TERAPII ALTERNATIVE

Studiul activităţii antioxidante a unor produse vegetale indigene

 Study on antioxidant activity of certain indigenous vegetal products

First published: 29 octombrie 2018

Editorial Group: MEDICHUB MEDIA

DOI: 10.26416/FARM.184.5.2018.2011

Abstract

The paper presents the results obtained in determining the antioxidant activity of three indigenous plant products: hawthorn (Crataegus oxyacantha) flowers, valerian (Valerianae officinalis) roots, garlic (Allium sativum) bulbs. They were selected and studied in order to obtain nutritional supplements with high antioxidant properties. The aim is to reduce oxidative stress and the negative consequences generated by the excess of free radicals in the body.
Starting from human mechanisms of defense and fighting the harmful effects of the free radicals excess, researches in the last decades have brought to the fore the importance of improved natural food, rich in antioxidants, and the need for supplementing the diet by exogenous of active substances with antioxidant properties. They can diminish the important damaging effects the free radicals excess, in the context of the growing environmental pollution and food processing.
The results obtained by modern physico-chemical and current biochemical methods have confirmed outstanding antioxidant activities and high content in compounds with properties of capturing free radicals. 

Keywords
free radicals, antioxidants, herbs

Rezumat

Lucrarea prezintă rezultatele obţinute la determinarea activităţii antioxidante a trei produse vegetale indigene: păducel (Crataegus oxyacantha) flori, valeriană (Valerianae officinalis) rădăcini, usturoi (Allium sativum) bulbi. Acestea au fost selectate şi studiate cu scopul de a obţine suplimente cu proprietăţi antioxidante crescute. Scopul urmărit este de a reduce stresul oxidativ şi urmările negative pe care excesul de radicali liberi îl generează la nivelul organismului uman. 
Plecând de la mecanismele umane de apărare şi contracarare a efectelor nocive ale excesului de radicali liberi, cercetările ultimelor decenii au adus în primplan importanţa alimentaţiei naturale ameliorate, bogate în antioxidanţi, şi nevoia suplimentării dietei prin aport exogen de substanţe active cu proprietăţi antioxidante. Acestea pot să diminueze efectele dăunătoare care apar în contextul poluării excesive a mediului şi al procesării hranei.
Rezultatele, obţinute prin metode fizico-chimice moderne şi metode biochimice actuale, au confirmat activităţi antioxidante remarcabile şi conţinut ridicat în compuşi cu proprietăţi de captare a radicalilor liberi.

Introducere

În ultimele două decenii, apariţia unor procese degenerative, asociate maladiilor cardiovasculare de exemplu, este corelată în biologia moleculară cu existenţa unui surplus nociv de radicali liberi, promotori ai unor procese oxidative dăunătoare organismului. Existenţa în plante a unor compuşi cu proprietăţi antioxidante şi conţinut ridicat de compuşi captatori ai radicalilor liberi (derivaţi carotenoidici, polifenolici, flavonici, antociani, acizi graşi nesaturaţi, vitamine, enzime şi cofactori) a stimulat interesul pentru utilizarea acestora în fitoterapia profilactică şi curativă cardiovasculară.

Florile şi fructele de păducel (Crataegus oxyacantha) sunt utilizate în tratamentul unor boli cardiovasculare(1,2). Asociate de obicei cu conţinutul în structuri flavonoidice, legate prin legături glicozidice de zaharuri (ex.: 2-vitexin-0-rhamnozidă sau acetatul său, luteolin-7-glucozida, hiperozidele şi rutin), o serie de proprietăţi benefice asupra sistemului cardiovascular au fost reliefate pentru florile de păducel în ultimii ani. Esenţiale şi dovedite prin determinări farmacologice sunt creşterea debitului miocardic, un efect inotrop pozitiv şi cromotrop pozitiv, asociat unui efect hipotensiv şi unui efect antioxidant antisclerotic(3,4,5).

Extractele alcoolice de rădăcină de valeriană (Valerianae officinalis), cunoscute pentru proprietăţile lor sedative, depresive, asupra sistemului nervos central, anxiolitice şi spasmolitice, prezintă şi acţiune favorabilă asupra sistemului cardiovascular. Sunt semnalate în literatură scurtarea timpului de criză anginoasă, micşorarea durerii, reducerea frecvenţei crizelor, alături de un efect hipotensiv şi hipolipemiant al extractelor de valeriană. Aceste efecte sunt corelate cu prezenţa unor compuşi cu structură iridoidică, mono şi sesquiterpene (acid valerenic şi derivaţi), alături de diverşi acizi polifenolicarboxilici şi ulei volatil(6-19).

Usturoiul conţine vitamine (A, B, C), minerale (calciu, potasiu, magneziu, zinc), aminoacizi, alicină cu efect antibacterian, antiviral, hipocolesterolemiant, hipotensiv, tonic, detoxificant şi antispastic. Date recente menţionează efectele extractului de usturoi asupra sistemului cardiovascular, deoarece micşorează tensiunea sistolică. Există însă unele indicaţii referitoare la efectele secundare ale acestuia(20,21).

