Phytochemical Screening, GC-MS Analysis, Antioxidant, Cytotoxicity, and Anti- Inflammatory Studies of Medicinal Plant Persicaria glabra Growing in Bangladesh

Technische Zusammenfassung: Phytochemisches Screening, GC-MS-Analyse und biologische Evaluierung von Persicaria glabra aus Bangladesch

Problemstellung
Persicaria glabra (Willd.) M. Gómez, allgemein bekannt als „Lal Kukri“ oder „Bihagni“, ist eine aquatische bis semi-aquatische Heilpflanze, die in der Ethnomedizin Südasiens weit verbreitet ist, um Hautinfektionen, interne Entzündungen und Verdauungsbeschwerden zu behandeln. Während die oberirdischen Teile (Blätter und Stängel) bereits Gegenstand einiger wissenschaftlicher Untersuchungen waren, sind systematische Untersuchungen des Wurzelsystems jedoch begrenzt geblieben. Wurzeln, die in ständigem Kontakt mit wassergesättigtem Boden und Umweltstressoren stehen, können einzigartige defensive Metaboliten besitzen. Diese Studie adressiert die Wissenslücke hinsichtlich des vergleichenden phytochemischen Profils und des biologischen Potenzials sowohl der oberirdischen als zu den Wurzelteilen von P. glabra, die in Bangladesch wachsen, mit dem Ziel, deren traditionelle Verwendung wissenschaftlich zu validieren.

Methodik
Die Forschung verwendete einen facettenreichen Ansatz, der Sammlung, Extraktion, chemische Profilierung und biologische Assays umfasste:

• Pflanzenmaterial: Proben wurden im November 2024 aus dem Lawachara-Nationalpark, Moulvibazar, Bangladesch, gesammelt und durch das National Herbarium von Bangladesch (Belegnummer 94756) authentifiziert.
• Extraktion: Die oberirdischen Teile (695 g) und Wurzeln (920 g) wurden im Schatten getrocknet, pulverisiert und einer Kaltmazeration mit vier Lösungsmitteln zunehmender Polarität unterzogen: n-Hexan, Chloroform, Ethylacetat und Methanol.
• Phytochemisches Screening: Qualitative Tests wurden durchgeführt, um die Detektion wichtiger Sekundärmetabolit-Klassen zu bestimmen, einschließlich Steroiden, Terpenoiden, Flavonoiden, Phenolen, Alkaloiden, Chinonen, Cumarinen, Saponinen, Tanninen und Kohlenhydraten.
• GC-MS-Analyse: Die Gaschromatographie-Massenspektrometrie wurde an n-Hexan- und Chloroform-Extrakten beider Pflanzenteile durchgeführt, um flüchtige und unpolare Bestandteile mittels NIST- und Wiley-Spektralbibliotheken zu identifizieren.
• Biologische Assays:
  • Antioxidative Aktivität: Bewertet über DPPH-Radikalfängereigenschaften (IC50), Gesamtphenolgehalt (TPC), Gesamtflavonoidgehalt (TFC) und die gesamte antioxidative Kapazität (TAC).
  • Zytotoxizität: Bewertet mittels des Brine Shrimp Lethality Tests (Artemia salina), um LC50-Werte zu bestimmen.
  • Antiinflammatorische Aktivität: Gemessen über die In-vitro-Inhibition der Denaturierung von Eialbumen, verglichen mit dem Standardmedikament Diclofenac-Natrium.

