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Profils toxico / pharmaco de la citronnelle

Profil toxicologique et pharmacologique de Cymbopogon citratus ( citronnelle) cultivé de façon biologique et non biologique

 

Résumé

Avec l’épuisement rapide des forêts, entravant la disponibilité des médicaments bruts, l’Ayurveda a atteint une phase très critique. Par conséquent, la culture des plantes médicinales est essentielle pour garantir leur disponibilité dans l’industrie. Compte tenu du concept ci-dessus, l’agriculture biologique de plantes médicinales a besoin d’une validité scientifique.

Objectifs

La présente étude comprend la culture biologique et non biologique de Cymbopogon citratus, suivie d’un profilage toxicologique et pharmacologique des extraits.

matériaux et méthodes

C. citratus était cultivé simultanément de façon biologique (OCC) et non biologique (NCC). Le profil de toxicité des extraits aqueux a été enregistré sur des procaryotes utilisant des bactéries bioluminescentes, Vibrio harveyi et a évalué son activité anti-diabétique de type 2.

Résultats

L’OCC a montré des valeurs moyennes plus élevées de hauteur, de nombre de germoplasmes et de longueurs de racines par rapport à NCC. Le niveau de toxicité plus élevé a été montré par NCC avec une diminution de la bioluminescence avec une concentration croissante d’extrait. Dans une étude antidiabétique aiguë de type 2, l’OCC a montré une diminution importante de la glycémie à l’état postprandial (6e h) (48,86% OCC-200). L’ordre d’activité antidiabétique subchronique a été observé comme contrôle positif> OCC-200> NCC-200, tandis que OCC à 200 mg / kg corrigeait le profil lipidique et le statut antioxydant modifiés avec une augmentation significative du poids corporel des animaux. L’examen histopathologique du pancréas a montré l’élargissement des îlots pancréatiques et la formation de néo-îlots avec des changements dégénératifs chez les animaux traités par OCC.

Conclusion

L’étude confirme que la culture biologique de C. citratus est meilleure en termes de nourriture, d’activité biologique et de mesures de sécurité.

 

 

 

  1. IntroductionL’Inde possède une identité distincte pour sa géographie, son histoire, sa culture et sa grande biodiversité. Il se classe sixième parmi les douze centres de méga-biodiversité du monde et abrite un nombre inhabituellement élevé d’espèces endémiques [1]. Malheureusement, une grande partie des connaissances anciennes et de nombreuses plantes précieuses sont perdues à un rythme alarmant. L’exploitation commerciale continue de ces plantes a entraîné le recul de la population de nombreuses espèces dans leur habitat naturel. Le vide est susceptible de se produire dans l’approvisionnement en matières premières végétales qui sont largement utilisées par l’industrie pharmaceutique ainsi que par les praticiens traditionnels [2]. La loi sur la diversité biologique (2002) et la règle (2004) ont renforcé la noble pensée de protéger notre biodiversité, en particulier les médicaments bruts d’origine sauvage [3]. Par conséquent, il est devenu un critère essentiel pour toutes les industries à base de plantes et celles qui travaillent sur les plantes médicinales, pour produire ces médicaments bruts par culture dans les champs. Une série de peurs alimentaires et la controverse entourant les cultures génétiquement modifiées ont suscité un vif débat sur la sécurité et l’intégrité de nos aliments et plantes médicinales. La prise de conscience croissante de la conservation de l’environnement ainsi que des risques pour la santé associés aux produits agrochimiques et la préférence des consommateurs pour des aliments sûrs et sans danger sont les principaux facteurs qui conduisent à l’intérêt croissant pour les autres formes d’agriculture dans le monde. Dans ce contexte, la demande d’aliments issus de l’agriculture biologique a augmenté rapidement [4]. L’agriculture biologique fait partie du large éventail de méthodes de production respectueuses de l’environnement. La demande d’aliments biologiques augmente régulièrement, tant dans les pays développés que dans les pays en développement, avec un taux de croissance annuel moyen de 20 à 25% [5]. Jusqu’à présent, cette perception selon laquelle les aliments et les plantes médicinales issus de l’agriculture biologique sont «meilleurs pour vous» semble avoir été largement basée sur l’intuition plutôt que sur des preuves concluantes. Cymbopogon citratus (DC) Stapf appartient à la famille des Poacées et communément appelée «citronnelle». C. citratus est l’une des sources importantes d’huiles essentielles pour les industries des arômes et des parfums dans le monde. Il est également très utilisé dans diverses médecines traditionnelles comme infusion ou décocte. Il contient des ingrédients actifs comme les tanins, les saponines, les flavonoïdes, les alcaloïdes, les phénols et les anthraquinones. Le citral, le géranial, le nérol, le myrcène, le géraniol, le linalol, le tumerone, l’eugénol, l’isoeugénol, le limonène, le burneol, le citronellol, le néral, l’α-terpinéol, l’α-caryophyllène se trouvent dans l’huile essentielle [6], [7]. La population cubaine a utilisé l’espèce comme antihypertenseur et anti-inflammatoire [8]. Dans l’est du Nigeria, cette plante a été utilisée pour traiter l’obésité, les maladies coronariennes et le diabète [9]. Par conséquent, dans la présente étude, une tentative a été faite pour effectuer le profilage toxicologique et pharmacologique de C. citratus cultivé de manière biologique (OCC) et non biologique (NCC).

