Η Boraginaceae είναι μια οικογένεια που επεκτείνεται παγκοσμίως με κέντρο την Ευρώπη, την Ασία και την Β. Αμερική και αποτελείται κυρίως από πόες, θάμνους και δέντρα. Περιέχει περίπου 2700 είδη και 156 γένη (Silva et al., 2010), τα οποία είναι ευρέως γνωστά για τις θεραπευτικές τους ιδιότητες κυρίως λόγω του πλούσιου φαινολικού φορτίου τους (Dresler et al., 2017). Σχεδόν όλα τα γένη της οικογένειας αποτελούν φυσική πηγή αλκαλοειδών πυρρολιζιδίνης (PAs), μία μεγάλη ομάδα αλκαλοειδών, τα οποία υπολογίζεται ότι παράγονται από το 3% των ανθοφόρων ειδών. (Smith and Culvenor, 1981; Orfanou et al., 2016; Wiedenfeld and Roeder, 2011). Ταυτόχρονα, και τα Ν-οξείδια των αλκαλοειδών πυρρολιζιδίνης (PANOs) αποτελούν φυσικούς μεταβολίτες (Damianakos et al., 2016). Τα Ν-οξείδια αυτά είναι γνωστά ως τοξικά συστατικά, που μπορούν να αλκυλιώσουν το DNA και κατ’ επέκταση να προκαλέσουν σοβαρές μεταλλάξεις με σημαντικό ηπατοτοξικό κίνδυνο, που μπορεί να οδηγήσει σε οξεία φλεβική αποφρακτική νόσο, ακόμα και σε καρκίνο στα φυτοφάγα ζώα και στους ανθρώπους. (Damianakos et al., 2016; El-Shazly and Wink, 2014; Fu et al., 2004; Mandic et al., 2009; Roeder and Bourauel, 1992; Smith and Culvenor, 1981). Λόγω αυτής της χρόνιας τοξικότητας που μπορούν να προκαλέσουν, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Φαρμάκων (EMA) και η Ευρωπαϊκη Αρχή της Ασφάλειας των Τροφίμων (EFSA), έχουν ορίσει κανονισμούς με μέγιστα όρια ημερήσιας κατανάλωσης/πρόσληψης τα 1.0 μg PA. (“EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM), 2017)
Το Heliotropium (Boraginaceae) είναι ένα φυτικό γένος που χρησιμοποιείται στην παραδοσιακή ιατρική για τις θεραπευτικές του ιδιότητες (έναντι ρευματισμού, δερματικών ανωμαλιών, φλεγμονών κ.α). Ταυτόχρονα, αποτελεί και ένα γένος γνωστό για τα αλκαλοειδή πυρρολιζιδίνης (PAs) και τα Ν-οξείδιά (PANOs) τους και του φαινολικούς μεταβολίτες που περιέχει (Ghori et al., 2016). Στο πλαίσιο των φυτοχημικών μελετών της επιστημονικής μας ομάδας αναφορικά με τα είδη της οικογένειας Boraginaceae, στην παρούσα μελέτη ασχοληθήκαμε με τα υπέργεια τμήματα του είδους H.procumbens. Μέσω της ανάλυσης LC-MS βρέθηκαν 16 PAs, εκ των οποίων 8 PANOs και 8 PΑs. Σε αυτά τα helifoline Ν-oxide, 9-angleloylheliotridine-N-oxide and hydroxy-platynecine-Ν-oxide αποτελούν νέα φυσικά προϊόντα και μαζί βρέθηκαν τα ήδη γνωστά 7-angeloylheliotridine, senecionine, europine, lycopsamine and intermedine Ν-oxides. Ταυτόχρονα βρέθηκαν τα PAs, lycopsamine, riddelin, europine, hydroxyplatynecine, 3'-Acetyltessellatine, 7-acetyl-lycopsamine, helifolinecine, 7-angelylheliotridine και οι αζωτούχες ενώσεις heliotropamide, N,Ν’- diferuylospermidine (ή ισομερές) και παράγωγο pyrrolidine.
Επιπροσθέτως, ανιχνεύθηκαν 7 φλαβονοειδή (luteolin-7-o-glucoside, luteolin, kaempherol, syringic acid, digydroxyflavone hexoside, trihydroxyflavone hexoside, pentahydroxy flavone hexoside), 1 παράγωγο κουμαρικού οξέος (isobergapten), 10 παράγωγα βενζοϊκού και κινναμωμικού οξέος (rosmarinic acid, caffeic acid, παράγωγο cinnamic acid, caffeoyl hexoside, rosmarinic acid methyl ester, dimethoxy-hydroxybenzoic acid, salvianolic acid Β, lithospermic acid Α, coumarate glucoside και coumaric acid derivative) και 4 λιπαρά οξέα (stearic acid, linoleic acid, palmitic acid methyl ester, trihydroxy-octadec-9-enoic-acid). Επίσης, ανιχνεύθηκαν ακόμα κάποιοι όπως malic acid, Dihydroxybenzoic acid.
