Angolan cymbopogon citratus used for therapeutic benefits: nutritional composition and influence of solvents in phytochemicals content and antioxidant activity of leaf extracts

Folk medicine is a relevant and effective part of indigenous healthcare systems which are, in practice, totally dependent on traditional healers. An outstanding coincidence between indigenous medicinal plant uses and scientifically proved pharmacological properties of several phytochemicals has been observed along the years. This work focused on the leaves of a medicinal plant traditionally used for therapeutic benefits (Angolan Cymbopogon citratus), in order to evaluate their nutritional value. The bioactive phytochemical composition and antioxidant activity of leaf extracts prepared with different solvents (water, methanol and ethanol) were also evaluated. The plant leaves contained ~60% of carbohydrates, protein (~20%), fat (~5%), ash (~4%) and moisture (~9%). The phytochemicals screening revealed the presence of tannins, flavonoids, and terpenoids in all extracts. Methanolic extracts also contained alkaloids and steroids. Several methods were used to evaluate total antioxidant capacity of the different extracts (DPPH; NO; and H2O2 scavenging assays, reducing power, and FRAP). Ethanolic extracts presented a significantly higher antioxidant activity (p < 0.05) except for FRAP, in which the best results were achieved by the aqueous extracts. Methanolic extracts showed the lowest radical scavenging activities for both DPPH; and NO; radicals.

The γ-tocopherol-like family of N-methyltransferases: A taxonomically clustered gene family encoding enzymes responsible for N-methylation of monoterpene indole alkaloids

The plant family Apocynaceae accumulates thousands of monoterpene indole alkaloids (MIAs) which originate, biosynthetically, from the common secoiridoid intermediate, strictosidine, that is formed from the condensation of tryptophan and secologanin molecules. MIAs demonstrate remarkable structural diversity and have pharmaceutically valuable biological activities. For example; a subunit of the potent anti-neoplastic molecules vincristine and vinblastine is the aspidosperma alkaloid, vindoline. Vindoline accumulates to trace levels under natural conditions. Research programs have determined that there is significant developmental and light regulation involved in the biosynthesis of this MIA. Furthermore, the biosynthetic pathway leading to vindoline is split among at least five independent cell types. Little is known of how intermediates are shuttled between these cell types. The late stage events in vindoline biosynthesis involve six enzymatic steps from tabersonine. The fourth biochemical step, in this pathway, is an indole N-methylation performed by a recently identified N-methyltransfearse (NMT). For almost twenty years the gene encoding this NMT had eluded discovery; however, in 2010 Liscombe et al. reported the identification of a γ-tocopherol C-methyltransferase homologue capable of indole N-methylating 2,3-dihydrotabersonine and Virus Induced Gene Silencing (VIGS) suppression of the messenger has since proven its involvement in vindoline biosynthesis. Recent large scale sequencing initiatives, performed on non-model medicinal plant transcriptomes, has permitted identification of candidate genes, presumably involved, in MIA biosynthesis never seen before in plant specialized metabolism research. Probing the transcriptome assemblies of Catharanthus roseus (L.)G.Don, Vinca minor L., Rauwolfia serpentine (L.)Benth ex Kurz, Tabernaemontana elegans, and Amsonia hubrichtii, with the nucleotide sequence of the N-methyltransferase involved in vindoline biosynthesis, revealed eight new homologous methyltransferases. This thesis describes the identification, molecular cloning, recombinant expression and biochemical characterization of two picrinine NMTs, one from V. minor and one from R. serpentina, a perivine NMT from C. roseus, and an ajmaline NMT from R. serpentina. While these TLMTs were expressed and functional in planta, they were active at relatively low levels and their N-methylated alkaloid products were not apparent our from alkaloid isolates of the plants. It appears that, for the most part, these TLMTs, participate in apparently silent biochemical pathways, awaiting the appropriate developmental and environmental cues for activity.