Wesentliche Ergebnisse

• Phytochemisches Profil: Vorläufige Untersuchungen bestätigten das Vorhandensein von Alkaloiden, Flavonoiden, Phenolen, Terpenoiden, Chinonen und Steroiden in verschiedenen Extrakten. Bemerkenswerterweise wurden Saponine, Tannine und Kohlenhydrate vorwiegend in Methanolextrakten nachgewiesen.
• GC-MS-Ergebnisse:
  • Oberirdischer n-Hexan-Extrakt: Identifizierte 13 Verbindungen, wobei (Z)-13-Docosenamid der Hauptbestandteil (42,78 %) war, gefolgt von Methyl-Henenacosat (19,61 %).
  • Wurzel-n-Hexan-Extrakt: Identifizierte 25 Verbindungen, dominiert von Progesteron (24,18 %), Campesterol (10,52 %) und 17β-Hydroxy-17α-methyl-5α-androstan-3-on (8,77 %).
  • Wurzel-Chloroform-Extrakt: Identifizierte 12 Verbindungen, wobei 1,3,5-Tris(trimethylsiloxy)benzol der primäre Bestandteil (34,31 %) war, gefolgt von einem Benzodiazepin-Derivat und Methyltridecanoat.
• Antioxidative Aktivität:
  • Der oberirdische Chloroform-Extrakt zeigte die höchste Radikalfängereigenschaft (DPPH IC50 = 11,29 µg/mL), den höchsten Gesamtphenolgehalt (348,87 ± 4,24 mg GAE/g) und die höchste gesamte antioxidative Kapazität (548,81 ± 6,73 mg AAE/g).
  • Der Ethylacetat-Extrakt der Wurzel wies die höchste antioxidative Aktivität unter den Wurzelfraktionen auf (DPPH IC50 = 16,90 µg/mL).
  • Generell waren der Phenol- und Flavonoidgehalt in den oberirdischen Teilen über alle Lösungsmittel hinweg signifikant höher als in den Wurzeln.
• Zytotoxizität: Sowohl die oberirdischen als auch die Wurzel-Ethylacetat-Extrakte zeigten eine moderate Zytotoxizität im Brine-Shrimp-Assay, mit LC50-Werten von 34,77 µg/mL bzw. 17,73 µg/mL. Diese waren weniger potent als die Positivkontrolle Vincristinsulfat (LC50 = 3,57 µg/mL).
• Antiinflammatorische Aktivität: Beide Pflanzenteile zeigten ein starkes antiinflammatorisches Potenzial durch die Hemmung der Eialbumen-Denaturierung. Der oberirdische Methanolextrakt zeigte die stärkste Aktivität (IC50 = 8,45 µg/mL), gefolgt vom Wurzel-Methanolextrakt (IC50 = 12,81 µg/mL). Obwohl effektiv, lagen diese Werte höher (weniger potent) als die von Diclofenac-Natrium (IC50 = 5,40 µg/mL).

Bedeutung und Ansprüche
Die Studie kommt zu dem Schluss, dass Persicaria glabra eine reiche Quelle für therapeutische Phytochemikalien mit signifikantem pharmakologischem Potenzial ist. Die Autoren behaupten, dass die oberirdischen Teile und die Wurzeln der Pflanze bioaktive Sekundärmetaboliten enthalten – einschließlich Steroiden, Terpenoiden, Flavonoiden und spezifischen mittels GC-MS identifizierten Verbindungen –, die deren traditionelle Anwendung bei der Behandlung von Entzündungen und oxidativem Stress untermauern.

Die Arbeit behauptet, dass die vergleichende Bewertung eine kritische Lücke bezüglich des Wurzelsystems von P. glabra schließt und zeigt, dass während die oberirdischen Teile über einen höheren Gesamtphenol- und Flavonoidgehalt verfügen, die Wurzel-Extrakte (insbesondere Chloroform- und Ethylacetatfraktionen) distinkte bioaktive Profile besitzen, einschließlich hoher Konzentrationen an Progesteron und anderen steroidalen Verbindungen. Die Ergebnisse liefern neue wissenschaftliche Daten zur Unterstützung der folkloristischen Anwendungen der Pflanze und legen deren Potenzial als Quelle für die Gewinnung natürlicher Naturstoffe, insbesondere für antioxidative und antiinflammatorische Wirkstoffe, nahe. Die Autoren betonen, dass die Studie eine grundlegende Basis für weitere phytochemische Explorationen und pharmakologische Validierungen bietet, aber keine unmittelbaren klinischen Anwendungen oder spezifischen Wege der Arzneimittelentwicklung über diese ersten In-vitro-Befunde hinaus vorschlägt.