2.Matériels et méthodes

2.1. Culture et récolte

Le terrain pour le traitement biologique a été sélectionné et converti (période de 2,5 ans avant la première récolte) [10] et la zone parallèle avec une zone tampon marquée a été sélectionnée pour le traitement conventionnel. Les germoplasmes ont été obtenus auprès de Organic India Pvt. Ltd. Lucknow et cultivé en adoptant la conception statistique randomisée complète en douze répétitions de chaque traitement. Deux traitements différents ont été utilisés pour les produits biologiques et non biologiques (en termes d’engrais et d’insecticide / fongicide) [11], [12]. Les parties aériennes de C. citratus ont été récoltées au moment de la maturité (inflorescence) et authentifiées botaniquement par le Département de botanique, Rashtrasant Tukadoji Maharaj, Nagpur University, Nagpur. Des spécimens de référence (spécimen n ° 9787) ont été déposés pour référence future. Les parties aériennes ont été coupées en petits morceaux et lyophilisées (Lyodel-00-12, Chennai, Inde). Le matériau a été pulvérisé, à nouveau lyophilisé et stocké dans des conteneurs hermétiques pour une utilisation ultérieure.

 

2.2. Extraction et criblage phytochimique

Les décoctions ont été préparées en extrayant la poudre brute bien séchée de matériel végétal (100 g chacune) en utilisant une méthode optimisée, avec 1000 ml d’eau Milli Q (MQ) (BioAGE Direct Ultra, Punjab, Inde) à 80 ° C pendant environ 1 h sous agitation constante. La portion aqueuse a été recueillie et le résidu a été extrait à nouveau avec 1000 autres ml d’eau MQ. Les extraits aqueux refroidis résultants ont été collectés, combinés, filtrés par de la gaze, concentrés sous vide (25 ° C) puis lyophilisés pour séchage [13]. Le rendement final en OCC et NCC était de 18,47, 20,15% p / p respectivement. Les extraits ont été quantifiés pour les polyphénols, les flavonoïdes et les saponines par différentes méthodes spectrophotométriques UV-Visible [14], [15], [16].

2.3. Profil toxicologique utilisant des bactéries bioluminescentes

C’est la première fois que des bactéries bioluminescentes sont utilisées pour vérifier le niveau de toxicité dans les extraits de plantes. Une gélose nutritive modifiée [17] a été utilisée pour la croissance de l’organisme d’essai, Vibrio harveyi. De manière préliminaire, une culture mère de bactéries de 50 ml a été cultivée pendant une nuit à la température optimale (20 ° C) dans un agitateur orbital à 120 tr / min, puis 1 ml de culture cultivée pendant une nuit a été distribué dans chaque tube eppendorf de 2 ml.

2.3.1. Estimation qualitative de la luminescence

La solution mère (100 mg / ml) d’extraits de plantes a été ajoutée aux tubes Eppendorf contenant une culture bactérienne, dans une plage de concentration de 1 à 10 mg et la concentration la plus élevée de 100 mg. La culture de bactéries avec des extraits de plantes a été incubée pendant 30 min, suivie d’une séquence sur des plaques de gélose nutritive modifiée et finalement incubée pendant une nuit à 20 ° C. Une mesure qualitative rapide de la luminescence a été effectuée en observant ces plaques dans une pièce complètement sombre. Un appareil photo numérique ajusté en faible lumière de 16 mégapixels a été placé à l’intérieur d’une boîte à l’épreuve de la lumière auto-fabriquée pour capturer les preuves photographiques appropriées de la luminescence sur des plaques de culture [18].

2.3.2. Estimation quantitative de la luminescence

Pour la mesure quantitative, un luminomètre Glomax-Promega a été utilisé. L’intensité de la luminescence a été mesurée en termes d’unités de lumière relative (RLU) pour une série d’extraits de plantes (1 à 10 mg et la concentration la plus élevée de 100 mg) a favorisé la culture bactérienne luminescente dans des tubes à essai après 30 min d’incubation à 20 ° C. Pour vérifier si les cellules étaient affectées par les composants toxiques présents dans les extraits de plantes, leur flux lumineux a été comparé au flux lumineux des cellules témoins. Les concentrations nominales efficaces (CE) entraînant une inhibition de 50% de la luminescence ont été déterminées en traçant le pourcentage d’inhibition de la luminescence en fonction de la concentration (mg / ml) et les résultats obtenus pour chaque système ont été comparés par régression linéaire [19].