Étude des propriétés antidiabétiques de Nigella sativa : sites d’action cellulaires et moléculaires

Nigella sativa ou cumin noir est une plante et un condiment populaires. Les graines de N. sativa sont très utilisées en médecine traditionnelle des pays nord africains pour le traitement du diabète. Cependant, les mécanismes d'actions cellulaires et moléculaires via lesquels cette plante exerce son effet euglycémiant restent encore mal compris. Le but de notre étude est d'examiner l’effet de N. sativa sur la sécrétion d’insuline, le transport de glucose et sur les voies de signalisation impliquées dans l’homéostasie et le métabolisme de glucose, en utilisant des essais biologiques sur des cultures cellulaires murines (cellules β pancréatiques βTC, myoblastes C2C12, hépatocytes H4IIE et adipocytes 3T3-L1) et des études in vivo chez le rat normoglycémique et le Meriones shawi (rongeur) diabétique. Chez les cellules β pancréatiques, N. sativa a augmenté leur prolifération ainsi que la sécrétion basale et gluco-stimulée de l’insuline. N. sativa a augmenté aussi la prise de glucose de 50% chez les cellules musculaires alors que chez les cellules graisseuses, la prise de glucose est augmentée jusqu’au 400%. Les expériences d’immunobuvardage de type western ont montré que N. sativa stimule les voies de signalisation de l’insuline (Akt et ERKs) et aussi celle insulino-indépendante (AMPK) chez les cellules C2C12. Par contre, chez les 3T3-L1, l’augmentation de transport de glucose est plutôt reliée à une activation de la voie de peroxisome proliferator activated receptor γ (PPARγ). Chez les hépatocytes, N. sativa augmente la stimulation des protéines intracellulaires Akt et 5' adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK). Cette activation de l’AMPK est associée à un effet découpleur de la plante au niveau de la phosphorylation oxydative mitochondriale. Par ailleurs, chez les Meriones shawi diabétiques, N. sativa diminue graduellement la glycémie à jeun ainsi que la réponse glycémique (AUC) à une charge orale en glucose (OGTT) pour atteindre des valeurs semblables aux animaux témoins après quatre semaines de traitement. Une amélioration du profile lipidique est observée autant chez les Meriones shawi diabétiques que chez les rats normaux. Au niveau moléculaire, N. sativa augmente le contenu musculaire en glucose transporter 4 Glut4 et la phosphorylation de l’acetyl-coenzyme A carboxylase ACC dans le muscle soléaire et le foie chez les Mériones shawi diabétiques. Par contre, chez le rat normal, on assiste à une stimulation des voies de signalisation de l’insuline (Akt et ERK) au niveau hépatique. En conclusion, nous avons confirmé l’action insulinotropique de N. sativa au niveau des cellules β pancréatiques et mis en évidence un effet proliférateur pouvant potentiellement s’avérer utile pour contrecarrer la perte de masse cellulaire observée chez les diabétiques. Notre étude a également mis en évidence pour la première fois que N. sativa exerce son activité antidiabétique par une combinaison d’effets insulino-mimétiques et insulino-sensibilisateurs directs permettant ainsi d’augmenter le transport de glucose des tissus périphériques. Cette action de N. sativa est liée à une stimulation des voies de signalisation intracellulaires insulinodépendantes et -indépendantes (AMPK) chez le muscle squelettique et le foie alors qu’elle passe par la voie des PPARγ au niveau du tissu adipeux. Finalement, l’étude in vivo vient confirmer l’effet antidiabétique de N. sativa. Notre apport novateur se situe au niveau de la démonstration que l’activité antidiabétique de N. sativa chez le Meriones shawi diabétique est la résultante des mêmes activités que celles déterminées au niveau de l’étude in vitro. En effet, N. sativa active la voie de l’AMPK, améliore la sensibilité à l’insuline et augmente l’insulinémie. Notre étude montre aussi que N. sativa possède une activité antilipidémiante. Ces résultats confirment le bien-fondé de l'utilisation ethnopharmacologique de N. sativa comme traitement du diabète et des perturbations du métabolisme lipidique qui y sont associées. De plus, les actions pléiotropiques de N. sativa en font un traitement alternatif ou complémentaire du diabète très prometteur qui encouragent à présent la tenue d’études cliniques de bonne qualité.

