Published June 25, 2020 | Version v1
Publication Open

UPLC-ESI-MS/MS Profile and Antioxidant, Cytotoxic, Antidiabetic, and Antiobesity Activities of the Aqueous Extracts of Three Different <i>Hibiscus</i> Species

Creators

  • 1. King Saud University
  • 2. Zagazig University

Description

The aqueous extracts of Hibiscus calyphyllus (HcA), Hibiscus micranthus (HmA), and Hibiscus deflersii (HdA) growing in Saudi Arabia did not receive enough attention in phytochemical and biological studies. This inspired the authors to investigate the phytochemicals of these extracts for the first time using UPLC-ESI-MS/MS in negative and positive ionization modes. The analysis afforded the tentative identification of 103 compounds including phenolic compounds, flavonoids, and anthocyanins. Moreover, in vitro evaluations of their cytotoxic, antioxidant, antidiabetic, and antiobesity activities were carried out. The results showed that aqueous extract of Hibiscus calyphyllus had the highest activity as an antioxidant agent (SC 50 = 111 ± 1.5 μ g/mL) compared with ascorbic acid (SC 50 = 14.2 ± 0.5 μ g/mL). MTT assay was used to evaluate cytotoxic activity compared to cisplatin. Hibiscus deflersii showed the most potent cytotoxic effect against A-549 (human lung carcinoma) with IC 50 = 50 ± 5.1 μ g/mL, and Hibiscus micranthus showed a close effect with IC 50 = 60.4 ± 1.7 μ g/mL. Hibiscus micranthus showed the most potent effect on HCT-116 (human colon carcinoma) with IC 50 = 56 ± 1.9 μ g/mL compared with cisplatin (IC 50 = 7.53 ± 3.8 μ g/mL). HcA and HdA extracts showed weak cytotoxic activity against A-549 and HCT-116 cell lines compared to the other extracts. Eventually, Hibiscus deflersii showed astonishing antidiabetic (IC 50 = 56 ± 1.9 μ g/mL) and antiobesity (IC 50 = 95.45 ± 1.9 μ g/mL) activities using in vitro α -amylase inhibitory assay (compared with acarbose (IC 50 = 34.71 ± 0.7 μ g/mL)) and pancreatic lipase inhibitory assay (compared with orlistat (IC 50 = 23.8 ± 0.7 μ g/mL)), respectively. In conclusion, these findings are regarded as the first vision of the phytochemical constituents and biological activities of different Hibiscus aqueous extracts. Hibiscus deflersii aqueous extract might be a hopeful origin of functional constituents with anticancer (on A-549 cell line), antidiabetic, and antiobesity activities. It might be a natural alternative remedy and nutritional policy for diabetes and obesity treatment without negative side effects. Isolation of the bioactive phytochemicals from the aqueous extracts of aerial parts of Hibiscus calyphyllus , Hibiscus micranthus , and Hibiscus deflersii and estimation of their biological effects are recommended in further studies.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