2.4. Profilage pharmacologique

2.4.1. Animaux

Souris albinos suisses (20-25 g) de l’un ou l’autre sexe obtenues auprès de l’animalerie du Département des sciences pharmaceutiques, R.T.M. L’université de Nagpur, Nagpur, a été utilisée. Les animaux ont été nourris avec un régime alimentaire standard en granulés et de l’eau à volonté. Ils ont été maintenus dans un environnement et une température contrôlés (22 ± 5 ° C avec 12 h de cycle lumière / obscurité). Tous les protocoles expérimentaux ont été approuvés par le Comité institutionnel d’éthique animale (AIEI), protocole approuvé no. 25 / CPCSEA, du 14 janvier 2013.

2.4.2. Toxicité aiguë et induction du diabète

Les souris ont été divisées en groupes de test et de contrôle (n = 3) et une dose orale fixe selon les directives de l’OCDE 420 a été suivie [20]. Le poids corporel basal des animaux a été enregistré et de la nicotinamide (NAD) (SRL, Mumbai, MS, Inde) (210 mg / kg pc, ip), dissoute dans une solution saline, a été injectée par voie intrapéritonéale 15 min avant l’administration de streptozotocine (STZ) (SRL , Mumbai, MS, Inde) (180 mg / kg pc, ip), qui a été dissous dans du tampon citrate (pH 4,5) immédiatement avant utilisation. Les commandes ont reçu les deux véhicules. Après 72 h d’injection de streptozotocine, du sang a été prélevé sur des animaux à jeun pendant la nuit et le taux de glucose sanguin a été évalué par glucomètre. Les souris avec un taux de glucose dans le sang supérieur à 180 mg / dL ont été sélectionnées pour l’expérience en tant que souris diabétiques. Pendant la période expérimentale, le poids corporel des animaux a été contrôlé une fois par semaine [21].

2.4.3. Études antidiabétiques aiguës

Les souris diabétiques ont été mises à jeun pendant une nuit et divisées au hasard en six groupes de six souris chacun comme suit: Véhicule diabétique / témoin négatif reçu (eau distillée 10 ml / kg; p.o.); Glibenclamide reçu par le contrôle positif (10 mg / kg; p.o.); les quatre autres groupes ont reçu OCC et NCC dans une gamme de doses de (100 et 200 mg / kg p.o.). Un groupe non diabétique a été utilisé comme témoin néo / normal qui n’a reçu que le véhicule. Après le traitement, les échantillons de sang ont été prélevés par coupe au bout de la queue à 0 et 1,5 h (à jeun). Plus tard, tous les animaux ont reçu de la nourriture et de l’eau à volonté et les échantillons suivants ont été prélevés aux 4e et 6e heures (postprandiale) et la glycémie a été mesurée en utilisant un glucomètre disponible dans le commerce (Accu-Check, Roche, Allemagne).

 

 

2.4.4. Études antidiabétiques subchroniques

Les animaux diabétiques et un groupe témoin normal ont en outre été utilisés pour évaluer l’activité antidiabétique subchronique et ses effets sur le poids corporel à 0, 7, 14 et 21 jours. La glycémie a été enregistrée en prélevant des échantillons de sang par la méthode de la coupe à la pointe de la queue et a rapporté les résultats en mg / dL. Le 22ème jour, le sang total a été prélevé par ponction veineuse rétro-orbitale de tous les groupes en anesthésiant les animaux avec i.p. injection de thiopental sodique (demi-volume dans eppendorf pour le sérum et demi-volume dans des tubes vacutainer saupoudrés d’EDTA pour le lysat érythrocytaire) et enfin tous les animaux ont été sacrifiés par luxation cervicale et le pancréas et le foie ont été prélevés pour une analyse plus approfondie [22].

2.4.5. Estimation du profil lipidique et des enzymes hépatiques dans le sérum sanguin de souris diabétiques

Des échantillons de sang ont été centrifugés dans les 6 h (stockés à 8 ° C) après prélèvement à 1000 tr / min pendant 10 min et le sérum obtenu a été immédiatement analysé pour déterminer le cholestérol total (TC), les triglycérides (TG), les lipoprotéines de basse densité (LDL), niveaux de lipoprotéines de très basse densité (VLDL) et niveaux de lipoprotéines de haute densité (HDL) utilisant un semi-auto-analyseur (semi-auto-analyseur, Microlab 300, Merck) en utilisant des kits de diagnostic et des réactifs obtenus auprès de Merck, en Inde. Les échantillons de sérum ont également été examinés pour estimer le taux sérique de glutamate oxaloacétate transaminase (SGOT) et le sérum glutamate pyruvate transaminase (SGPT) [23].

2.4.6. Activité antioxydante in vivo dans le lysat érythrocytaire et le foie

Selon les résultats, seuls les souris témoins et les groupes traités avec une dose plus élevée (200 mg / kg) ont été présélectionnés pour une analyse plus approfondie.

2.4.6.1. Peroxydation lipidique (LPO) et catalase (CAT)

La procédure décrite par Kirana et al. a été suivie pour estimer la peroxydation lipidique et l’activité catalase [24].