Impact de la récolte sur la survie et la croissance de deux plantes médicinales cries, Sarracenia purpurea et Rhododendron groenlandicum, dans le Nord du Québec

Au cours des dernières décennies, la popularité des plantes médicinales s’est accrue auprès des civilisations occidentales de sorte que la quantité de plantes récoltées, la plupart provenant de populations sauvages, a grandement augmenté. Dans ce contexte, l’objectif principal de mon mémoire est d’évaluer l’impact de la récolte de deux plantes médicinales (Sarracenia purpurea et Rhododendron groenlandicum) utilisées par la Nation Crie du Nord du Québec. Pour y parvenir, des parcelles expérimentales, simulant différentes intensités de récolte (S. purpurea) et différentes méthodes de récolte (R. groenlandicum), ont été mises en place, puis des suivis annuels de la reprise ont été réalisés. Les résultats obtenus suggèrent que les techniques de récolte chez R. groenlandicum devraient exclure les nouvelles pousses, leur exploitation causant une forte mortalité. Par ailleurs, chez S. purpurea, la récolte de 20 % des individus semble peu dommageable, mais critique lorsque plus de 50 % des plants sont récoltés. Un modèle démographique pour S. purpurea a aussi été construit à partir des observations de terrain. Ce modèle a permis de réaliser des projections temporelles en variant les taux de récoltes ainsi que les intervalles entre les récoltes. Les résultats indiquent qu’une récolte de 20 % des individus est acceptable une fois tous les 20 ans. Pour une récolte plus régulière, 5 % tous les trois ans serait soutenable. Mon projet permettra d’assurer une exploitation soutenable de deux plantes médicinales ayant un grand potentiel pour le traitement du diabète de type II.

La gestion des plantes médicinales chez les communautés autochtones Nahuas de la Huasteca Potosina, Mexique

Les plantes médicinales jouent un rôle central, tant pour la médicine traditionnelle de certaines cultures, que pour la satisfaction d’une demande commerciale, souvent lointaine. Face à la forte pression qui pèse actuellement sur les populations de plantes médicinales - due à l'augmentation de la surexploitation commerciale et à la perte d'habitats - il est crucial de trouver des options qui permettront une gestion durable de cette ressource tout en contribuant à maintenir le bien-être socioéconomique des communautés locales qui en dépendent. Ainsi il est important de comprendre les perceptions que les populations ont des plantes médicinales, de la façon de les exploiter et de les gérer. L’objectif, donc, de ce projet est de mieux comprendre les interactions existantes entre savoir traditionnel et gestion des plantes médicinales. La présente étude de cas constitue une étude géographique et ethnobotanique inductive/exploratoire. Nous dressons dans cette recherche le portrait des dynamiques utilisées par les communautés Nahuas de la Huasteca Potosina pour la gestion des plantes médicinales. L’information qui est présentée a été obtenue par une combinaison de données descriptives, historiques, qualitatives, quelques unes quantitatives, qui sont le produit d’une revue bibliographique et d’un travail de terrain. Notre recherche démontre un éventail de pratiques de gestion, d’intérêts, de valeurs ainsi que de représentations sociales des plantes médicinales au sein d’une même ethnie. Cette étude met en évidence l’importance des pratiques locales de gestion pour élaborer des recommandations dans le domaine de la gestion durable des plantes médicinales.

Évaluation de l’effet antidiabétique de plantes médicinales de la forêt boréale et identification des principes actifs de deux espèces prometteuses