لم تحظ المستخلصات المائية من الكركديه كاليفيلوس (HcA) والكركديه الصغير (HmA) والكركديه deflersii (HdA) التي تنمو في المملكة العربية السعودية باهتمام كافٍ في الدراسات الكيميائية النباتية والبيولوجية. ألهم هذا المؤلفين للتحقيق في المواد الكيميائية النباتية لهذه المستخلصات لأول مرة باستخدام UPLC - ESI - MS/MS في أوضاع التأين السلبية والإيجابية. أتاح التحليل تحديدًا مبدئيًا لـ 103 مركبات بما في ذلك المركبات الفينولية والفلافونويدات والأنثوسيانين. علاوة على ذلك، تم إجراء تقييمات في المختبر لأنشطتهم السامة للخلايا ومضادات الأكسدة ومضادات السكري ومضادات السمنة. أظهرت النتائج أن المستخلص المائي من الكركديه كان له أعلى نشاط كعامل مضاد للأكسدة (SC 50 = 111 ± 1.5 ميكروغرام/مل) مقارنة بحمض الأسكوربيك (SC 50 = 14.2 ± 0.5 ميكروغرام/مل). تم استخدام اختبار MTT لتقييم النشاط السام للخلايا مقارنة بالسيسبلاتين. أظهر الكركديه deflersii أقوى تأثير سام للخلايا ضد A -549 (سرطان الرئة البشري) مع IC 50 = 50 ± 5.1 ميكروغرام/مل، وأظهر الكركديه micranthus تأثير وثيق مع IC 50 = 60.4 ± 1.7 ميكروغرام/مل. أظهر الكركديه الصغير التأثير الأقوى على HCT -116 (سرطان القولون البشري) مع IC 50 = 56 ± 1.9 ميكروغرام/مل مقارنة بالسيسبلاتين (IC 50 = 7.53 ± 3.8 ميكروغرام/مل). أظهرت مستخلصات HcA و HdA نشاطًا سامًا للخلايا ضعيفًا ضد خطوط الخلايا A -549 و HCT -116 مقارنة بالمستخلصات الأخرى. في نهاية المطاف، أظهر الكركديه deflersii أنشطة مذهلة مضادة لمرض السكري (IC 50 = 56 ± 1.9 ميكروغرام/مل) ومضادة للسمنة (IC 50 = 95.45 ± 1.9 ميكروغرام/مل) باستخدام اختبار مثبط في المختبر α - amylase (مقارنة مع acarbose (IC 50 = 34.71 ± 0.7 ميكروغرام/مل)) ومقايسة مثبطة لليباز البنكرياس (مقارنة مع orlistat (IC 50 = 23.8 ± 0.7 ميكروغرام/مل))، على التوالي. في الختام، تعتبر هذه النتائج هي الرؤية الأولى للمكونات الكيميائية النباتية والأنشطة البيولوجية لمستخلصات الكركديه المائية المختلفة. قد يكون المستخلص المائي للكركديه أصلًا مفعمًا بالأمل للمكونات الوظيفية مع أنشطة مضادة للسرطان (على خط الخلية A -549) ومضادة لمرض السكري ومضادة للسمنة. قد يكون علاجًا بديلًا طبيعيًا وسياسة تغذوية لمرض السكري وعلاج السمنة دون آثار جانبية سلبية. يوصى في مزيد من الدراسات بعزل المواد الكيميائية النباتية النشطة بيولوجيًا من المستخلصات المائية للأجزاء الهوائية من الكركديه كاليفيلوس والكركديه الصغير والكركديه deflersii وتقدير آثارها البيولوجية.

Translated Description (French)

Les extraits aqueux d'Hibiscus calyphyllus (HcA), d'Hibiscus micranthus (HmA) et d'Hibiscus deflersii (HdA) cultivés en Arabie saoudite n'ont pas reçu suffisamment d'attention dans les études phytochimiques et biologiques. Cela a inspiré les auteurs à étudier les composés phytochimiques de ces extraits pour la première fois en utilisant UPLC-ESI-MS/MS en modes d'ionisation négative et positive. L'analyse a permis l'identification provisoire de 103 composés, y compris des composés phénoliques, des flavonoïdes et des anthocyanes. De plus, des évaluations in vitro de leurs activités cytotoxiques, antioxydantes, antidiabétiques et anti-obésité ont été réalisées. Les résultats ont montré que l'extrait aqueux d'Hibiscus calyphyllus avait l'activité la plus élevée en tant qu'agent antioxydant (SC 50 = 111 ± 1,5 μ g/mL) par rapport à l'acide ascorbique (SC 50 = 14,2 ± 0,5 μ g/mL). Le test MTT a été utilisé pour évaluer l'activité cytotoxique par rapport au cisplatine. Hibiscus deflersii a montré l'effet cytotoxique le plus puissant contre A-549 (carcinome pulmonaire humain) avec une CI 50 = 50 ± 5,1 μ g/mL, et Hibiscus micranthus a montré un effet proche avec une CI 50 = 60,4 ± 1,7 μ g/mL. Hibiscus micranthus a montré l'effet le plus puissant sur HCT-116 (carcinome du côlon humain) avec une CI 50 = 56 ± 1,9 μ g/mL par rapport au cisplatine (CI 50 = 7,53 ± 3,8 μ g/mL). Les extraits de HcA et de HdA ont montré une faible activité cytotoxique contre les lignées cellulaires A-549 et HCT-116 par rapport aux autres extraits. Finalement, Hibiscus deflersii a montré des activités antidiabétiques (IC 50 = 56 ± 1,9 μ g/mL) et anti-obésité (IC 50 = 95,45 ± 1,9 μ g/mL) étonnantes en utilisant le dosage inhibiteur de l'α-amylase in vitro (par rapport à l'acarbose (IC 50 = 34,71 ± 0,7 μ g/mL)) et le dosage inhibiteur de la lipase pancréatique (par rapport à l'orlistat (IC 50 = 23,8 ± 0,7 μ g/mL)), respectivement. En conclusion, ces résultats sont considérés comme la première vision des constituants phytochimiques et des activités biologiques de différents extraits aqueux d'Hibiscus. L'extrait aqueux d'Hibiscus deflersii pourrait être une origine prometteuse de constituants fonctionnels ayant des activités anticancéreuses (sur la lignée cellulaire A-549), antidiabétiques et anti-obésité. Il pourrait s'agir d'un remède alternatif naturel et d'une politique nutritionnelle pour le traitement du diabète et de l'obésité sans effets secondaires négatifs. L'isolement des composés phytochimiques bioactifs des extraits aqueux des parties aériennes d'Hibiscus calyphyllus, d'Hibiscus micranthus et d'Hibiscus deflersii et l'estimation de leurs effets biologiques sont recommandés dans d'autres études.