2.4.6.2. Superoxyde dismutase (SOD)

La concentration de SOD a été déterminée selon Joharapurkar et al. [25].

2.4.6.3. Glutathion réduit (GSH)

Le GSH a été estimé en utilisant la procédure décrite par Ghosh et al. [26].

2.4.6.4. Teneur en protéines

La teneur en protéines a été déterminée selon Joharapurkar et al. [25].

Concentration totale en protéines = Abs. de test / Abs. de std × 6,5.

2.4.7. Histopathologie du pancréas

Sur la base des résultats, seuls les groupes témoins et les groupes d’animaux traités à haute dose (200 mg / kg) ont été présélectionnés pour les examens histopathologiques. Des pancréas isolés d’animaux sacrifiés ont été fixés dans une solution de formol à 10% et immédiatement traités par la technique de la paraffine. Des coupes de 4 μm d’épaisseur ont été découpées et colorées par l’hématoxyline et l’éosine (H et E) pour un examen histopathologique [27]. Des sections de pancréas bien colorées ont été étudiées à l’aide d’un microscope numérique Leica (Leica DM 2500, Chine) avec le logiciel de la suite d’applications Leica. Le tissu pancréatique et les îlots ont été observés pour leur nécrose et / ou régénération.

  1. Résultats et discussion

3.1. Culture

Le C. citratus avec un traitement biologique comparé à une culture non biologique a montré une initiation précoce de l’inflorescence dix jours plus tôt. La floraison est une étape importante qui montre l’adaptabilité des plantes aux changements saisonniers et décide du succès de reproduction ultérieur [28]. Le développement floral est contrôlé à la fois par des signaux internes et externes et l’allongement du stade juvénile dans les plantes en raison de tout facteur exo et endogène peut être une contrainte dans la production et le taux de croissance des plantes [28]. Sur quatre traits morpho-physiologiques, les OCC ont montré des valeurs moyennes plus élevées de hauteur (32,66 pouces), de nombre de germoplasmes (144,30) et de longueurs de racines (12,96 pouces) [Tableau 1] tandis que NCC a été trouvé avec des valeurs moyennes plus élevées de poids de l’ensemble plante (biomasse) (1268.30) [Tableau 1]. Les valeurs moyennes plus élevées des cultures biologiques peuvent entraîner la présence de beaucoup de «microbes du sol bénéfiques» dans le fumier organique, ce qui contribue à la «régénération du sol» et à «l’amélioration de la fertilité» et les protège de la dégradation tout en favorisant la croissance des plantes [29]. Le début tardif de la phase végétative adulte pourrait être responsable dans les cultures non biologiques de leurs faibles valeurs moyennes dans la majorité des caractères morpho-physiologiques [30].

 

Tableau 1. Quatre caractéristiques morpho-physiologiques de C. citratus en conditions pré et post-récolte en culture biologique et non biologique.

 

Traits of NCC* Days after transplantation Organic Non-Organic
mean ± sd mean ± sd
Preharvest height (inches) 30
40
70
100
19.5 ± 0.52
21.33 ± 0.88
23.66 ± 0.77
29.83 ± 0.38
17.91 ± 0.79
20.41 ± 1.24
22.25 ± 0.86
28.91 ± 0.66
Post-harvest Height (Inches) 100 32.66 ± 0.44 30.66 ± 0.44
Weight (g) 100 1096.99 ± 14.26 1268.3 ± 189.54
Number of germplasms 100 144.30 ± 16.63 142 ± 13.97
Roots length (Inches) 100 12.96 ± 2.34 11.58 ± 1.90

 

*No. of replicates was 12.

 

3.2. Criblage phytochimique

Les matières végétales séchées ont été extraites avec de l’eau MQ par une procédure de décoction traditionnelle pour éviter l’incorporation et / ou l’interférence de solvants organiques. Étonnamment, le rendement final en pourcentage de NCC était plus élevé et a confirmé la quantité plus élevée d’extraits solubles dans l’eau qui peut être due à la présence d’une quantité plus élevée de métaux lourds et de pesticides inorganiques seuls ou sous forme de sel. OCC et NCC ont été estimés pour les polyphénols (54,95 ± 7,42, 37,65 ± 4,03), les flavonoïdes (16,75 ± 1,22, 15,93 ± 1,65) et les saponines (115,21 ± 3,05, 99,16 ± 1,99) respectivement. L’OCC a révélé des teneurs plus élevées en métabolites secondaires. Les pratiques de production de plantes médicinales biologiques ou d’aliments ne permettent pas d’utiliser des pesticides de synthèse pour réduire le stress des plantes et, à moins que des approches de production conventionnelles ne soient disponibles pour lutter contre les ravageurs, qui peuvent attribuer l’augmentation de la synthèse des métabolites secondaires des plantes comme moyen de défense chimique.