Le diabète de type 2 est une maladie chronique dont l’incidence est en augmentation continuelle. Le risque de développer le diabète de type 2 chez les populations autochtones du Canada est de trois à cinq fois plus élevé que le reste de la population canadienne. La forêt boréale comporte plusieurs plantes médicinales ayant un potentiel pour le traitement ou la prévention du diabète. Certaines de ces plantes font partie de la médecine traditionnelle et alternative Crie. Des enquêtes ethnobotaniques ont amené notre équipe de recherche à identifier 17 extraits de plantes médicinales utilisées par les Cris d’Eeyou Istchee (Baie James, Québec) pour traiter les symptômes du diabète. Parmi ces extraits, certains ont montré des activités anti-diabétiques au niveau des cellules musculaires, des adipocytes et dans des études in vivo réalisées chez des animaux. Le but de cette thèse est d’élucider l’effet de ces 17 plantes sur l’homéostasie hépatique de glucose, d’identifier l’espèce la plus prometteuse et isoler ces constituants actifs. De même, le bleuet nain du genre Vaccinium angustifolium fait partie de la forêt boréale canadienne et est connu pour ses activités anti-diabétiques. Une biotransformation du jus de bleuet lui confère une activité antioxydante accrue et un profil biologique différent. Le deuxième but de cette thèse est d’élucider les mécanismes d’action par lesquels le jus de bleuet biotransformé (BJ) exerce son effet anti-diabétique et d’identifier ses principes actifs. Les résultats ont montré que trois extraits de plantes Cris se sont démarqués par leur effet sur l’homéostasie hépatique de glucose. Picea glauca exerce son effet en diminuant la production de glucose alors que Larix laricina agit en augmentant le stockage de glucose. Abies balsamea a montré le profil le plus prometteur, elle agit simultanément en diminuant l’activité de la Glucose-6-phosphatase (G6Pase) via la stimulation des voies insulino-dépendante et - indépendante et en augmentant l’activité de la Glycogène synthétase (GS) suite à la phosphorylation de la Glycogène synthase kinase-3. Le fractionnement de l’extrait d’Abies balsamea guidé par les deux bioessais a mené à l’isolation de trois composés actifs; l’acide abiétique (AA), l’acide déhydroabiétique (DAA) et le squalène (SQ). Les principes actifs ont montré le même mécanisme d’action que l’extrait brut en diminuant l’activité de la G6Pase et augmentant celle de la GS ainsi qu’en activant les voies de signalisation impliquées. Le DAA ii s’est démarqué par son effet le plus puissant et très comparable à celui de l’extrait d’Abies balsamea dans toutes les expériences. De son côté le BJ a montré un effet sur la diminution de la production hépatique de glucose, l’augmentation de son stockage ainsi que l’augmentation de son transport dans le muscle. Son fractionnement guidé par les bioessais a permis d’isoler sept fractions dont trois étaient les plus actives. L’identification des constituants de ces fractions actives a mené à isoler quatres composés phénoliques; l’acide chlorogénique, l’acide gallique, l’acide protocatéchique et le catéchol. Le catéchol s’est démarqué avec ses effets les plus puissants en diminuant l’activité de la G6Pase, augmentant celle de la GS et en stimulant le transport de glucose dans le muscle. Les résultats de cette thèse indiquent que la diminution de la production hépatique de glucose peut s’ajouter au profil anti-diabétique de certaines plantes médicinales Cries et surtout à celui d’A.balsamea dont les composés actifs peuvent aider dans le développement de nouvelles molécules anti-diabétiques. De plus, les résultats de cette thèse ont montré que l’activité antidiabétique du BJ implique le contrôle de l’homéostasie de glucose au niveau du foie et du muscle. L’identification du catéchol comme principe actif avec potentiel anti-diabétique prometteur pourra servir pour des fins thérapeutiques ultérieures.

Quality oriented drying of Lemon Balm (Melissa officinalis L.)