Translated Description (Spanish)

Los extractos acuosos de Hibiscus calyphyllus (HcA), Hibiscus micranthus (HmA) y Hibiscus deflersii (HdA) que crecen en Arabia Saudita no recibieron suficiente atención en los estudios fitoquímicos y biológicos. Esto inspiró a los autores a investigar los fitoquímicos de estos extractos por primera vez utilizando UPLC-ESI-MS/MS en modos de ionización negativos y positivos. El análisis permitió la identificación tentativa de 103 compuestos, incluidos compuestos fenólicos, flavonoides y antocianinas. Además, se realizaron evaluaciones in vitro de sus actividades citotóxicas, antioxidantes, antidiabéticas y antiobesidad. Los resultados mostraron que el extracto acuoso de Hibiscus calyphyllus tuvo la mayor actividad como agente antioxidante (SC 50 = 111 ± 1.5 μ g/mL) en comparación con el ácido ascórbico (SC 50 = 14.2 ± 0.5 μ g/mL). El ensayo MTT se utilizó para evaluar la actividad citotóxica en comparación con el cisplatino. Hibiscus deflersii mostró el efecto citotóxico más potente contra A-549 (carcinoma de pulmón humano) con IC 50 = 50 ± 5.1 μ g/mL, e Hibiscus micranthus mostró un efecto cercano con IC 50 = 60.4 ± 1.7 μ g/mL. Hibiscus micranthus mostró el efecto más potente sobre HCT-116 (carcinoma de colon humano) con IC 50 = 56 ± 1.9 μ g/mL en comparación con cisplatino (IC 50 = 7.53 ± 3.8 μ g/mL). Los extractos de HcA y HdA mostraron una actividad citotóxica débil contra las líneas celulares A-549 y HCT-116 en comparación con los otros extractos. Eventualmente, Hibiscus deflersii mostró asombrosas actividades antidiabéticas (IC 50 = 56 ± 1.9 μ g/mL) y antiobesidad (IC 50 = 95.45 ± 1.9 μ g/mL) utilizando el ensayo inhibidor de α-amilasa in vitro (en comparación con acarbosa (IC 50 = 34.71 ± 0.7 μ g/mL)) y el ensayo inhibidor de lipasa pancreática (en comparación con orlistat (IC 50 = 23.8 ± 0.7 μ g/mL)), respectivamente. En conclusión, estos hallazgos se consideran como la primera visión de los constituyentes fitoquímicos y las actividades biológicas de diferentes extractos acuosos de hibisco. El extracto acuoso de Hibiscus deflersii podría ser un origen esperanzador de constituyentes funcionales con actividades anticancerígenas (en la línea celular A-549), antidiabéticas y antiobesidad. Podría ser un remedio alternativo natural y una política nutricional para el tratamiento de la diabetes y la obesidad sin efectos secundarios negativos. El aislamiento de los fitoquímicos bioactivos de los extractos acuosos de las partes aéreas de Hibiscus calyphyllus, Hibiscus micranthus y Hibiscus deflersii y la estimación de sus efectos biológicos se recomiendan en estudios adicionales.