3.3. Profil toxicologique

Une étude toxicologique a été réalisée sur des procaryotes (bactéries V. harveyi) et des eucaryotes (souris albinos suisses), afin de comparer le niveau de toxiques dans les extraits de plantes obtenus par culture biologique et non biologique.

3.3.1. Dosage qualitatif

Pour la toute première fois dans la recherche sur les plantes biologiques et non biologiques, des souches bactériennes bioluminescentes (V. harveyi) ont été utilisées pour comparer les niveaux de toxicité. Le test était basé sur l’inhibition des souches bactériennes en tant que mesure des niveaux d’intoxication et, finalement, une diminution de la luminescence a été observée. L’essai qualitatif a été effectué dans une pièce sombre en utilisant un appareil photo numérique ajusté en basse lumière pour les preuves photographiques de la luminescence sur des plaques de culture. Les images photographiques représentaient la diminution progressive de la bioluminescence d’extrait végétal non organique, qui a ensuite diminué à un niveau minimal pour la gamme supérieure, d’autre part, les cultures assistées par extrait végétal organique montraient une bonne intensité de luminescence même après 30 min [Fig. 1A et B].

Fig. 1

 

Fig. 1. Test de toxicité des extraits de C. citratus – analyse qualitative: A et B représentent la diminution de la bioluminescence à l’œil nu à différentes concentrations (mg / ml) d’OCC et de NCC respectivement.

 

3.3.2. Dosage quantitatif

Dans le dosage quantitatif, l’intensité de la luminescence a été mesurée en termes d’unités de lumière relative (RLU) à l’aide du luminomètre [18]. Le niveau de toxicité des extraits de plantes a été confirmé par le luminomètre dans des solutions d’extrait assisté par des cultures liquides (mg / ml). Les concentrations nominales efficaces (CE) entraînant une inhibition de 50% de la luminescence ont été déterminées en traçant le pourcentage d’inhibition de la luminescence en fonction de la concentration (mg / ml) et les résultats obtenus pour chaque système ont été comparés par régression linéaire [19]. NCC a montré un niveau de toxicité plus élevé et une diminution plus élevée des unités de lumière relative par rapport à OCC. Le niveau de toxicité selon les valeurs CE50 (mg / ml) des échantillons a été trouvé respectivement à 5,30 et 4,16 dans OCC et NCC. La valeur CE50 inférieure du NCC peut être prédite par la présence d’une quantité plus élevée de métaux lourds, de pesticides et de toxiques dans les matières végétales non organiques [Fig. 2] [19].

 

Fig. 2

Fig. 2. Dosage de la toxicité des extraits de C. citratus – analyse quantitative: pourcentage d’inhibition de la luminescence par rapport à différentes concentrations (mg / ml) d’OCC et de NCC. Les résultats ont été exprimés en moyenne ± SEM, (n = 3) en utilisant l’analyse de variance (ANOVA), suivi du test de comparaison multiple de Bonferroni. Où a: p <0,05 vs 1, b: p <0,05 vs 2, c: p <0,05 vs 3, d: p <0,05 vs 4, e: p <0,05 vs 5, f: p < 0,05 vs 6, g: p <0,05 vs 7, h: p <0,05 vs 8 (mg / ml) concentrations respectives de OCC et NCC.

 

3.4. Profilage pharmacologique

Dans une étude de toxicité aiguë, tous les extraits ont été contrôlés à une dose fixe plus élevée de 2000 mg / kg chez la souris et aucune létalité ni effet toxique n’a été observé. Un dixième de la dose fixe la plus élevée (200 mg / kg) et une autre dose plus faible (100 mg / kg) ont été sélectionnés pour l’étude. Le diabète sucré de type 2 est un trouble endocrinien majeur et une maladie mortelle chez l’homme [31]. Selon les estimations récentes, la prévalence du diabète dans le monde atteindrait 552 millions de personnes en 2030 [32]. Le modèle de diabète de type 2 induit par STZ et NAD (diabète sucré non insulino-dépendant) a été utilisé pour comparer le potentiel hypoglycémique des OCC et NCC et les animaux avec une glycémie ≥ 180 mg / dL étaient considérés comme diabétiques [22]. Après induction du diabète chez les souris albinos, les concentrations de glucose dans le sang ont augmenté (p <0,01) par rapport au groupe témoin normal.

3.4.1. Études antidiabétiques aiguës

L’activité antidiabétique aiguë a été évaluée par prélèvement de sang dans deux conditions différentes, à savoir le jeûne (0 et 1,5 h) (préprandial) et postprandial (4 et 6 h) (PPG) [Fig. 3]. Les C. citratus ont montré une diminution importante de la glycémie à l’état postprandial [Fig. 3]. Cependant, diminution significative de la glycémie trouvée par OCC-200 à 6 h (48,86%) [Tableau 2]. Dans le diabète de type 2, le pic de PPG survient environ 2 h après un repas et est lié à une élimination inadéquate du glucose. La pathogenèse de l’élévation du PPG dans les conditions diabétiques de type 2 résulte de la perte de la sécrétion d’insuline de première phase, de l’incapacité à contrôler la production hépatique de glucose et de la résistance des muscles à l’absorption du glucose. De plus, l’hyperglycémie postprandiale est provoquée par un manque de suppression du glucagon, par conséquent, le C. citratus peut envisager d’agir en antagonisant le glucagon [33].