Heilkräuter sind während des Trocknungsprozesses zahlreichen Einflüssen ausgesetzt, welche die Qualität des Endproduktes entscheidend beeinflussen. Diese Forschungsarbeit beschäftigt sich mit der Trocknung von Zitronenmelisse (Melissa officinalis .L) zu einem qualitativ hochwertigen Endprodukt. Es werden Strategien zur Trocknung vorgeschlagen, die experimentelle und mathematische Aspekte mit einbeziehen, um bei einer adäquaten Produktivität die erforderlichen Qualitätsmerkmale im Hinblick auf Farbeänderung und Gehalt an ätherischen Ölen zu erzielen. Getrocknete Zitronenmelisse kann zurzeit, auf Grund verschiedener Probleme beim Trocknungsvorgang, den hohen Qualitätsanforderungen des Marktes nicht immer genügen. Es gibt keine standardisierten Informationen zu den einzelnen und komplexen Trocknungsparametern. In der Praxis beruht die Trocknung auf Erfahrungswerten, bzw. werden Vorgehensweisen bei der Trocknung anderer Pflanzen kopiert, und oftmals ist die Trocknung nicht reproduzierbar, oder beruht auf subjektiven Annäherungen. Als Folge dieser nicht angepassten Wahl der Trocknungsparameter entstehen oftmals Probleme wie eine Übertrocknung, was zu erhöhten Bruchverlusten der Blattmasse führt, oder eine zu geringe Trocknung, was wiederum einen zu hohen Endfeuchtegehalt im Produkt zur Folge hat. Dies wiederum mündet zwangsläufig in einer nicht vertretbaren Farbänderung und einen übermäßigen Verlust an ätherischen Ölen. Auf Grund der unterschiedlichen thermischen und mechanischen Eigenschaften von Blättern und Stängel, ist eine ungleichmäßige Trocknung die Regel. Es wird außerdem eine unnötig lange Trocknungsdauer beobachtet, die zu einem erhöhten Energieverbrauch führt. Das Trocknen in solaren Tunneln Trocknern bringt folgendes Problem mit sich: wegen des ungeregelten Strahlungseinfalles ist es schwierig die Trocknungstemperatur zu regulieren. Ebenso beeinflusst die Strahlung die Farbe des Produktes auf Grund von photochemischen Reaktionen. Zusätzlich erzeugen die hohen Schwankungen der Strahlung, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit instabile Bedingungen für eine gleichmäßige und kontrollierbare Trocknung. In Anbetracht der erwähnten Probleme werden folgende Forschungsschwerpunkte in dieser Arbeit gesetzt: neue Strategien zur Verbesserung der Qualität werden entwickelt, mit dem Ziel die Trocknungszeit und den Energieverbrauch zu verringern. Um eine Methodik vorzuschlagen, die auf optimalen Trocknungsparameter beruht, wurden Temperatur und Luftfeuchtigkeit als Variable in Abhängigkeit der Trocknungszeit, des ätherischer Ölgehaltes, der Farbänderung und der erforderliche Energie betrachtet. Außerdem wurden die genannten Parametern und deren Auswirkungen auf die Qualitätsmerkmale in solaren Tunnel Trocknern analysiert. Um diese Ziele zu erreichen, wurden unterschiedliche Ansätze verfolgt. Die Sorption-Isothermen und die Trocknungskinetik von Zitronenmelisse und deren entsprechende Anpassung an verschiedene mathematische Modelle wurden erarbeitet. Ebenso wurde eine alternative gestaffelte Trocknung in gestufte Schritte vorgenommen, um die Qualität des Endproduktes zu erhöhen und gleichzeitig den Gesamtenergieverbrauch zu senken. Zusätzlich wurde ein statistischer Versuchsplan nach der CCD-Methode (Central Composite Design) und der RSM-Methode (Response Surface Methodology) vorgeschlagen, um die gewünschten Qualitätsmerkmalen und den notwendigen Energieeinsatz in Abhängigkeit von Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit zu erzielen. Anhand der gewonnenen Daten wurden Regressionsmodelle erzeugt, und das Verhalten des Trocknungsverfahrens wurde beschrieben. Schließlich wurde eine statistische DOE-Versuchsplanung (design of experiments) angewandt, um den Einfluss der Parameter auf die zu erzielende Produktqualität in einem solaren Tunnel Trockner zu bewerten. Die Wirkungen der Beschattung, der Lage im Tunnel, des Befüllungsgrades und der Luftgeschwindigkeit auf Trocknungszeit, Farbänderung und dem Gehalt an ätherischem Öl, wurde analysiert. Ebenso wurden entsprechende Regressionsmodelle bei der Anwendung in solaren Tunneltrocknern erarbeitet. Die wesentlichen Ergebnisse werden in Bezug auf optimale Trocknungsparameter in Bezug auf Qualität und Energieverbrauch analysiert.

The Biosynthesis of Artemisinin (Qinghaosu) and the Phytochemistry of Artemisia annua L. (Qinghao)

