Investigation of the Phytochemical Composition and Antioxidant Effects of Southern Grape Hyacinth (muscari Neglectum Guss. Ex Ten.) Plant Extract Against Cci4-Induced Oxidative Stress in Rats

Abstract

Muscari neglectum Guss. Ex Ten. bitkisi içermiş olduğu homoizoflavan, flavonoit, alkaloit, terpenoit, steroit vb. bileşikler sayesinde antienflamatuvar, antialerjik, antimikrobiyal, antiromatizmal ve antioksidan özelliklere sahiptir. Halk arasında idrar söktürücü, balgam söktürücü, mide rahatsızlıklarına karşı ve afrodizyak olarak kullanımı vardır. Bu çalışmada M. neglectum bitkisine ait toprak üstü (MTÜ) ve soğan (MS) kısımlarına ait etanol ekstresinde; yağ asidi analizi (GC-MS), optimize edilmiş 53 adet fitokimyasal bileşiğe göre içerik analizi (LC-MS/MS), toplam fenolik ve flavonoit içeriği araştırıldı. Ayrıca, karbon tetraklorür (CCl4) ile oksidatif stres oluşturulan sıçanlarda M. neglectum bitkisi etanol ekstrelerinin antioksidatif etkisi kan serumu, karaciğer, böbrek ve mide dokularında çalışıldı. Toksisite testi sonrası 42 adet Wistar albino dişi sıçan 7 gruba ayrıldı. Kontrol, M. neglectum toprak üstü (MTÜ) 400 mg/kg ekstre (MTÜ+400 mg/kg), M. neglectum soğan (MS) 400 mg/kg ekstre (MS+400 mg/kg), CCl4 (0.5 ml zeytin yağı+0.5 ml CCl4 dilisyonu 1 ml/kg, intraperitonal), CCl4+MTÜ 400 mg/kg, CCl4+MS 400 mg/kg ve CCl4+Sliymarin 10 mg/kg oral (CCl4+SLY) grupları oluşturuldu. Otuz beş günlük muamele sonunda; M. neglectum ekstresinin antioksidan rolü için; serum biyokimyasal parametreler, karaciğer, böbrek ve mide dokularında antioksidan savunma unsurlarından süperoksit dismutaz, glutatyon peroksidaz ve glutatyon-S-transferaz enzim aktiviteleri ile redükte glutatyon seviyeleri ve malondialdehit (MDA) içerikleri tespit edilerek değerlendirilmiştir. GC-MS yağ asidi analizine göre, MTÜ etanol ekstresinde oktadekadienoik ve 9,12,15 oktadekatrienoik yağ asitleri (sırasıyla %25.66 ve 21.50), MS etanol ekstresinde 9,12 oktadekadienoik ve oktadekanoik asitler (sırasıyla %28.77 ve 21.73) majör yağ asitleri olarak bulundu. LC-MS/MS sonuçlarına göre MTÜ etanol ekstrede kinik asit, fumarik asit, gentisik asit, kafeik asit, kemferol ve apigenin (sırasıyla, 1.726, 5.771, 0.138, 0.052, 0.035 ve 0.092 ug/g) ve MS etanol ekstresinde kinik asit, fumarik asit, kafeik asit ve kemferol (sırasıyla 0.411, 1.567, 0.619 ve 0.300 ug/g) kayda değer miktarda bulunmuştur. Ekstredeki toplam fenolik ve flavonoit içeriği MTÜ'de (sırasıyla 17.4±0.42 ve 16.6±0.23) ve MS'de (sırasıyla 5.7±0.17 ve 1.0±0.01) olarak bulundu. CCl4 hasarına karşı MTÜ ve MS ekstreleri genel olarak karaciğer ve böbrek üzerinde iyileşme göstermezken; ekstreler mide dokusu MDA içeriğindeki azalış ve antioksidan parametrelerdeki artış istatistiksel olarak anlamlı bulundu (P<0.05). Sonuç olarak; M. neglectum etanolik bitki esktreleri önemli fitokimyasal bileşiklere sahip olduğu belirlendi. Ayrıca, M. neglectum CCl4 kaynaklı mide bozuklukları tedavisinde koruyucu etkisinin olabileceği sonucuna varılmıştır.

Muscari neglectum Guss. Ex Ten. plant has anti-inflammatory, anti-allergic, antimicrobial, antirheumatic and antioxidant properties because of its content of homoisoflavan, flavonoid, alkaloid, terpenoid, steroid etc. It is used as a diuretic, expectorant, against stomach disorders and as an aphrodisiac among the people. In this study, fatty acid analysis (GC-MS), phytochemical content analysis according to optimized 53 compounds (LC-MS/MS), total phenolic and total flavonoids were analyzed in the ethanolic extracts of M. neglectum aerial part (MAP) and bulb (MB) part. After the toxicity test, 42 Wistar albino female rats were divided into 7 groups. Control, M. neglectum aerial part (MAP) 400 mg/kg extract (MAP+400 mg/kg), M. neglectum bulb (MB) 400 mg/kg extract (MB+400 mg/kg), CCl4 (0.5 ml olive oil+0.5 ml CCl4 dilution 1 ml/kg, intraperitoneal), CCl4+MAP 400 mg/kg, CCl4+MB 400 mg/kg and CCl4+Sliymarin 10 mg/kg oral (CCl4+SLY) were groups. At the end of thirty-five days of treatment; serum biochemical parameters, antioxidant defense enzymes of superoxide dismutase, glutathione peroxidase and glutathione-S-transferase enzyme activities, reduced glutathione levels and malondialdehyde (MDA) contents in liver, kidney and stomach tissues for the antioxidant role of M. neglectum extract were evaluated. According to the GC-MS fatty acid analysis, octadecadienoic and 9,12,15 octadecatrienoic fatty acids (25.66% and 21.50%, respectively) were found as major fatty acids in MAP ethanol extract whereas 9,12 octadecadienoic and octadecanoic acids (28.77% and 21.73%, respectively) in MB ethanol extract. According to LC-MS/MS results, quinic acid, fumaric acid, gentisic acid, caffeic acid, campherol and apigenin (1.726, 5.771, 0.138, 0.052, 0.035 and 0.092 ug/g, respectively) in MAP ethanol extract and quinic acid fumaric acid, caffeic acid and campherol (0.411, 1.567, 0.619 and 0.300 µg/g, respectively) in MB ethanol extract were found as significant amounts. The total phenolic and flavonoid contents in the extract were determined in MAP (17.4±0.42 and 16.6±0.23, respectively) and MB (5.7±0.17 and 1.0±0.01, respectively). While MAP and MB extracts generally did not show improvement on liver and kidney damage induced by CCl4, extracts caused statistically significant decrease in MDA content and increase in antioxidant parameters (P<0.05) in stomach tissue. As a result; it was determined that M. neglectum ethanolic plant extracts have important phytochemical compounds. In addition, it was concluded that M. neglectum may have a protective effect in the treatment of gastric disorders induced by CCl4.