 

Fig. 3

Fig. 3. (A) Activité antidiabétique aiguë d’extraits de C. citratus. Les résultats ont été exprimés en moyenne ± SEM, (n = 6) en utilisant l’analyse de variance (ANOVA), suivi du post-test de Bonferroni. Tous les groupes ont été considérés comme significatifs lorsque les valeurs de P: * <0,05, ** <0,01 par rapport au contrôle négatif tandis que Ψp <0,05 et ΨΨp <0,01 par rapport au contrôle normal. (B) Activité antidiabétique subchronique d’extraits de C. citratus. Les résultats ont été exprimés en moyenne ± SEM, (n ¼ 6) en utilisant l’analyse de variance (ANOVA), suivi du post-test de Bonferroni. Tous les groupes ont été considérés comme significatifs lorsque les valeurs de P: * <0,05, ** <0,01 par rapport au contrôle négatif tandis que Jp <0,05 et JJp <0,01 par rapport au contrôle normal.

 

 

Table 2. Percent decrease in blood glucose at different time intervals (fasting/postprandial) by OCC and NCC (100 and 200 mg/kg).

Treatments                Percentage decrease in blood glucose

Preprandial (1.5th h) Postprandial (6th h)
Positive control 36.03 55.44
OCC-100 9.94 45.72
OCC-200 39.25 48.86
NCC-100 30.19 27.57
NCC-200 17.01 33.91

 

 

3.4.2. Études antidiabétiques sub-chroniques

L’extrait de plante organique présentait une puissante activité antidiabétique par rapport au témoin diabétique et également un extrait de plante non organique [Fig. 3]. Parmi les extraits, l’OCC à la dose de 200 mg / kg a montré une diminution significative (p <0,01) de la glycémie (166,66 ± 0,94 mg / dL). L’ordre d’activité anti-diabétique a été observé comme contrôle positif> OCC-200> OCC-100> NCC-200> NCC-100 avec une diminution en pourcentage du taux de glucose dans le sang de 58,56> 43,44> 32,21> 29,32> 29,16 respectivement [Tableau 3] . Les normes de culture et le moment de la récolte sont les facteurs clés qui influencent la composition chimique, la qualité et la quantité des composants de la plante, y compris l’huile essentielle. Avec la possibilité que les métabolites secondaires, y compris les polyphénols, les flavonoïdes et les saponines, puissent interagir avec ses constituants pour potentialiser leur effet anti-diabétique en synergie; une enquête plus approfondie concernant leurs interactions serait enrichissante [34].

 

 

Tableau 3. Pourcentage de diminution de la glycémie à différents intervalles de jour par les extraits de plantes biologiques et non biologiques (100 et 200 mg / kg).

Treatments          Pencentage decrease in blood glucose

7th day        14th day       21st day
Positive control 11.17          38.97        58.56
OCC-100 5.51          29.62        32.21
OCC-200 6.56          35.74        43.44
NCC-100 9.84          28.99        29.32
NCC-200 3.47          27.54        29.16

 

3.4.3. Effet d’extraits de plantes sur le poids corporel de souris diabétiques

Comme démontré dans les résultats, l’induction du diabète a entraîné une diminution significative du poids corporel des souris témoins diabétiques par rapport au contrôle normal à la fin de l’expérience (p <0,01). L’administration d’extraits (biologiques et non biologiques) aux souris diabétiques a amélioré le poids corporel des animaux au bout de 3 semaines, ce qui s’est révélé significatif à la dose de 200 mg / kg (p <0,01) par rapport au groupe témoin diabétique. L’ordre de résultat était dans le schéma croissant de: OCC-100 <NCC-100 <NCC-200 <OCC-200 <groupe témoin normal, dans une plage de 0,12 à 9,60%, ce qui pourrait être dû à son effet protecteur dans le contrôle la fonte musculaire, c’est-à-dire l’inversion de la gluconéogenèse, et pourrait également être due à l’amélioration de la sécrétion d’insuline et du contrôle glycémique [Tableau 4] [35].

Tableau 4. Effet d’extraits de plantes biologiques et non biologiques (100 et 200 mg / kg) sur le poids corporel (g) à 0, 7, 14 et 21e jour des souris diabétiques et la variation en pourcentage du poids à la fin de l’expérience (  (21e jour).

Treatments              Percentage variation in body weight

21st day
Normal control                      9.60
Positive control                     −10.04
Negative control                     −32.87
OCC-100                      0.12
OCC-200                      0.75
NCC-100                      0.22
NCC-200                      0.25

Remarque: le signe (-) indique la diminution du poids corporel.