The Chinese medicinal plant Artemisia annua L. (Qinghao) is the only known source of the sesquiterpene artemisinin (Qinghaosu), which is used in the treatment of malaria. Artemisinin is a highly oxygenated sesquiterpene, containing a unique 1,2,4-trioxane ring structure, which is responsible for the antimalarial activity of this natural product. The phytochemistry of A. annua is dominated by both sesquiterpenoids and flavonoids, as is the case for many other plants in the Asteraceae family. However, A. annua is distinguished from the other members of the family both by the very large number of natural products which have been characterised to date (almost six hundred in total, including around fifty amorphane and cadinane sesquiterpenes), and by the highly oxygenated nature of many of the terpenoidal secondary metabolites. In addition, this species also contains an unusually large number of terpene allylic hydroperoxides and endoperoxides. This observation forms the basis of a proposal that the biogenesis of many of the highly oxygenated terpene metabolites from A. annua - including artemisinin itself may proceed by spontaneous oxidation reactions of terpene precursors, which involve these highly reactive allyllic hydroperoxides as intermediates. Although several studies of the biosynthesis of artemisinin have been reported in the literature from the 1980s and early 1990s, the collective results from these studies were rather confusing because they implied that an unfeasibly large number of different sesquiterpenes could all function as direct precursors to artemisinin (and some of the experiments also appeared to contradict one another). As a result, the complete biosynthetic pathway to artemisinin could not be stated conclusively at the time. Fortunately, studies which have been published in the last decade are now providing a clearer picture of the biosynthetic pathways in A. annua. By synthesising some of the sesquiterpene natural products which have been proposed as biogenetic precursors to artemisinin in such a way that they incorporate a stable isotopic label, and then feeding these precursors to intact A. annua plants, it has now been possible to demonstrate that dihydroartemisinic acid is a late-stage precursor to artemisinin and that the closely related secondary metabolite, artemisinic acid, is not (this approach differs from all the previous studies, which used radio-isotopically labelled precursors that were fed to a plant homogenate or a cell-free preparation). Quite remarkably, feeding experiments with labeled dihydroartemisinic acid and artemisinic acid have resulted in incorporation of label into roughly half of all the amorphane and cadinane sesquiterpenes which were already known from phytochemical studies of A. annua. These findings strongly support the hypothesis that many of the highly oxygenated sesquiterpenoids from this species arise by oxidation reactions involving allylic hydroperoxides, which seem to be such a defining feature of the chemistry of A. annua. In the particular case of artemisinin, these in vivo results are also supported by in vitro studies, demonstrating explicitly that the biosynthesis of artemisinin proceeds via the tertiary allylic hydroperoxide, which is derived from oxidation of dihydroartemisinic acid. There is some evidence that the autoxidation of dihydroartemisinic acid to this tertiary allylic hydroperoxide is a non-enzymatic process within the plant, requiring only the presence of light; and, furthermore, that the series of spontaneous rearrangement reactions which then convert thi allylic hydroperoxide to the 1,2,4-trioxane ring of artemisinin are also non-enzymatic in nature.

Proteomic analysis of Artemisia annua – towards elucidating the biosynthetic pathways of the antimalarial pro-drug artemisinin

Background: MS-based proteomics was applied to the analysis of the medicinal plant Artemisia annua, exploiting a recently published contig sequence database (Graham et al. (2010) Science 327, 328–331) and other genomic and proteomic sequence databases for comparison. A. annua is the predominant natural source of artemisinin, the precursor for artemisinin-based combination therapies (ACTs), which are the WHO-recommended treatment for P. falciparum malaria. Results: The comparison of various databases containing A. annua sequences (NCBInr/viridiplantae, UniProt/ viridiplantae, UniProt/A. annua, an A. annua trichome Trinity contig database, the above contig database and another A. annua EST database) revealed significant differences in respect of their suitability for proteomic analysis, showing that an organism-specific database that has undergone extensive curation, leading to longer contig sequences, can greatly increase the number of true positive protein identifications, while reducing the number of false positives. Compared to previously published data an order-of-magnitude more proteins have been identified from trichome-enriched A. annua samples, including proteins which are known to be involved in the biosynthesis of artemisinin, as well as other highly abundant proteins, which suggest additional enzymatic processes occurring within the trichomes that are important for the biosynthesis of artemisinin. Conclusions: The newly gained information allows for the possibility of an enzymatic pathway, utilizing peroxidases, for the less well understood final stages of artemisinin’s biosynthesis, as an alternative to the known non-enzymatic in vitro conversion of dihydroartemisinic acid to artemisinin. Data are available via ProteomeXchange with identifier PXD000703.

