Antioxidant Activity and Inhibition of Carbohydrate Digestive Enzymes Activities of Artemisia campestris L.
Creators
- 1. Mohamed I University
- 2. Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement
- 3. Physiologie, Ecologie et Environnement
- 4. National University of Kaohsiung
Description
Background: Carbohydrate digestive enzymes play a major role in the management of the postprandial hyperglycemia. A chronic hyperglycemia can lead to serious health problems due to excessive production of several reactive oxygen species. Therefore, the inhibition of carbohydrate digestive enzyme and the use of antioxidant natural product can be an important strategy to control the glycaemia level and prevent against the complication of diabetes. Aim: The study aims to perform a phytochemical analysis, antioxidant activity, inhibitory effect on α -amylase, α -glucosidase (in vitro and in vivo) and the intestinal glucose absorption in Wistar rats of Artemisia campestris aqueous extract (AcAE) and hydro-ethanolic extract (AcEE). Results: The test of total phenolic content, show that the AcAE has the highest quantity of polyphenol (44.65 ± 0.54 μ g GAE/mg extract) compared to the AcEE (31.7 ± 0.53 μ g GAE/mg extract) significantly. The amount of flavonoid and condensed tannins content in AcAE is 24.41 ± 3.57 μ g QrE/mg extract, 14.31 ± 5.26 μ g CE/mg respectively. The AcAE has also exhibit a great antioxidant activity in DPPH-scavenging and Ferric reducing antioxidant power assay (FRAP) compared to AcEE with an IC 50 = 0.355 ± 0.057 mg/mL and IC 50 = 0.269 ± 0.025 mg/mL. However, in a β -carotene bleaching assay the AcEE has the highest effect with an IC 50 = 0.319 ± 0.097 mg/mL. The both extract of Artemisia campestris L. (250 mg/kg) decreased postprandial hyperglycemia in the normal and alloxane diabetic rats in a very significant manner after starch or sucrose administration as an α -amylase and α -glucosidase substrate respectively. This result is confirmed in vitro by a remarkable inhibitory effect on α -amylase digestive enzymes by an IC 50 = 1.259 ± 0.128 mg/mL and IC 50 = 0.602 ± 0.072 mg/mL receptively for AcAE and AcEE. For the α -glucosidase enzyme, the both extracts significantly inhibit α -glucosidase activity compared to the control and they are almost similar to each other. Using a jejunum perfusion technique (in situ), Artemisia campestris L. decrease the intestinal D-glucose absorption activity significantly compared to the control and comparable to the Phlorizin used as a positive control by an amount of glucose absorbed equal a 6.53 ± 0.57, 5.34 ± 0.64 and 4.71 ± 0.24 mg/10 cm/h, for AcAE, AcEE and Phlorizin respectively. Conclusions: These results showed that the Artemisia campestris L. has highest phenolic content, antioxidant activity and demonstrated a postprandial anti-hyperglycemic effect via the inhibiting of the carbohydrate digestive enzyme ( α -amylase and α -glucosidase) and the intestinal glucose absorption.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
