Tayler; Cristopher A. Boya; Liuris Herrera; Jamie Moy; Michelle Ng; Laura Pineda; Alejandro Almanza; Sara Rosero; Lorena M. Coronado; Ricardo Correa; Ricardo Santamaría; Zuleima Caballero; Armando A. Durant...; Kevin J. Tidgewell; Marcy J. Balunas; William H. Gerwick; Alida Spadafora; Marcelino Gutiérrez; Carmenza Spadafora
• Keywords: Cocos; Ionization; Organic chemistry; Plant Science; Arecaceae; Agricultural and Biological Sciences; Anti-Infective Agents; Tandem Mass Spectrometry; Parasite hosting; Malaria, Falciparum; Leishmaniasis; Chromatography, High Pressure Liquid; 0303 health sciences; Atmospheric-pressure chemical ionization; Antiparasitic Agents; Chemical ionization; Physics; Q; R; Life Sciences; Palm; 3. Good health; World Wide Web; Chemistry; Physical Sciences; Medicine; Botanical Insecticides in Agriculture and Pest Management; Research Article; Mosquito Repellents; Panama; Science; Trypanosoma cruzi; Quantum mechanics; Inorganic Chemistry; 03 medical and health sciences; FOS: Chemical sciences; Humans; Chagas Disease; Ion; Biology; Cocos nucifera; Botany; Traditional medicine; Computer science; Chemical Composition and Health Effects of Coconut; Plant Leaves; Antimicrobial Properties of Essential Oils in Foods; Decoction; Chromatography, Liquid; Leishmania donovani; Food Science

Cocos nucifera (C. nucifera) (la palma de coco) se ha utilizado tradicionalmente para combatir una serie de enfermedades humanas, pero solo unos pocos estudios han probado sus componentes contra parásitos como los que causan la malaria. En este estudio, se recolectaron muestras de C. nucifera de una reserva natural privada en Punta Patiño, Darién, Panamá. La cáscara, las hojas, la pulpa y la leche de C. nucifera se extrajeron y evaluaron contra los parásitos que causan la enfermedad de Chagas o tripanosomiasis americana (Trypanosoma cruzi), leishmaniasis (Leishmania donovani) y malaria (Plasmodium falciparum), así como contra una línea de células de cáncer de mama. Si bien no hubo actividad en el resto de las pruebas, las decocciones acuosas de hojas de cinco y quince minutos mostraron actividad antiplasmodial a una concentración del 10% v/v. La eliminación de algunas fracciones de HPLC dio como resultado la pérdida de actividad, lo que apunta a la presencia de sinergia entre los componentes de la decocción. Las moléculas químicas se separaron e identificaron utilizando un enfoque de cromatografía líquida de ultra-rendimiento (UPLC) acoplado a espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) utilizando espectrometría de masas de cuadrupolo-tiempo de vuelo de ionización química a presión atmosférica (APCI-Q-TOF-MS) y análisis de redes moleculares, revelando la presencia de compuestos que incluyen familias de polifenoles, flavonas, esteroles, ácidos grasos y clorofila, entre otros.<br/>Cocos nucifera (C. nucifera) (the coconut palm tree) has been traditionally used to fight a number of human diseases, but only a few studies have tested its components against parasites such as those that cause malaria. In this study, C. nucifera samples were collected from a private natural reserve in Punta Patiño, Darien, Panama. The husk, leaves, pulp, and milk of C. nucifera were extracted and evaluated against the parasites that cause Chagas' disease or American trypanosomiasis (Trypanosoma cruzi), leishmaniasis (Leishmania donovani) and malaria (Plasmodium falciparum), as well as against a line of breast cancer cells. While there was no activity in the rest of the tests, five and fifteen-minute aqueous decoctions of leaves showed antiplasmodial activity at 10% v/v concentration. Removal of some HPLC fractions resulted in loss of activity, pointing to the presence of synergy between the components of the decoction. Chemical molecules were separated and identified using an ultra-performance liquid chromatography (UPLC) approach coupled to tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) using atmospheric pressure chemical ionization quadrupole-time of flight mass spectrometry (APCI-Q-TOF-MS) and molecular networking analysis, revealing the presence of compounds including polyphenol, flavone, sterol, fatty acid and chlorophyll families, among others.<br/>تم استخدام Cocos nucifera (C. nucifera) (شجرة نخيل جوز الهند) تقليديًا لمحاربة عدد من الأمراض التي تصيب الإنسان، ولكن لم تختبر سوى عدد قليل من الدراسات مكوناتها ضد الطفيليات مثل تلك التي تسبب الملاريا. في هذه الدراسة، تم جمع عينات C. nucifera من محمية طبيعية خاصة في بونتا باتينيو، دارين، بنما. تم استخراج القشر والأوراق واللب والحليب من C. nucifera وتقييمها ضد الطفيليات التي تسبب مرض شاغاس أو داء المثقبيات الأمريكي (المثقبيات الكروزية)، داء الليشمانيات (الليشمانيا الدونوفانية) والملاريا (المتصورة المنجلية)، وكذلك ضد خط من خلايا سرطان الثدي. في حين لم يكن هناك نشاط في بقية الاختبارات، أظهرت مغليات مائية لمدة خمس وخمس عشرة دقيقة من الأوراق نشاطًا مضادًا للبلازما بتركيز 10 ٪ حجم/حجم. أدت إزالة بعض كسور HPLC إلى فقدان النشاط، مما يشير إلى وجود تآزر بين مكونات المغلي. تم فصل الجزيئات الكيميائية وتحديدها باستخدام نهج الكروماتوغرافيا السائلة فائقة الأداء (UPLC) المقترن بقياس الطيف الكتلي الترادفي (LC - MS/MS) باستخدام الضغط الجوي التأين الكيميائي رباعي الأقطاب لقياس الطيف الكتلي للطيران (APCI - Q - TOF - MS) وتحليل الشبكات الجزيئية، مما يكشف عن وجود مركبات بما في ذلك البوليفينول والفلافون والستيرول والأحماض الدهنية وعائلات الكلوروفيل، من بين أمور أخرى.<br/>Cocos nucifera (C. nucifera) (le cocotier) a été traditionnellement utilisé pour lutter contre un certain nombre de maladies humaines, mais seules quelques études ont testé ses composants contre des parasites tels que ceux qui causent le paludisme. Dans cette étude, des échantillons de C. nucifera ont été prélevés dans une réserve naturelle privée à Punta Patiño, Darien, Panama. L'enveloppe, les feuilles, la pulpe et le lait de C. nucifera ont été extraits et évalués par rapport aux parasites responsables de la maladie de Chagas ou de la trypanosomiase américaine (Trypanosoma cruzi), de la leishmaniose (Leishmania donovani) et du paludisme (Plasmodium falciparum), ainsi que par rapport à une lignée de cellules cancéreuses du sein. Bien qu'il n'y ait pas eu d'activité dans le reste des tests, des décoctions aqueuses de feuilles de cinq et quinze minutes ont montré une activité antiplasmodiale à une concentration de 10% v/v. L'élimination de certaines fractions de CLHP a entraîné une perte d'activité, ce qui indique la présence d'une synergie entre les composants de la décoction. Les molécules chimiques ont été séparées et identifiées en utilisant une approche de chromatographie liquide ultra-performante (UPLC) couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) en utilisant la spectrométrie de masse quadripolaire à ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI-Q-TOF-MS) et l'analyse de réseau moléculaire, révélant la présence de composés comprenant des familles de polyphénols, de flavones, de stérols, d'acides gras et de chlorophylle, entre autres.<br/>