Étude du potentiel antioxydant et des activités biologiques du rhizome de l’Alpinia galanga

Abstract

ABSTRACT Medicinal plants are attracting growing interest in biomedical research. They are becoming increasingly popular in both industrialised and emerging countries. The aim of this study was to investigate the antioxidant potential and biological activities of the aqueous and ethanolic extracts of the Alpinia galanga rhizome. The total polyphenol content was determined using the colourimetric method with Folin-Ciocalteu reagent, and the flavonoid content was measured using the aluminium trichloride (AlCl3) method. The antiradical activity of the extracts was assessed using the DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) reduction assay, and their antioxidant capacity was also evaluated. The iron-reducing power of both extracts was determined using the FRAP method. Additionally, anti-inflammatory and antifungal activities were evaluated. The total polyphenol content of Ext-Etho-Ag and Ext-Aq-Ag was found to be 169.80 mg EAG/g ± 3.70 mg EAG/g and 109.37 mg EAG/g ± 0.20 mg EAG/g, respectively. The flavonoid content of the ethanolic extract is significantly higher than that of the aqueous extract (147.28 ± 7.06 μg QE/g compared to 56.43 ± 1.71 μg QE/g). Assessment of DPPH radical scavenging activity showed that Ext-Etho-Ag possesses good antioxidant efficacy (IC50 = 0.58 ± 0.001 mg/ml) compared with that observed in Ext-Aq-Ag (IC50 = 1.68 ± 0.003 mg/ml), with these values remaining close to that of ascorbic acid (IC50 = 0.30 ± 0.001 mg/ml). Furthermore, Ext-Etho-Ag exhibits significantly higher total antioxidant capacity (TAC) than Ext-Aq-Ag. Similarly, Ext-Etho-Ag exhibited remarkable ferric reducing power (EC₅₀ = 334.29 μg/ml), compared with Ext-Aq-Ag (EC₅₀ = 430.12 μg/ml) and ascorbic acid (EC₅₀ = 433.16 μg/ml). The anti-inflammatory activity of Ext-Etho-Ag was significantly greater than that of Ext-Aq-Ag and diclofenac sodium. Regarding their antifungal properties, both extracts demonstrated the capacity to impede the growth of mycelia from both Fusarium sp. and Alternaria spp., with the effectiveness of this inhibition varying according to the concentration of the extracts. Against Fusarium sp., the ethanolic extract exhibited consistently high inhibition percentages (IP) (66.67–74.36% at concentrations of 2–10 mg/ml), while the aqueous extract displayed an inconsistent profile, with a significant droped IP by 2.56% at a 6 mg/ml of concentration, indicating a hormetic effect. Regarding Alternaria sp., the ethanolic extract achieved maximum inhibition by 35.00% at 8 mg/ml, after was declined. The aqueous extract displayed modest activity at low concentrations, however IP has increased by 70.00% at 10 mg/ml. In conclusion, this study shows that the ethanolic extract of Alpinia galanga rhizome exhibits greater antioxidant, anti-inflammatory and antifungal activity than the aqueous extract. The high amount of secondary metabolites in this extract suggests significant antioxidant potential, which confirms the value of this plant as a natural source of bioactive compounds.

RESUME Les plantes médicinales suscitent un intérêt croissant en recherche biomédicale. Elles connaissent un engouement grandissant dans les pays industrialisés et émergents. L’objectif de ce présent travail est l’étude du potentiel antioxydant et des activités biologiques de l’extrait aqueux et éthanolique du rhizome l’Alpinia galanga. La détermination de la teneur en polyphénols totaux est effectuée par la méthode colorimétrique en utilisant le réactif de Folin-Ciocalteu, les teneurs en flavonoïdes sont réalisées par la méthode au trichlorure d’aluminium (AlCl3). L’activité antiradicalaire a été évaluée par le test de réduction du DPPH (2, 2-diphenyl-l-picrylhydrazyl), la capacité antioxydant a été également évaluée et la détermination du pouvoir réducteur en fer des deux extraits est effectuée à l’aide de la méthode de FRAP. De plus, l’activité antiinflammatoire et le pouvoir antifongique sont réalisés. L’estimation quantitative des teneurs en polyphénols totaux de l’Ext-Etho-Ag vs Ext-Aq-Ag sont de 169,80±3,70 vs 109,37±0,20 mg EAG/g), respectivement. La teneur en flavonoïdes est significativement plus élevée dans l’extrait éthanolique (147,28±7,06 μg QE/g) que dans l’extrait aqueux (56,43±1,71 μg QE/g). L’évaluation du pouvoir réducteur du radical DPPH a montré que l’Ext-Etho-Ag possède une bonne efficacité antioxydante (IC50 = 0,58 ± 0,001 mg/ml) comparée à celle enregistrée dans l’Ext-Aq-Ag (IC50 = 1,68 ± 0,003 mg/ml), ces valeurs restant proches de celle de l’acide ascorbique (IC50 = 0,30 ± 0,001 mg/ml). De plus, l’Ext-Etho-Ag présente une capacité antioxydante totale (TAC) significativement plus élevée que l’Ext-Aq-Ag. De même, le pouvoir réducteur ferrique a révélé une activité remarquable dans l’Ext-Etho-Ag (EC50 = 334,29 μg/ml), par rapport à celui l’Ext-Aq-Ag (EC50 = 430,12 μg/ml) et à l’acide ascorbique (EC50 = 433,16 μg/ml). L'activité anti-inflammatoire de l'Ext-Etho-Ag a un effet nettement plus important que celui de l'Ext-Aq-Ag et de la diclofénac sodique. Concernant l’activité antifongique, les deux extraits ont exercé une activité inhibitrice sur la croissance mycélienne de Fusarium sp. et Alternaria spp., avec un profil variable selon les concentrations. Vis-à-vis de Fusarium sp., l’extrait éthanolique a présenté des pourcentages d’inhibition (PI) élevé et stable (66,67–74,36 %, de 2 à 10 mg/ml), tandis que l’extrait aqueux a montré un profil irrégulier (chute du PI à 2,56 % à 6 mg/ml, traduisant un effet hormésis). Concernant Alternaria sp., l’extrait éthanolique a atteint un maximum d’inhibition de 35,00 % à 8 mg/ml avant de régresser, alors que l’extrait aqueux a affiché une activité modeste aux faibles concentrations avant d’enregistrer un pic de 70,00 % à 10 mg/ml (effet de seuil de concentration). En conclusion, il ressort de cette étude que l’extrait éthanolique du rhizome d’Alpinia galanga présente un pouvoir antioxydant, anti-inflammatoire et antifongique plus important que l’extrait aqueux. La richesse de cet extrait en métabolites secondaires suggère un potentiel antioxydant important, ce qui confirme l'intérêt de cette plante comme source naturelle de molécules bioactives.