خلفية: تلعب إنزيمات الجهاز الهضمي الكربوهيدراتي دورًا رئيسيًا في إدارة ارتفاع السكر في الدم بعد الأكل. يمكن أن يؤدي ارتفاع السكر في الدم المزمن إلى مشاكل صحية خطيرة بسبب الإنتاج المفرط للعديد من أنواع الأكسجين التفاعلية. لذلك، يمكن أن يكون تثبيط إنزيم الجهاز الهضمي للكربوهيدرات واستخدام منتج طبيعي مضاد للأكسدة استراتيجية مهمة للسيطرة على مستوى السكر في الدم والوقاية من مضاعفات مرض السكري. الهدف: تهدف الدراسة إلى إجراء تحليل كيميائي نباتي، ونشاط مضاد للأكسدة، وتأثير مثبط على α - amylase، و α - glucosidase (في المختبر وفي الجسم الحي) وامتصاص الجلوكوز المعوي في فئران ويستار من المستخلص المائي Artemisia campestris (AcAE) والمستخلص المائي الإيثانولي (AcEE). النتائج: أظهر اختبار إجمالي المحتوى الفينولي أن AcAE يحتوي على أعلى كمية من البوليفينول (44.65 ± 0.54 ميكروغرام من مستخلص GAE/mg) مقارنة بـ AcEE (31.7 ± 0.53 ميكروغرام من مستخلص GAE/mg) بشكل ملحوظ. كمية محتوى الفلافونويد والعفص المكثف في AcAE هي 24.41 ± 3.57 ميكروغرام من مستخلص QrE/mg، 14.31 ± 5.26 ميكروغرام CE/mg على التوالي. أظهر ACAE أيضًا نشاطًا كبيرًا مضادًا للأكسدة في كسح DPPH وفحص قوة الحد من الحديديك (FRAP) مقارنة بـ ACEE مع IC 50 = 0.355 ± 0.057 مجم/مل و IC 50 = 0.269 ± 0.025 مجم/مل. ومع ذلك، في اختبار تبييض بيتا كاروتين، يكون لـ AcEE أعلى تأثير مع IC 50 = 0.319 ± 0.097 مجم/مل. قلل كل من مستخلص Artemisia campestris L. (250 مجم/كجم) من ارتفاع السكر في الدم بعد الأكل في الفئران العادية المصابة بالسكري والألوكسان بطريقة مهمة للغاية بعد إعطاء النشا أو السكروز كركيزة α - amylase و α - glucosidase على التوالي. يتم تأكيد هذه النتيجة في المختبر من خلال تأثير مثبط ملحوظ على إنزيمات α - amylase الهاضمة بواسطة IC 50 = 1.259 ± 0.128 مجم/مل و IC 50 = 0.602 ± 0.072 مجم/مل بشكل تقبلي لـ AcAE و AcEE. بالنسبة لإنزيم α - glucosidase، فإن كلا المستخلصين يثبطان بشكل كبير نشاط α - glucosidase مقارنةً بالمجموعة الضابطة وهما متشابهان تقريبًا مع بعضهما البعض. باستخدام تقنية تروية الصائم (في الموقع)، تقلل Artemisia campestris L. من نشاط امتصاص الجلوكوز D المعوي بشكل كبير مقارنة بالتحكم ومقارنة بالفلوريزين المستخدم كعنصر تحكم إيجابي بكمية من الجلوكوز الممتص تساوي 6.53 ± 0.57 و 5.34 ± 0.64 و 4.71 ± 0.24 مجم/10 سم/ساعة، لـ AcAE و AcEE و Phlorizin على التوالي. الاستنتاجات: أظهرت هذه النتائج أن Artemisia campestris L. يحتوي على أعلى محتوى فينولي ونشاط مضاد للأكسدة وأظهر تأثيرًا مضادًا لارتفاع السكر في الدم بعد الأكل عن طريق تثبيط إنزيم الجهاز الهضمي للكربوهيدرات ( α - amylase و α - glucosidase) وامتصاص الجلوكوز المعوي.Translated Description (French)
Contexte : Les enzymes digestives glucidiques jouent un rôle majeur dans la prise en charge de l'hyperglycémie postprandiale. Une hyperglycémie chronique peut entraîner de graves problèmes de santé en raison d'une production excessive de plusieurs espèces réactives de l'oxygène. Par conséquent, l'inhibition de l'enzyme digestive glucidique et l'utilisation de produits naturels antioxydants peuvent être une stratégie importante pour contrôler le niveau de glycémie et prévenir les complications du diabète. Objectif : L'étude vise à effectuer une analyse phytochimique, une activité antioxydante, un effet inhibiteur sur l'α -amylase, l'α -glucosidase (in vitro et in vivo) et l'absorption intestinale du glucose chez les rats Wistar de l'extrait aqueux d'Artemisia campestris (AcAE) et de l'extrait hydro-éthanolique (AcEE). Résultats : Le test de la teneur phénolique totale, montre que l'AcAE a la plus grande quantité de polyphénol (44,65 ± 0,54 μ g GAE/mg extrait) par rapport à l'AcEE (31,7 ± 0,53 μ g GAE/mg extrait) de manière significative. La teneur en flavonoïdes et en