Etude de composes bioactifs de plantes aromatiques et medicinales: "Cladanthus mixtus L. et Matricaria chamomilla L."

Abstract

Los extractos de plantas que contienen fitoquímicos se comercializan cada vez más como productos con un impacto positivo en el sistema de salud. El objetivo de nuestro estudio es analizar las diferencias en la composición química y evaluar las actividades antioxidantes, antimicrobianas y anticancerígenas entre los extractos de diferentes órganos (flores, hojas, tallos y raíces) de dos plantas aromáticas y medicinales del noroeste de Marruecos Cladanthus mixtus y Matricaria chamomilla. La composición química de estos extractos se analizó mediante HPLC-MS y GC-MS. Este estudio también presentó una cuantificación del contenido de fitomelatonina que se analizó mediante HPLC-FLUO. Las muestras de órganos de M. chamomilla mostraron valores más altos de fitomelatonina, especialmente las hojas (61,31 ng/g MS) en comparación con C. mixtus. Todos los extractos metanólicos contenían altas cantidades de flavonoides y ácidos fenólicos. Se revelaron otros grupos de compuestos químicos, como terpenoides, ésteres, ácidos orgánicos y grasos, y otros grupos. Utilizando extractos metanólicos, de acetato de etilo y acuosos, se estudió el contenido de compuestos fenólicos y flavonoides. También se realizó la actividad antioxidante aplicando los ensayos ABTS y DPPH. En los extractos acetato de etilo y acuoso, C. mixtus tuvo mayor contenido fenólico que M. chamomilla. Sin embargo, el contenido de flavonoides de ambas plantas fue muy cercano en en comparación con el extracto metanólico. Los resultados para ambas plantas mostraron que la actividad antioxidante hidrofílica fue la más dominante en el ensayo ABTS, mientras que la actividad antioxidante lipofílica representó la mayor parte de la actividad antioxidante total para la mayoría de los órganos probados por DPPH. En el caso de los extractos metanólicos, las raíces de ambas plantas mostraron la mayor actividad en ambos ensayos. Se encontró una correlación positiva entre la actividad antioxidante y las cantidades de polifenoles y flavonoides. Se eligió la técnica de microdilución para estudiar la actividad antimicrobiana de los extractos metanólicos contra dos cepas bacterianas y tres hongos. Entre las dos cepas bacterianas analizadas, Staphylococcus aureus fue más sensible a los extractos en comparación con Escherichia coli. El extracto de las flores de M. chamomilla fue el más activo contra S. aureus, mostrando los valores más bajos de CIM y CBM (2,50 y 6 mg/mL, respectivamente) y el extracto de las hojas mostró actividad bactericida contra E. coli (CIM = CBM = 35 mg/mL). En cuanto a C. mixtus, la mejor actividad la presentó el extracto de las hojas contra S. aureus (CIM = CBM = 20 mg/mL) y E. coli (CIM de 30 mg/mL y CBM de 35 mg/mL). Se probaron especies fúngicas (Candida albicans, Trichophyton rubrum y Aspergillus fumigatus). Todos los extractos mostraron actividad antifúngica contra la cepa de T. rubrum, siendo la mejor eficacia la reportada por los extractos de flores y hojas de dos plantas (CIM = 1,25 mg/mL, CFM = 2,5 mg/mL). Los extractos de C. mixtus y M. chamomilla parecen menos eficaces contra C. albicans y A. fumigatus. Mediante el ensayo MTT y la evaluación microscópica, los resultados de la actividad antitumoral de los extractos de las plantas contra tres líneas celulares de cáncer: fibroblastos de pulmón humano normal (MRC-5), carcinoma de mama humano (MCF-7) y carcinoma de próstata humano (PC-3) fueron muy alentadores. Ambas plantas presentaron una buena actividad contra las tres líneas celulares estudiadas a una concentración de 500 µg/ mL, obteniéndose los mejores resultados para C. mixtus con las hojas y para M. chamomilla con las flores.

Plant extracts containing phytochemicals are increasingly marketed as products with a positive impact on the health system. The objective of our study is to analyze the differences in chemical composition and to evaluate the antioxidant, antimicrobial and anticancer activities of extracts from different organs (flowers, leaves, stems, and roots) of two aromatic and medicinal plants from North-West Morocco Cladanthus mixtus and Matricaria chamomilla. The chemical composition of these extracts was analyzed by HPLC-MS and GC-MS. This study also presented a quantification of phytomelatonin content which was analyzed by HPLC-FLUO. M. chamomilla organ samples showed higher phytomelatonin values, especially the leaves (61.31 ng/g DM) compared to C. mixtus. All methanolic extracts contained high amounts of flavonoids and phenolic acids. Other groups of chemical compounds were revealed, such as terpenoids, esters, organic and fatty acids, and other groups. Using methanolic, ethyl acetate, and aqueous extracts, we studied the contents of phenolic compounds and flavonoids. Also, the antioxidant activity was carried out by applying the ABTS and DPPH tests. In ethyl acetate and aqueous extracts, C. mixtus had higher phenolic content than M. chamomilla. However, the flavonoid content of both plants was very close compared to the methanolic extract. The results for both plants showed that hydrophilic antioxidant activity was the most dominant in the ABTS assay, while lipophilic antioxidant activity accounted for the majority of the total antioxidant activity for most organs tested by DPPH. For methanolic extracts, the roots of both plants showed the highest activity using both assays. We found a positive correlation between antioxidant activity and polyphenols and flavonoids amounts. The micro-dilution technique was chosen to study the antimicrobial activity of methanolic extracts against two bacterial strains and three fungi. Between the two bacterial strains tested, Staphylococcus aureus was more sensitive to the extracts compared to Escherichia coli. The extract from the flowers of M. chamomilla was the most active against S. aureus showing the lowest MIC and MBC values (2.50 and 6 mg/mL, respectively) and the extract from the leaves showed bactericidal activity against E. coli (MIC = MBC = 35 mg/mL). Concerning C. mixtus, the best activity was presented by the leaf extract against S. aureus (MIC = MBC = 20 mg/mL) and E. coli (MIC of 30 mg/mL and MBC of 35 mg/mL). Fungal species (Candida albicans, Trichophyton rubrum, and Aspergillus fumigatus) were tested. All extracts showed antifungal activity against T. rubrum strain, with the best efficacy reported by the flower and leaf extracts of both plants (MIC = 1.25 mg/mL, MFC = 2.5 mg/mL). Extracts of C. mixtus and M. chamomilla appear less effective against C. albicans and A. fumigatus. Using the MTT assay and microscopic evaluation, the results of the antitumor activity of the plant extracts against three cancer cell lines: normal human lung fibroblasts (MRC-5), human breast carcinoma (MCF-7) and human prostate carcinoma (PC-3) were very encouraging. Both plants had good activity against the three cell lines studied at a concentration of 500 µg/ mL, with the best results obtained for C. mixtus with leaves and for M. chamomilla with flowers.