Reference : Isolation and identification of antioxidant phytochemicals from Cuban species of the ...
Dissertations and theses : Doctoral thesis
Critical notes/edition
Life sciences : Biochemistry, biophysics & molecular biology
http://hdl.handle.net/2268/111860
Isolation and identification of antioxidant phytochemicals from Cuban species of the genera Erythroxylum P. Browne and Pluchea Cass
English
Perera Cordova, Wilmer mailto [Université de Liège - ULg > > > Doct. sc. (bioch., biol. mol.&cell., bioinf.&mod.-Bologne)]
30-Jan-2012
University of Liege, ​Liege, ​​Belgium
Doctorat en sciences
186
Dommes, Jacques mailto
Kevers, Claire mailto
Thonart, Philippe mailto
Spengler, Iraida mailto
Pietri, Sylvia mailto
Evers, Daniele mailto
PINCEMAIL, Joël mailto
Cardol, Pierre mailto
[fr] Pluchea ; phenolics ; Antioxidant
[en] Phytochemicals showing antioxidant properties are largely recognized as beneficial to human health and disease prevention. Cuba is well known for having a rich flora with a high percentage of endemic species; it is considered as an interesting source of plant species for searching bioactive metabolites. Polar and non-polar extracts were prepared by fractionation from macerations in ethanol: H2O (7:3 v/v) from several Cuban plant species. The antioxidant capacity and the concentration in phenolic compounds were assayed in these extracts. The native species Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don., Pluchea odorata (L.) Cass. and Pluchea rosea Godfrey were identified as the most promising sources of antioxidants. The n-butanol extracts obtained by reflux from endemic Erythroxylum alaternifolium A. Rich. var. alaternifolium, var. parvifolium and suborbiculare also displayed high antioxidant capacity and high levels in phenolic compounds.
The antioxidant capacity and the phenolic content of hydroalcoholic macerations from leaves, inflorescences, stems and roots of species of the genus Pluchea were also compared. Leaf extracts followed by inflorescence extracts showed the highest values of antioxidant capacity. The species P. carolinensis was used as a model to evaluate the antioxidant capacity in two locations and two phenological stages and also for monitoring the antioxidant capacity over some months. Natural adult specimens presented a higher phenolic content, as well as higher antioxidant capacity than young and cultivated specimens. Maximal antioxidant capacity and concentrations in phenolics were recorded in January, September and December; over the blooming stage (March), the antioxidant capacity was minimal. Two different solvents of extraction and two methods were also screened for extracting the maximal concentrations in antioxidants. Hydroalcoholic extractions showed higher antioxidant capacity than ethanolic ones. However, no difference in antioxidant capacity were measured between the two methods of extraction. The antioxidant capacity of P. carolinensis was also measured in leaves of plantlets micro-propagated on three different in vitro culture media and it was compared with leaves of young specimens grown ex-vitro.
The inclusion of a cytokinin in culture media increased the antioxidant capacity of the leaf extracts of plantlets grown in vitro. However, the antioxidant capacity of plantlets grown in vitro was lower than that of young specimens grown ex-vitro.
Additionally, several phenolic compounds were isolated from the species studied. Two flavonol glycosides were isolated from n-butanol leaf extract of Erythroxylum alaternifolium var. alaternifolium. Moreover, 22 phenolic compounds (including 9 phenolic acids and 13 flavonoids) were also identified from leaf, inflorescence and stem extracts of the three Pluchea species. All of them are reported for the first time in Cuban Pluchea species. In addition, rosmarinic acid, ferulic acid, quercetagetin, herbacetin, quercitrin, eupalitin and 3-methyl-quercetagetin were described for the first time in the genus Pluchea. The antioxidant capacity of each of these compounds was evaluated. The results suggested that most of these phytochemicals have an important contribution to the antioxidant capacity found in plant extracts.
[fr] Les bienfaits des métabolites végétaux dotés de propriétés antioxydantes sur la santé humaine et la prévention de maladies sont largement reconnus. L’île de Cuba est réputée pour sa richesse floristique qui comprend une proportion élevée d’espèces endémiques. Cette flore est considérée comme une source potentielle intéressante de métabolites bioactifs. La capacité antioxydante et la teneur en composés phénoliques ont été mesurées dans plusieurs espèces végétales cubaines. Ces dosages ont été réalisés sur des extraits polaires et non polaires obtenus par fractionnement après macération dans un mélange éthanol: H2O (7:3 v/v). Les espèces natives Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don., Pluchea odorata (L.) Cass. et Pluchea rosea Godfrey ont été identifiées comme les sources d’antioxydants les plus prometteuses. Les extraits dans le n-butanol obtenus par reflux à partir des espèces endémiques d’Erythroxylum alaternifolium var. alaternifolium A. Rich, var. parvifolium et suborbiculare ont également montré des capacités antioxydantes et contenus en composés phénoliques intéressants.

La capacité antioxydante et la teneur en composés phénoliques ont été mesurées dans des extraits hydro-alcooliques préparés à partir des feuilles, inflorescences, tiges et racines des espèces du genre Pluchea. Les extraits des feuilles suivis des extraits des inflorescences ont montré les plus hautes valeurs de capacité antioxydante. L’espèce P. carolinensis a été utilisée comme modèle pour évaluer les différences de capacité antioxydante entre deux localités, deux stages phénologiques et pour comparer la capacité antioxydante au cours de différents mois de l’année. Les spécimens naturels et adultes ont montré des teneurs en composés phénoliques ainsi que des capacités antioxydantes plus élevées que les spécimens juvéniles et cultivés. Janvier, septembre et décembre sont les mois où la capacité antioxydante et la teneur en composés phénoliques étaient les plus élevées tandis que la capacité antioxydante a été minimale pendant la période de la floraison (mars). Deux solvants et deux méthodes d’extraction différents ont également été testés pour extraire des concentrations maximales en antioxydants. Les extraits hydro-alcooliques ont montrés une plus haute capacité antioxydante que les extraits alcooliques.

Néanmoins, les méthodes d’extraction n’ont pas eu d’influence sur la capacité antioxydante. La capacité antioxydante de P. carolinensis a été également mesurée dans les feuilles de plantules micro-propagées in vitro sur trois milieux de culture différents et a été comparée avec celle de feuilles obtenues à partir de spécimens cultivés ex-vitro. L’ajout d'une cytokinine au milieu de culture a augmenté la capacité antioxydante des plantules cultivées in vitro. Néanmoins, leur capacité antioxydante était plus basse que celle de spécimens cultivés ex-vitro.

En outre, plusieurs composés phénoliques ont été isolés des espèces étudiées. Deux glycosides de flavonols ont été isolés à partir de l’extrait n-butanol des feuilles d’Erythroxylum alaternifolium var. alaternifolium. De plus, 22 composés phénoliques (9 acides phénoliques et 13 flavonoïdes) ont également été identifiés à partir de feuilles, d’inflorescences et de tiges de trois espèces du genre Pluchea. C’est la première fois que la présence de ces composés est démontrée dans les espèces cubaines de Pluchea. En plus, l’acide rosmarinique, l’acide férulique, la quercétagétine, l’herbacétine, la quercitrine, l’eupalitine et la 3-méthyl-quercétagétine ont été mis en évidence pour la première fois chez le genre Pluchea. La capacité antioxydante de chacun des composés isolés a été évaluée. Les résultats obtenus suggèrent que ces composés contribuent de manière importante à la capacité antioxydante mesurée dans les extraits végétaux.
Laboratory of Molecular Biology and Plant Biotechnology
http://hdl.handle.net/2268/111860

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