tanins condensés dans l'AcAE est de 24,41 ± 3,57 μ g QrE/mg d'extrait, 14,31 ± 5,26 μ g CE/mg respectivement. L'AcAE a également montré une grande activité antioxydante dans le dosage du pouvoir antioxydant de piégeage du DPPH et de réduction du ferrique (FRAP) par rapport à l'AcEE avec une CI 50 = 0,355 ± 0,057 mg/mL et une CI 50 = 0,269 ± 0,025 mg/mL. Cependant, dans un dosage de blanchiment au β -carotène, l'AcEE a l'effet le plus élevé avec une CI 50 = 0,319 ± 0,097 mg/mL. L'extrait d'Artemisia campestris L. (250 mg/kg) a diminué l'hyperglycémie postprandiale chez les rats diabétiques normaux et alloxanes de manière très significative après administration d'amidon ou de saccharose en tant que substrat d'α -amylase et d'α -glucosidase respectivement. Ce résultat est confirmé in vitro par un effet inhibiteur remarquable sur les enzymes digestives α -amylase par une CI 50 = 1,259 ± 0,128 mg/mL et une CI 50 = 0,602 ± 0,072 mg/mL réceptivement pour l'AcAE et l'AcEE. Pour l'enzyme α -glucosidase, les deux extraits inhibent significativement l'activité de l'α -glucosidase par rapport au témoin et ils sont presque similaires l'un à l'autre. En utilisant une technique de perfusion du jéjunum (in situ), Artemisia campestris L. diminue l'activité intestinale d'absorption du D-glucose de manière significative par rapport au témoin et comparable à la Phlorizine utilisée comme témoin positif par une quantité de glucose absorbée égale à 6,53 ± 0,57, 5,34 ± 0,64 et 4,71 ± 0,24 mg/10 cm/h, respectivement pour l'AcAE, l'AcEE et la Phlorizine. Conclusions : Ces résultats ont montré que l'Artemisia campestris L. a la teneur phénolique la plus élevée, une activité antioxydante et a démontré un effet anti-hyperglycémique postprandial via l'inhibition de l'enzyme digestive glucidique ( α -amylase et α -glucosidase) et l'absorption intestinale du glucose.Translated Description (Spanish)
Antecedentes: Las enzimas digestivas de los carbohidratos desempeñan un papel importante en el tratamiento de la hiperglucemia posprandial. Una hiperglucemia crónica puede provocar graves problemas de salud debido a la producción excesiva de varias especies reactivas de oxígeno. Por lo tanto, la inhibición de la enzima digestiva de los carbohidratos y el uso de un producto natural antioxidante pueden ser una estrategia importante para controlar el nivel de glucemia y prevenir la complicación de la diabetes. Objetivo: El estudio tiene como objetivo realizar un análisis fitoquímico, actividad antioxidante, efecto inhibidor sobre la α -amilasa, α -glucosidasa (in vitro e in vivo) y la absorción intestinal de glucosa en ratas Wistar de extracto acuoso de Artemisia campestris (AcAE) y extracto hidroetanólico (AcEE). Resultados: La prueba de contenido fenólico total, muestra que el AcAE tiene la mayor cantidad de polifenol (44.65 ± 0.54 μ g GAE/mg extracto) en comparación con el AcEE (31.7 ± 0.53 μ g GAE/mg extracto) significativamente. La cantidad de contenido de flavonoides y taninos condensados en AcAE es de 24.41 ± 3.57 μg QrE/mg de extracto, 14.31 ± 5.26 μg CE/mg respectivamente. El AcAE también ha exhibido una gran actividad antioxidante en el ensayo de poder antioxidante de eliminación de DPPH y reducción férrica (FRAP) en comparación con AcEE con un