An ethnomedicinal survey of a Tashelhit-speaking community in the High Atlas, Morocco

Traditional knowledge about medicinal plants from a poorly studied region, the High Atlas in Morocco, is reported here for the first time; this permits consideration of efficacy and safety of current practices whilst highlighting species previously not known to have traditional medicinal use. Our study aims to document local medicinal plant knowledge among Tashelhit speaking communities through ethnobotanical survey, identifying preferred species and new medicinal plant citations and illuminating the relationship between emic and etic ailment classifications. Ethnobotanical data were collected using standard methods and with prior informed consent obtained before all interactions, data were characterized using descriptive indices and medicinal plants and healing strategies relevant to local livelihoods were identified. 151 vernacular names corresponding to 159 botanical species were found to be used to treat 36 folk ailments grouped in 14 biomedical use categories. Thirty-five (22%) are new medicinal plant records in Morocco, and 26 described as used for the first time anywhere. Fidelity levels (FL) revealed low specificity in plant use, particularly for the most commonly reported plants. Most plants are used in mixtures. Plant use is driven by local concepts of disease, including “hot” and “cold” classification and beliefs in supernatural forces. Local medicinal plant knowledge is rich in the High Atlas, where local populations still rely on medicinal plants for healthcare. We found experimental evidence of safe and effective use of medicinal plants in the High Atlas; but we highlight the use of eight poisonous species.

Atividade antimalárica de plantas medicinais da biorregião do Araripe-CE em modelo murino - Plasmodium berghei

Malaria, also popularly known as maleita , intermittent fever, paludism, impaludism, third fever or fourth fever, is an acute infectious febrile disease, which, in human beings, is caused by four species: Plasmodium falciparum, P. vivax, P. malariae and P. ovale. Malaria, one of the main infectious diseases in the world, is the most important parasitoses, with 250 million annual cases and more than 1 million deaths per year, mainly in children younger than live years of age. The prophylactic and therapeutic arsenal against malaria is quite restricted, since all the antimalarials currently in use have some limitation. Many plant species belonging to several families have been tested in vivo, using the murine experimental model Plasmodium berghei or in vitro against P. falciparum, and this search has been directed toward plants with antithermal, antimalarial or antiinflammatory properties used in popular Brazilian bolk medicine. Studies assessing the biological activity of medicinal plant essential oils have revealed activities of interest, such as insecticidal, spasmolytic and antiplasmodic action. It has also been scientifically established that around 60% of essential oils have antifungal properties and that 35% exhibit antibacterial properties. In our investigation, essential oils were obtained from the species Vanillosmopsis arborea, Lippia sidoides and Croton zethneri which are found in the bioregion of Araripe-Ceará. The chemical composition of these essential oils was partially characterized and the presence of monoterpenes and sesquiterpenes. The acute toxicity of these oils was assessed in healthy mice at different doses applied on a single day and on four consecutive days, and in vitro cytotoxicity in HeLa and Raw cell lines was determined at different concentrations. The in vivo tests obtained lethal dose values of 7,1 mg/Kg (doses administered on a single day) and 1,8 mg/Kg (doses administered over four days) for 50% of the animals. In the in vitro tests, the inhibitory concentration for 50% of cell growth in Hela cell lines was 588 μg/mL (essential oil from C. zethneri after 48 h), from 340-555 μg/mL (essential oil from L. sidoides, after 24 and 48 h). The essential oil from V. arborea showed no cytotoxicity and none of the essential oils were cytotoxic in Raw cell lines. These data suggest a moderate toxicity in the essential XVIII oils under study, a finding that does not impede their testing in in vivo antimalarial assays. Was shown the antimalarial activity of the essential oils in mice infected with P. berghei was assessed. The three species showed antimalarial activity from 36%-57% for the essential oil from the stem of V. arborea; from 32%-82% for the essential oil from the leaves of L. sidoides and from 40%-70% of reduction for the essential oil from the leaves of C. zethneri. This is the first study showing evidence of antimalarial activity with these species from northeast Brazil. Further studies to isolate the active ingredients of these oils are needed to determine if a single active ingredient accounts for the antimalarial activity or if a complex integration of all the compounds present occurs, a situation reflected in their biological activity

Efeito de um extrato de Artemísia Vulgaris L. marcação in vitro de constituintes sanguíneos com tecnécio-99m em ratos wistar