 

3.4.4. Estimation du profil lipidique et des enzymes hépatiques dans le sérum sanguin de souris diabétiques

Les anomalies lipidiques les plus fréquemment observées dans le diabète sont l’hypertriglycéridémie et l’hypercholestérolémie [36]. Dans notre étude, après induction du diabète, une augmentation marquée des taux sériques de TG, TC, VLDL, LDL et une réduction des niveaux de HDL ont été observées chez la souris par rapport au contrôle normal [Fig. 4], qui sont en accord avec Watcho et al. résultats. Une réduction significative des taux de lipides sériques chez les souris diabétiques sous traitement par OCC par rapport à NCC pourrait avoir été provoquée par l’augmentation des niveaux d’insuline [Fig. 4]. Il y avait une augmentation des enzymes hépatiques (SGOT et SGPT) dans le sérum des souris diabétiques par rapport au contrôle normal (p <0,01), ce qui pourrait être principalement dû à une fuite de ces enzymes du cytosol hépatique dans la circulation sanguine en raison de l’effet hépatotoxique de la STZ. L’OCC-200 organique a donné la diminution la plus élevée (p <0,01) des niveaux SGOT et SGPT 140 ± 1 et 100,9 ± 1,29 unités / L respectivement [tableau 5], ce qui a montré l’effet protecteur et le fonctionnement normal du foie en inversant l’organe dommages dus au diabète qui ont été clairement observés par des niveaux élevés de SGOT et SGPT dans le contrôle diabétique. Le foie étant un organe important impliqué dans le métabolisme des glucides, l’effet positif des extraits sur la fonction hépatique peut être associé à leur caractéristique anti-hyperglycémique.

 

Fig. 4

Fig. 4. Effet de C. citratus sur le poids corporel des souris diabétiques. Les résultats ont été exprimés en moyenne ± SEM, (n = 6) en utilisant l’analyse de variance (ANOVA), suivi du post-test de Bonferroni. Tous les groupes ont été considérés comme significatifs lorsque les valeurs de P: * <0,05, ** <0,01 par rapport au contrôle négatif tandis que Ψp <0,05 et ΨΨp <0,01 par rapport au contrôle normal.

 

 

Tableau 5. Effet d’extraits de C. citratus (100 et 200 mg / kg) sur les enzymes hépatiques (unités / L) de souris diabétiques [Les valeurs sont moyennes ± SEM de 6 observations dans chaque groupe].

 

S.N. Treatments Liver enzymes (units/L)
SGOT SGPT
1.        Normal control    40.03 ± 1.32**         37 ± 1.09**
2.        Positive control 120 ± 2.23**          94.8 ± 1.15**
3.        Negative control 347.46 ± 2.14ΨΨ          301.33 ± 1ΨΨ
4.        OCC-100 188 ± 1.83**          187 ± 2.04
5.        OCC-200 140 ± 1**          100.9 ± 1.29**
6.        NCC-100 189 ± 1.73**          106.03 ± 1.41
7.        NCC-200 176.03 ± 1.41**          189 ± 1.73**

Valeurs P: ** <0,01, * <0,05 par rapport au groupe témoin négatif et ΨΨ <0,01, Ψ <0,05 par rapport au groupe témoin normal.

 

 

3.4.5. Activité antioxydante des extraits de C. citratus

L’hyperglycémie provoque des dommages oxydatifs par génération d’espèces réactives de l’oxygène et entraîne le développement de complications. Ainsi, dans la présente étude, le rôle des extraits dans la gestion des radicaux libres / ROS a été déterminé dans le lysat érythrocytaire et le foie. Selon les résultats précédents, les animaux du groupe témoin et les groupes d’animaux traités à la dose la plus élevée (200 mg / kg) ont été présélectionnés pour une analyse plus approfondie. Dans la présente étude, les activités SOD, CAT et GSH du lysat érythrocytaire et du foie des souris diabétiques ont été considérablement réduites. Cela peut être dû à la production de radicaux libres réactifs de l’oxygène qui peuvent eux-mêmes réduire l’activité de ces enzymes. L’abaissement du niveau de glutathion dans le diabète a été considéré comme un indicateur important de l’augmentation du stress oxydatif. Les polyphénols se sont révélés être des antioxydants potentiels dans le traitement du stress oxydatif induit par le STZ-NAD chez les animaux diabétiques. La culture biologique a montré une augmentation prononcée des niveaux de SOD, CAT, GSH et a inhibé de manière significative l’augmentation du niveau de LPO dans E. lysat et le foie [Tableau 6]. Il est possible que le retard du stress oxydatif induit par le STZ-NAD dans divers tissus de souris traitées à l’extrait de C. citratus soit principalement dû à son activité antioxydante [37].

 

 

Tableau 6. Effet d’extraits de plantes biologiques et non biologiques (200 mg / kg) sur les niveaux d’enzyme antioxydante dans E. lysat et le foie des souris diabétiques [Les valeurs sont moyennes ± SEM de 6 observations dans chaque groupe].