Materiale şi metodă

Florile de păducel, rădăcinile de valeriană şi bulbii de usturoi, recoltate din culturi organice proprii, au fost uscate menajat la temperaturi <50°C, apoi au fost mărunţite la moara cu cuţite şi ciocănele şi sitaţi pe sita nr. 45. Pulberile obţinute au fost analizate pentru conţinutul lor total în polifenoli şi derivaţi flavonici prin metode spectrofotometrice, utilizând un spectrometru UV-VIS, JASCO530.

Polifenolii s-au determinat utilizând reacţia cu fosfo-wolframatul de sodiu, efectuând citirea la lungimea de undă de 660 nm, iar rezultatele s-au exprimat procentual în acid clorogenic.

Derivaţii flavonici s-au determinat pe baza reacţiei de culoare cu clorura de aluminiu, citind absorbţia la lungimea de undă de 430 nm şi exprimând rezultatul procentual în rutin.

În scopul identificării polifenolilor şi derivaţilor flavonici s-a utilizat cromatografia de lichide de înaltă performanţă (HPLC). Determinările s-au realizat cu cromatograf DIONEX cu arie de diode, coloană RP8 Lichrosorb 4,6 x 200 mm, 10 µm, t = 20-25°C, fază mobilă A = MeOH, B = H3PO4 0,01N soluţie apoasă (gradient).

Acizii valerenici din rădăcina de valeriană au fost identificaţi utilizând o coloană ACCLAIM C18 4,6 x 250 mm 10 µm, t = 30°C, faza mobilă A = acetonitril, B = H3PO4 3 g/l raport A : B = A : 1 (isocratic).

Aliina în bulbii de usturoi a fost evidenţiată pe o coloană NUCLEOSIL C18 4,6 x 200 10 µm, t = ambiantă, fază mobilă Acetonitril:H2O = 40:6 (isocratic).

Extractele metanolice ale pulberilor de plante menţionate au fost injectate direct în aparat, ceea ce a permis determinarea atât a polifenolilor, cât şi a derivaţilor flavonici din extracte.

Activitatea antioxidantă s-a determinat prin procentul de inhibiţie al reacţiei de peroxidare a lipidelor din creier de cobai în prezenţa acidului ascorbic. Produsul reacţiei de peroxidare lipidică, malondialdehida, a fost determinat prin reacţia de formare a unui complex colorat cu acidul tiobarbituric, citind absorbanţa probelor spectrofotometric la l = 532 nm (metodă validată – Hofigal S.A.).

Rezultate şi discuţii

Conţinutul total în polifenoli şi derivaţi flavonici, determinat prin metode spectrofotometrice pentru plantele menţionate, este prezentat în tabelul 1, alături de activitatea antioxidantă, determinată prin procentul de inhibiţie al reacţiei de peroxidare.
 

Tabelul 1.Conţinut în antioxidanţi şi activitate antioxidantă pentru materialele vegetale selectate
Tabelul 1.Conţinut în antioxidanţi şi activitate antioxidantă pentru materialele vegetale selectate

Determinările spectrofotometrice UV.-VIS de conţinut total în polifenoli şi derivaţi flavonici au fost completate cu determinări HPLC şi GC+MS care au evidenţiat, în florile de păducel: acid galic, crategic, clorogenic, cumaric, rutin, quercetrin, vitexin, isovitexin (figura 1); în rădăcina de valeriană: structuri iridoidice, acid valerenic şi valeraldehidă (figura 2); iar în bulbii de usturoi, aliina (figura 3).
 

Figura 1. Imagine HPLC pentru extractul de păducel
Figura 1. Imagine HPLC pentru extractul de păducel
Figura 2. Imagine HPLC pentru extractul de valeriană
Figura 2. Imagine HPLC pentru extractul de valeriană
Figura 3. Imagine HPLC pentru extractul de usturoi
Figura 3. Imagine HPLC pentru extractul de usturoi

Determinată la o concentraţie de 0,05 mg/ml, prin procentul de inhibiţie a reacţiei de peroxidare lipidică, activitatea antioxidantă a variat în ordinea: flori de păducel > rădăcină de valeriană. Aplicată la bulbii de usturoi, metoda stabilirii activităţii antioxidante prin urmărirea reacţiei de peroxidare a lipidelor nu a dus la rezultate concludente.

Concluzii

Utilizând metode spectrofotometrice UV-VIS, cromatografia de lichide de înaltă performanţă (HPLC) şi cromatografie de gaze (GC+MS), trei pulberi de plante – flori de păducel, rădăcini de valeriană şi bulbi de usturoi – au fost analizate pentru conţinutul în polifenoli, derivaţi flavonici, alături de alţi compuşi activi: derivaţi de acid valerenic sau aliină.

Deosebit de bogate în polifenoli şi derivaţi flavonici s-au dovedit a fi florile de păducel, urmate de rădăcinile de valeriană.

