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トルコ産ヴァレリアナ・アリアリフォリアの化学組成と抗酸化力、細胞毒性、殺虫力
Chemical composition and antioxidant, cytotoxic, and insecticidal potential of Valeriana alliariifolia in Turkey.
PMID: 32597129 DOI: 10.2478/aiht-2019-70-3273.
抄録
バレリアナは古来より民間療法で様々な治癒目的で使用されてきた一般的な植物である。本研究では、トルコで伝統的に使用されてきたValeriana alliariifolia Adamsのファイトケミカルプロファイル、抗酸化作用、細胞毒性、殺虫活性を調べた。分析には、ヘキサン（HM1）、クロロホルム（CM1）、エタノール（EM1）、水（WM1）を用いて、V. alliariifolia Adamsの4つの根の抽出物を調製し、マセレーションを行った。さらに、エタノール(EM2)と水(WM2)を用いて別々にマセラシオンすることにより、その根から2つの抽出物を調製した。また、トルコの伝統医学で使用されている手順に従って、１試料を水輸液（ＷＩ）として調製した。2,2-ジフェニル-1-ピクリルヒドラジル（DPPH）消去活性試験および2,2'-アジノビス（3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸（ABTS）ラジカルカチオン消去活性試験の結果、エタノール抽出物が最も強い抗酸化活性を有することがわかった。EM1（IC50 - DPPH：17.694μg/mL；ABTS：23.8μg/mL）およびEM2（IC50 - DPPH：20μg/mL；ABTS：21.5μg/mL）であった。ヘキサン抽出物であるHM1が最も細胞毒性が強く（HepG2およびHUVECに対してIC50＜10μg/mL）、EM2が強い細胞毒性を示した（HepG2に対してIC50＜10μg/mL、HUVECに対してIC50：11.96μg/mL）。細胞毒性活性を示した抽出物をさらに検討して、成虫の雌蚊Aedes aegyptiおよび第一齢幼虫Ae. aegyptiに対する殺虫活性を確認した。その結果、HM1が最も効果的（90±10％）であり、細胞毒性活性と一致した。HM1, EM1, EM2抽出物の抗酸化活性、細胞毒性、殺虫活性が高いことから、HM1, EM1, EM2抽出物のファイトケミカル分析をGC-MS(HM1)とLC-MS/MS(EM1, EM2)で行った。また、揮発性化合物を含むHM1との含有量を比較するために、V. alliariifoliaの根から得られた精油の組成をマイクロ蒸留法で分析した。フィトケミカル分析の結果、HM1に含まれる主要化合物はイソ吉草酸（16%）であり、精油中の1,8-シネオール（2.9%）であった。EM1およびEM2には、5-O-カフェオレイルキン酸（クロロゲン酸）、バーバスクシド（アクテオシド）、3,5-ジカフェオレイルキン酸が主成分として含まれていた。我々の知見と利用可能な文献に照らして、V. alliariifoliaは、様々な疾患の治療のための新しい薬剤の開発を含む様々な目的のために使用される可能性がある良好な生理活性を有すると結論付けることができる。精油とHM1との含有量の差が顕著であった。それは、サンプルの活性で観察された変動が組成物の結果であり、したがって、治療の目的は、どのタイプの調製物を選択するかを決定するべきであることを示唆している。我々の研究の付加価値は、それがバレリアナ抽出物で初めてバーバスクシドとメチルケルセチンルチノシドを決定したことである。
Valeriana is a common plant species used for various healing purposes in folk medicine since antiquity. This study investigates the phytochemical profile, antioxidant, cytotoxic, and insecticidal activity of Valeriana alliariifolia Adams, a species that has traditionally been used in Turkey. For the analyses we prepared four root extracts of V. alliariifolia Adams using hexane (HM1), chloroform (CM1), ethanol (EM1), and water (WM1) for maceration. Additionally, two extracts were also prepared from its roots by maceration separately with ethanol (EM2) and water (WM2). One sample was prepared as a water infusion (WI), according to the procedure used in Turkish traditional medicine. The 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) scavenging and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) radical cation scavenging activity tests showed that ethanol extracts had the strongest antioxidant activity: EM1 (IC50 - DPPH: 17.694 µg/mL; ABTS: 23.8 µg/mL) and EM2 (IC50 - DPPH: 20 µg/mL; ABTS: 21.5 µg/mL). The hexane extract, HM1, was the most cytotoxic (IC50<10 µg/mL against HepG2 and HUVEC) and EM2 strongly cytotoxic (IC50<10 µg/mL against HepG2 and IC50: 11.96 µg/mL against HUVEC). The extracts with demonstrated cytotoxic activities were further examined to check their insecticidal activity against adult female mosquito Aedes aegypti and first instar Ae. aegypti larvae. HM1 was the most effective (90±10 %), which was consistent with its cytotoxic activity. Because of the high antioxidant, cytotoxic, and insecticidal activities, we ran phytochemical analyses of the HM1, EM1, and EM2 extracts with GC-MS (for HM1) and LC-MS/MS (for EM1 and EM2). We also analysed the composition of the essential oil obtained from V. alliariifolia roots by micro-distillation in order to compare its content with HM1, which contains volatile compounds. Phytochemical analyses revealed that the major compound in HM1 was isovaleric acid (16 %) and in the essential oil 1,8-cineole (2.9 %). EM1 and EM2 contained 5-O-caffeoylquinic acid (chlorogenic acid), verbascoside (acteoside), and 3,5-dicaffeoylquinic acid as major components. In the light of our findings and available literature, we can conclude that V. alliariifolia has a good bioactive potential that could be used for different purposes, including the development of new agents for the treatment of various diseases. The difference in the content between the essential oil and HM1 was remarkable. It suggests that the variability observed in the activity of the samples was a result of composition and that, therefore, the aim of treatment should dictate which type of preparation is to be selected. An added value of our study is that it determined verbascoside and methylquercetin rutinoside for the first time in the Valeriana extracts.