Artemisia vulgaris L..is used in folk medicine and in Traditional Chinese Medicine (TCM). This medicinal plant has been utilized as anticonvulsive, analgesic, antispasmodic effect, rheumatic pains, menstrual dyspepsia, asthenia, epilepsy, hepatitis, fevers, anemia and to expel parasites. In nuclear medicine, blood constituents are labeled with technetium-99m (99mTc) and used as radiopharmaceuticals (radiobiocomplexes). Authors have been described that synthetic and/or natural drugs could modify the labeling of blood constituents with 99mTc. The aim of this work was to evaluate the effects of an aqueous extract of Artemisia vulgaris L. on the labeling of blood constituents with 99mTc. Blood samples withdrawn of Wistar rats were incubated with Artemisia vulgaris L, stannous chloride and 99mTc, as pertechnetate ion. Aliquots of plasma (P) and blood cells (BC) were isolated. Aliquots of P and BC were also precipitated with trichloroacetic acid and soluble (SF) and insoluble (IF) fractions were separated. The radioactivity in each fraction was counted and the percentages of radioactivity (%ATI) were calculated. Artemisia vulgaris L. extract decreased significantly (p<0.05) the %ATI on BC and on IF-BC. The analysis of the results indicates that the extract could have substances that could interfere on the transport of stannous through the erythrocyte membrane altering the labeling of blood cells with 99mTc. Working in this study was a multidisciplinary group, with Phisical therapists, Biomedicals, Physicals, Pharmacists, Biologists, Statistics and Physicians.

Avaliação in vitro e in vivo da Atividade Antioxidante do Extrato Hidroetanólico de Folhas de Turnera ulmifolia Linn. var. elegans (Turneraceae)

Recently, it has been a increasing interest in the antioxidative role of natural products to aid the endogenous protective biological systems against the deleterious effects of oxygen (ROS) and nitrogen (RNS) reactive species. Many antioxidant compounds, naturally occurring from plant sources. Natural antioxidants can protect and prevent the human body from oxidative stress and retard the progress of many diseases in which free radical are involved. Several plants used in the folk medicine to treat certain disorders that are accompanied by inflammation and other pharmacological properties have been proved their attributed properties, such antioxidant activity. Turnera ulmifolia Linn. var. elegans (Turneraceae), frequently employed by population as a medicinal plant, demonstrated antioxidant activity by in vitro and in vivo assays, using its leaf hydroethanolic extract (10%) he in vitro DPPH radical-scanvenging activity showed a strong antioxidant activity (86.57% ± 0.14), similar to Carduus marianus and catequine effects. For the in vivo assays, adult female Wistar rats (n=48) with carbon tetrachloride hepatic injury induced (2,5mL/kg i.p.) were used, Six groups or rats were uses (n=8) [G1 = control (1,25 mL/kg i.p. vehicle); G2 = CCl4 (2,5 mL/kg i.p.); G3 = CCl4 + extract 7 days (500 mg/kg p.o.); G4 = CCl4 + Legalon® 7 days (50 mg/kg p.o.), G5 = CCl4 + extract 21 days (500 mg/kg p.o.) e G6 = CCl4 + Legalon® 21 days (50 mg/kg p.o.)]. The hepatic oxidative injury was evaluated through biochemical parameters [alanine amino transferase (ALT), aspartate amino transferase (AST)] histopathological study, while thiobarbituric acid reactive products (TBAR), glutathione (GSH), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), and glutathione peroxidase (GPx) levels were used to evaluate proantioxidant parameters. The plant extract tested was found effective as hepatoprotective as evidenced by a decreasing in the ALT and AST activities (p<0.001) and TBAR (plasma, p<0.001 and liver, p<0.001). Levels of GSH (blood, p<0.001 and liver, p<0.001) and antioxidant enzymes [CAT erythrocyte (p<0.05) and hepatic (p<0.01); SOD erythrocyte (p<0.001) and hepatic (p<0.001); GPx erythrocyte (p<0.001) and hepatic (p<0.001)] were also significantly increased. Histopathological changes induced by CCl4 were significantly reduced by the extract treatment. The data obtained were comparable to that of Legalon®, a reference hepatoprotective drug. The results showed that T. ulmifolia leaf extract protects against CCl4 induced oxidative damage. Therefore, this effect must be associated to its antioxidant activity, attributed to the phenolic compounds, present in these extract, which can act as free radical scavengers

Genetic diversity of natural populations of Anemopaegma arvense (Bignoniaceae) in the Cerrado of São Paulo State, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)