Οι αντιοξειδωτικές ιδιότητες του μεθανολικού (ME) και του υδατικού (WE) εκχυλίσματος αξιολογήθηκαν μέσω 8 διαφορετικών μεθόδων (TPC, TFC, DPPH, ABTS, CUPRAC, FRAP, Metal chelating and Phospholybdenum). Τα εκχυλίσματα έδειξαν αξιοσημείωτη DPPH και ABTS δράση και σημαντική δράση σε CUPRAC και FRAP.
Η ανασταλτική δράση των εκχυλισμάτων προσδιορίστηκε έναντι παραγόντων χολινεστερασών (AChE, BChE), που κατέχουν σημαντικό ρόλο στην λειτουργία του νευρικού συστήματος, έναντι α- αμυλάσης και α-γλυκοσιδάσης (α-amylase και α-glucosidase), χρήσιμοι παράγοντες στην ρύθμιση της παχυσαρκίας και του διαβήτη και τέλος, έναντι τυροσινάσης (tyrosinase), λευκαντικού παράγοντα του δέρματος, όπου και φάνηκε η σημαντική ανασταλτική δράση που παρουσίασε το μεθανολικό εκχύλισμα του φυτού.
Εν κατακλείδι, το H. procuμbens μπορεί να θεωρηθεί μία πιθανή πηγή βιοδραστικών μεταβολιτών που έχει πρόσφορο έδαφος σε περεταίρω έρευνα και πιθανές χρήσεις
(EL)
Boraginaceae is a plant family of herbs, shrubs and trees with worldwide distribution, occurring mainly in Europe, Asia and North America. Boraginaceae is a plant family, including approx. 2700 species and 156 plant genera all over the world, (Silva et al., 2010) with therapeutic properties mostly based to the presence of phenolic metabolites (Dresler et al., 2017). Almost all genera of the family synthesize and serve as a natural source of pyrrolizidine alkaloids (PAs). Pyrrolizidine alkaloids (PAs) are a large group of alkaloids estimated to be produced by 3% of all flowering species (Smith and Culvenor, 1981; Orfanou et al., 2016). Moreover, pyrrolizidine alkaloid N-oxides (PANOs) are also natural plant metabolites (Damianakos et al., 2016). These plant derived metabolites, infamous as toxic compounds which can alkylate DNA and thus cause mutations with significant hepatotoxic hazard, together with acute veno-occlusive disease (VOD) and even cancer in herbivores and humans. (Damianakos et al., 2016; El-Shazly and Wink, 2014; Fu et al., 2004; Mandic et al., 2009; Roeder and Bourauel, 1992; Smith and Culvenor, 1981). Due to this chronic toxicity, European Medicines Agency (EMA) as well as EFSA (European Food Safety Authority) have established regulations with a maximum limit of 1.0 μg PA daily intake/exposure for herbals (medicines and food supplements) containing toxic PAs or being contaminated by weeds with PAs. (EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM), 2017)
Heliotropium (Boraginaceae) is a plant genus widespread, used in folk medicine for its healing properties (against inflammation, rheumatism, skin disorders etc), known source of pyrrolizidine alkaloids (PAs) and their N-oxides (PANOs), and phenolic metabolites (Ghori et al., 2016). In the framework of our phytochemical studies on Boraginaceae plants (Varvouni et al., 2020) we report herein the phytochemical analysis of H. procumbens aerial parts. The LC-MS analysis revealed the presence of PANOs, among which three new natural products: helifoline Ν-oxide, 9-angleloylheliotridine-N-oxide and hydroxy-platynecine-n-oxide as well as the known 7-angeloylheliotridine, senecionine, europine, lycopsamine and Intermedine. Additionally, the PAs riddelin, europine, lycopsamine, hydroxyplatynecine together with N,Ν’-diferuylo-spermidine (or isomer) and several amino-alcohols were identified.
Moreover, 7 flavonoids were identified (luteolin-7-o-glucoside, luteolin, kaempherol, syringic acid, digydroxyflavone hexoside, trihydroxyflavone hexoside, pentahydroxy flavone hexoside), 1 coumaric acid derivative (isobergapten), 10 benzoic and cinnamic acid derivatives (rosmarinic acid, caffeic acid, παράγωγο cinnamic acid, caffeoyl hexoside, rosmarinic acid methyl ester, dimethoxy-hydroxybenzoic acid, salvianolic acid Β, lithospermic acid Α, coumarate glucoside και coumaric acid derivative) and 4 fatty acids (stearic acid, linoleic acid, palmitic acid methyl ester, trihydroxy-octadec-9-enoic-acid). And also, some other metabolites as malic acid, Dihydroxybenzoic acid.
Antioxidant properties of methanol (ME) and water (WE) extracts were assessed via eight different assays (TPC, TFC, DPPH, ABTS, CUPRAC, FRAP, Metal chelating and Phospholybdenum). The extracts displayed considerable DPPH and ABTS activity and noticeable reducing power in CUPRAC and FRAP.
The inhibitory activity of the extracts was determined against cholinesterases (AChE, BChE), agents with important role in the function of the nervous system, against α-amylase and α-glucosidase, a useful strategy for the management of obesity and diabetes, as well as against tyrosinase, a skin whitening factor, indicating high inhibition levels.
H. procumbens could be considered potential sources of bioactive metabolites exploited for further research or potential applications.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