Files

6749176.pdf.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:453be8a743363956aa98e555bb9fc226
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
UPLC - ESI - MS/MS Profile and Antioxidant, Cytotoxic, Antidiabetic, and Antiobesity Activities of the Aqueous Extracts of Three Different <i>Hibiscus</i> Species
Translated title (French)
Profil UPLC-ESI-MS/MS et activités antioxydantes, cytotoxiques, antidiabétiques et anti-obésité des extraits aqueux de trois espèces d'<i>hibiscus</i> différentes
Translated title (Spanish)
Perfil UPLC-ESI-MS/MS y actividades antioxidantes, citotóxicas, antidiabéticas y antiobesidad de los extractos acuosos de tres especies diferentes de <i>hibisco</i>

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3037593549
DOI
10.1155/2020/6749176

Is supplement to
https://openalex.org/W4386696306 (Other)
https://openalex.org/W4306398780 (Other)
https://openalex.org/W3088223198 (Other)
https://openalex.org/W2787072724 (Other)
https://openalex.org/W2503659154 (Other)
https://openalex.org/W2462695612 (Other)
https://openalex.org/W2186086384 (Other)
https://openalex.org/W2136476259 (Other)
https://openalex.org/W2068247904 (Other)
https://openalex.org/W1527922540 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1524585166
  • https://openalex.org/W1539654911
  • https://openalex.org/W1775855178
  • https://openalex.org/W1897447290
  • https://openalex.org/W1925714972
  • https://openalex.org/W1970187671
  • https://openalex.org/W1974882841
  • https://openalex.org/W1994367360
  • https://openalex.org/W1997660834
  • https://openalex.org/W2001228278
  • https://openalex.org/W2008955175
  • https://openalex.org/W2021906139
  • https://openalex.org/W2032805323
  • https://openalex.org/W2037446170
  • https://openalex.org/W2037688674
  • https://openalex.org/W2041520019
  • https://openalex.org/W2052807274
  • https://openalex.org/W2060213751
  • https://openalex.org/W2061846546
  • https://openalex.org/W2063303970
  • https://openalex.org/W2070140996
  • https://openalex.org/W2077300823
  • https://openalex.org/W2078253837
  • https://openalex.org/W2080074638
  • https://openalex.org/W2086042291
  • https://openalex.org/W2088472638
  • https://openalex.org/W2098827910
  • https://openalex.org/W2104842126
  • https://openalex.org/W2114918609
  • https://openalex.org/W2121055396
  • https://openalex.org/W2124385784
  • https://openalex.org/W2126222217
  • https://openalex.org/W2132738767
  • https://openalex.org/W2134646338
  • https://openalex.org/W2137191689
  • https://openalex.org/W2137315370
  • https://openalex.org/W2143272836
  • https://openalex.org/W2148334006
  • https://openalex.org/W2154921217
  • https://openalex.org/W2161338677
  • https://openalex.org/W2164815797
  • https://openalex.org/W2167277714
  • https://openalex.org/W2167949014
  • https://openalex.org/W2210467517
  • https://openalex.org/W2462223931
  • https://openalex.org/W2469999421
  • https://openalex.org/W2527776852
  • https://openalex.org/W2610900798
  • https://openalex.org/W2618842060
  • https://openalex.org/W2741609325
  • https://openalex.org/W2754371121
  • https://openalex.org/W2755010225
  • https://openalex.org/W2769118197
  • https://openalex.org/W2772954234
  • https://openalex.org/W2792778947
  • https://openalex.org/W2803147572
  • https://openalex.org/W2811109366
  • https://openalex.org/W2886186722
  • https://openalex.org/W2965514219
  • https://openalex.org/W2972410398
  • https://openalex.org/W2978830439
  • https://openalex.org/W320591609