Determinată prin metode biochimice, activitatea antioxidantă exprimată prin procentul de inhibiţie al reacţiei de peroxidare lipidică este cea mai ridicată la florile de păducel şi mai scăzută la rădăcina de valeriană.

Aceste date contribuie la elaborarea unor noi remedii naturale în fitoterapia cardiovasculară.  

Bibliografie

  1. Christensen KI. Revision of Crataegus sect. Crataegus and nothosect. Crataeguineae (Rosaceae-Maloideae) in the Old World. Systematic Botany Monographs. 1992;35:1–199
  2. Bahorun T, et al. Phenolic constituents and antioxidant capacities of Crataegus monogyna (Hawthorn) callus extracts. Food/Nahrung. 2003;47.3:191–198
  3. http://www.csid.ro/plante-medicinale-fitoterapice-si-gemoterapice/
  4. http://www.mirabilys-magazin.ro/fitoterapie/paducelul-crataegus-oxycantha
  5. http://www.supereva.ro/paducelul-sau-planta-inimii/
  6. https://ro.wikipedia.org/wiki/Valeriana
  7. „Valerian“. Office of Dietary Supplements, US National Institutes of Health. 15 March 2013. Retrieved 2 April 2018. 
  8. Shahidi F, Naczk M. Phenolics in food and nutraceuticals. Boca Raton, Florida, USA: CRC Press, 2004;pp. 313–314 Archived 2013-06-24 at the Wayback Machine. ISBN 1-58716-138-9. 
  9. Balandrin MF, Van Wagenen BC, Cordell GA. Valerian-derived sedative agents. II. Degradation of Valmane-derived valepotriates in ammoniated hydroalcoholic tinctures, Journal of Toxicology – Toxin Review. 1995;14 (2): 165 
  10. Houghton PJ. Valerian: the genus Valeriana. Amsterdam, the Netherlands: Harwood Academic Press, 1997, ISBN 90-5702-170-6. 
  11. Yuan CS, Mehendale S, Xiao Y, Aung HH, Xie JT, Ang-Lee MK. The gamma-aminobutyric acidergic effects of valerian and valerenic acid on rat brainstem neuronal activity. Anesth Analg. 2004;98(2):353–8.
  12. Marder M, Viola H, Wasowski C, Fernández S, Medina JH, Paladini AC. 6-methylapigenin and hesperidin: new valeriana flavonoids with activity on the CNS. Pharmacol Biochem Behav. 2003;75(3):537–45. 
  13. Fernández S, Wasowski C, Paladini AC, Marder M. Sedative and sleep-enhancing properties of linarin, a flavonoid-isolated from Valeriana officinalis. Pharmacol Biochem Behav. 2004;77(2):399–404.
  14. Holzl J, Godau P. Receptor binding studies with Valeriana officinalis on the benzodiazepine receptor, Planta Medica. 1989;55(7):642.
  15. Mennini T, Bernasconi P, et al. In vitro study in the interaction of extracts and pure compounds from Valerian officinalis roots with GABA, benzodiazepine and barbiturate receptors. Fitoterapia. 1993;64:291–300.
  16. Lacher SK, Maye R, Sichardt K, Nieber K, Müller CE. (2007), Interaction of valerian extracts of different polarity with adenosine receptors: Identification of isovaltrate as an inverse agonist at A1 receptors, Biochemical Pharmacology 73(2):248–58.
  17. Patočka J, Jakl J. Biomedically relevant chemical constituents of Valeriana officinalis, Journal of Applied Biomedicine. 2010;8(1):11–18.
  18. Dietz BM, Mahady GB, Pauli GF, Farnsworth NR (2005), Valerian extract and valerenic acid are partial agonists of the 5-HT5a receptor in vitro, Brain Res. Mol. Brain Res. 138(2):191–7.
  19. Miyasaka LS, Atallah AN, Soares BG (2006), Valerian for anxiety disorders, Cochrane Database Syst Rev (Systematic review) 2006;(4):CD004515.
  20. Durak I, Kavutcu M, Aytaç B, et al. Effects of garlic extract consumption on blood lipid and oxidant/antioxidant parameters in humans with high blood cholesterol, J. Nutr. Biochem. 2004;15(6):373–7.
  21. https://www.click.ro/utile/sanatate/5-efecte-negative-ale-consumului-de-usturoi.

Articole din ediţiile anterioare

GEMOTERAPIE | Ediţia 3 176 / 2017

Acţiunea antioxidantă – un efect important al produselor fitoterapice și gemoterapice

Monica Spînu

Existența noastră se bazează pe capacitatea organismului de a produce energie.

26 mai 2017
CERTCETARE | Ediţia 1 192 / 2020

Plantele medicinale proaspete în stimularea imunităţii

Conf. Dr. Farm. pr. Gabriela Vlăsceanu

Sistemul imunitar este mecanismul de apărare dezvoltat şi menţinut de corpul uman pentru a respinge germenii, virusurile şi alte substanţe străine....

16 martie 2020