ملخص تحظى النباتات الطبية باهتمام متزايد في مجال البحث الطبي الحيوي، وتشهد إقبال ا متنامي اا في الدول الصناعية والناشئة على حد سواء . يهدف هذا العمل إلى دراسة القدرة المضادة للأكسدة والنشاطات البيولوجية لمستخلصي الجذومة المائي والإيثانولي لنبات الخولنجان الكبير. تم تحديد محتوى البوليفينولت الكلية بالطريقة اللونية باستخدام كاشف فولين - سيوكالتيو، بينما تم تحديد محتوى الفلافونويدات بطريقة ثلاثي كلوريد الألومنيوم ). 3AlCl( كما تم تقييم النشاط المضاد للجذور الحرة باختبار اختزال DPPH وتقييم القدرة المضادة للأكسدة، فضلا ا عن تحديد قدرة اختزال الحديد للمستخلصين بطريقة FRAP. كما تم تقييم النشاط المضاد للالتهاب والنشاط المضاد للفطريات . بلغت كمية البوليفينولت الكلية في Ext-Etho-Ag مقابل Ext-Aq-Ag على التوالي 169.80±3.70 و 109.37±0.20 mg EAG/g. كان محتوى الفلافونويدات أعلى بشكل ملحوظ في المستخلص الإيثانولي (147.28±7.06 μg QE/g) مقارنة ا بالمستخلص المائي (56.43±1.71 μg QE/g). أظهر تقييم نشاط اختزال جذر DPPH أن Ext-Etho-Ag يمتلك كفاءة جيدة مضادة للأكسدة (IC50 = 0.58 ± 0.001 mg/ml) مقارنة ا ب Ext-Aq-Ag (IC50 = 1.68 ± 0.003 mg/ml) ، وكلاهما قريبان من قيمة حمض الأسكوربيك (IC50 = 0.30 ± 0.001 mg/ml). فيما يخص القدرة المضادة للأكسدة الكلية (TAC) ، كشف المستخلص الإيثانولي عن قدرة أعلى بشكل ملحوظ من المستخلص المائي . كذلك، أكدت قدرة اختزال الحديد (FRAP) تفوق Ext-Etho-Ag (EC50 = 334.29 μg/ml) على Ext-Aq-Ag (EC50 = 430.12 μg/ml) وحمض الأسكوربيك (EC50 = 433.16 μg/ml). أظهر النشاط المضاد للالتهاب، المقيّم باختبار تمسخ BSA ، أن المستخلص الإيثانولي يمارس تأثير اا تثبيطي اا أكبر من المستخلص المائي، بل يتجاوز تأثير الديكلوفيناك عند التراكيز العالية . فيما يتعلق بالنشاط المضاد للفطريات، أبدى المستخلصان نشاط اا تثبيطي اا ضد نمو الغزل الفطري ل Fusarium sp. و Alternaria sp. ، بنمط متغيّر حسب المذيب، التركيز والنوع الفطري المستهدف . ضد Fusarium sp. ، أظهر المستخلص الإيثانولي نسبة تثبيط (PI) عالية ومستقرة (66.67–74.36% ، من 2 إلى 10 mg/ml) ، بينما أظهر المستخلص المائي نمط اا غير منتظم ( انخفاض PI إلى 2.56% عند 6 mg/ml ، معكس اا ظاهرة الهرميزية ). أما ضد Alternaria sp. ، فقد بلغ المستخلص الإيثانولي حد اا أقصى للتثبيط 35.00% عند 8 mg/ml قبل أن يتراجع، فيما سجّل المستخلص المائي نشاط اا متواضع اا عند التراكيز المنخفضة ثم ارتفاع اا ملحوظ اا إلى 70.00% عند 10 mg/ml تأثير عتبة التركيز . يُظهر نشا ا طا مضاداا للأكسدة ومضاداا » ألبينيا غالنغا « في الختام، تُظهر هذه الدراسة أن المستخلص الإيثانولي لجذمور نبات للالتهابات ومضاداا للفطريات أكبر من المستخلص المائي. ويشير المحتوى العالي من لجزيئات النشطة بيولوجيا في هذا المستخلص إلى إمكانات كبيرة كمضاد للأكسدة، مما يؤكد قيمة هذا النبات كمصدر طبيعي للمركبات النشطة بيولوجياا.