Treatments LPO (μM of MDA/g tissue) SOD (IU/mg protein) Cat (IU/mg protein) GSH (IU/mg protein)
Level of enzymes in erythrocyte lysate
Normal Cont 0.44 ± 0.03 13.82 ± 3.51 35.61 ± 2.33** 24.45 ± 3.71**
Positive Cont 0.31 ± 0.02 11.47 ± 3.41 32.07 ± 2.53** 17.2 ± 3.53**
Negative Cont 1.28 ± 0.03 7.42 ± 1.37 20.76 ± 1.65ΨΨ 5.43 ± 2.06ΨΨ
OCC-200 0.78 ± 0.01* 12.56 ± 1.34 30.78 ± 1.92* 14.99 ± 1.95*
NCC-200 0.89 ± 0.06 9.73 ± 1.036 29.21 ± 1.744 13.18 ± 1.222
Level of enzymes in liver
Normal Cont 0.34 ± 0.009 7.54 ± 2.19 82.36 ± 6.17** 47.68 ± 7.12**
Positive Cont 0.39 ± 0.01 6.01 ± 1.05 67.12 ± 6.74** 39.48 ± 4.36**
Negative Cont 1.4 ± 0.02 3.79 ± 0.82 44.53 ± 3.13ΨΨ 21.80 ± 1.97ΨΨ
OCC-200 0.79 ± 0.04* 4.70 ± 0.32 55.87 ± 2.19* 28.67 ± 1.74
NCC-200 0.95 ± 0.08 4.08 ± 0.06 45.91 ± 4.75 23.64 ± 1.84

 

Valeurs de p: ** <0,01, * <0,05 par rapport au groupe témoin négatif et ΨΨ <0,01, Ψ <0,05 par rapport au groupe témoin normal.

 

 

3.4.6. Histopathologie du pancréas

L’examen histopathologique a prouvé l’architecture normale des îlots, des tissus pancréatiques et des populations cellulaires dans le groupe témoin normal, cependant, une infiltration, une nécrose des îlots et une dégénérescence des tissus pancréatiques ont été observées chez les témoins diabétiques. Le groupe glibenclamide a été trouvé avec un îlot élargi pour répondre à la demande d’insuline. OCC-200 représentait les îlots nouvellement formés de taille agrandie et différente avec des changements dégénératifs mineurs dans le tissu pancréatique qui confirmaient l’hypoglycémie plus élevée avec une sécrétion d’insuline plus élevée. Le NCC-200 a montré de lourds changements dégénératifs et a révélé son potentiel antidiabétique inférieur [Fig. 5]. La puissante activité antidiabétique de l’OCC peut donc être attribuée à la quantité plus élevée de métabolites secondaires.

 

Fig. 5

Fig. 5. Coupes histopathologiques du pancréas colorées à l’hématoxyline et à l’éosine après 21 jours de traitement de différents groupes de test. Représente 1) Contrôle normal: architecture normale (couleur blanche) de l’îlot et du tissu pancréatique; 2) Contrôle négatif: (Contrôle diabétique) Une infiltration et une dégénérescence (couleur rouge) peuvent être observées dans le tissu pancréatique; 3) Contrôle positif: (groupe glibenclamide) îlot agrandi (couleur jaune) essayant de répondre à la demande; 4) OCC-200: îlots agrandis (couleur jaune) avec des îlots néo de taille différente (couleur bleue) et ont montré des changements dégénératifs mineurs dans le tissu pancréatique; 5) NCC-200: îlots de Langerhans présentant de lourds changements dégénératifs (couleur rouge) par rapport au groupe témoin normal.

 

 

  1. ConclusionLa révolution mondiale pour l’amélioration de la sécurité des personnes prend de l’ampleur; par conséquent, la sécurité des médicaments devient encore plus importante dans le scénario actuel. Différentes pratiques culturales et production en laboratoire des plantes médicinales ou des aliments sont utilisées à des fins commerciales. Ces pratiques peuvent avoir un impact profond sur la sécurité et l’efficacité des médicaments ayurvédiques sur le marché. Par conséquent, le présent travail de recherche a tenté de valider scientifiquement les impacts des pratiques de culture biologiques et conventionnelles sur l’alimentation, l’activité biologique et les mesures de sécurité. Les résultats scientifiques ont prouvé que le C. citratus issu de l’agriculture biologique est meilleur en termes de nourriture, d’activité biologique et de mesures de sécurité.

Sources de financement
Aucun

Conflit d’intérêt
Aucun

Remerciements

Les auteurs remercient l’officier responsable du département des sols et de l’analyse des sols de Nagpur pour l’analyse des sols et le PDG d’Organic India Pvt. Lucknow pour avoir fourni du matériel génétique. Les auteurs sont reconnaissants à l’Université Rashtrasant Tukadoji Maharaj Nagpur de Nagpur d’avoir accordé la bourse de recherche Memorial à MT.

 

 

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