IC 50 = 0.355 ± 0.057 mg/mL e IC 50 = 0.269 ± 0.025 mg/mL. Sin embargo, en un ensayo de blanqueo de β-caroteno, el AcEE tiene el efecto más alto con un IC 50 = 0.319 ± 0.097 mg/mL. Ambos extractos de Artemisia campestris L. (250 mg/kg) disminuyeron la hiperglucemia posprandial en las ratas diabéticas normales y aloxano de una manera muy significativa después de la administración de almidón o sacarosa como sustrato de α-amilasa y α-glucosidasa, respectivamente. Este resultado se confirma in vitro por un notable efecto inhibidor sobre las enzimas digestivas α-amilasa por un IC 50 = 1.259 ± 0.128 mg/mL e IC 50 = 0.602 ± 0.072 mg/mL receptivamente para AcAE y AcEE. Para la enzima α -glucosidasa, ambos extractos inhiben significativamente la actividad α -glucosidasa en comparación con el control y son casi similares entre sí. Usando una técnica de perfusión de yeyuno (in situ), Artemisia campestris L. disminuye la actividad de absorción intestinal de D-glucosa significativamente en comparación con el control y comparable a la floricina utilizada como control positivo por una cantidad de glucosa absorbida igual a 6.53 ± 0.57, 5.34 ± 0.64 y 4.71 ± 0.24 mg/10 cm/h, para AcAE, AcEE y floricina respectivamente. Conclusiones: Estos resultados mostraron que la Artemisia campestris L. tiene mayor contenido fenólico, actividad antioxidante y demostró un efecto antihiperglucémico postprandial a través de la inhibición de la enzima digestiva de carbohidratos ( α -amilasa y α -glucosidasa) y la absorción intestinal de glucosa.Files
pdf.pdf
Files
(146 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9fe3cb2b7313dc79bb477bc8fde184a7
|
146 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نشاط مضادات الأكسدة وتثبيط إنزيمات الجهاز الهضمي الكربوهيدرات أنشطة أرتيميسيا كامبستريس L.
- Translated title (French)
- Activité antioxydante et inhibition des enzymes digestives glucidiques Activités d'Artemisia campestris L.
- Translated title (Spanish)
- Actividad antioxidante e inhibición de las enzimas digestivas de carbohidratos Actividades de Artemisia campestris L.
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4297973647
- DOI
- 10.31083/j.fbs1404025
References
- https://openalex.org/W1559903407
- https://openalex.org/W1583489850
- https://openalex.org/W1718201877
- https://openalex.org/W1991189173
- https://openalex.org/W1995687462
- https://openalex.org/W1998395681
- https://openalex.org/W2000097797
- https://openalex.org/W2006420622
- https://openalex.org/W2024718471
- https://openalex.org/W2042479924
- https://openalex.org/W2044685529
- https://openalex.org/W2059278793
- https://openalex.org/W2071969758
- https://openalex.org/W2091308328
- https://openalex.org/W2092769218
- https://openalex.org/W2092977773
- https://openalex.org/W2105731956
- https://openalex.org/W2511664679
- https://openalex.org/W2513301959
- https://openalex.org/W2519153342
- https://openalex.org/W2585689325
- https://openalex.org/W2603775668
- https://openalex.org/W2621274457
- https://openalex.org/W2811222402
- https://openalex.org/W2970722606
- https://openalex.org/W3000740343
- https://openalex.org/W3004806199
- https://openalex.org/W3170873398
- https://openalex.org/W4205952426
- https://openalex.org/W4232395183
- https://openalex.org/W4232997031