Antioxidant and Anti-inflammatory Activities of Organic and Aqueous Extracts of Northeast Algerian Marrubium vulgare

Activités antioxydantes et anti-inflammatoires des extraits organiques et aqueux du Marrubium vulgare Nord-Est algérien

¹ Laboratoire de biotechnologies végétales et d’ethnobotanique, faculté des sciences de la nature et de la vie, université de Bejaia 06000 Bejaia, Algérie
² Faculty of Pharmacy, Department of Biopharmaceutics and Clinical Pharmacy, University of Jordan, Amman, Jordan
³ Laboratory of Applied Biochemistry, Faculty of Nature and Life Sciences, University of Setif, 19000 Setif, Algeria

^* e-mail : bachrakhattal@gmail.com

Abstract

Marrubium vulgare (Lamiaceae) is frequently used in traditional medicine to treat many illnesses from ancient times. Its beneficial effects include antibacterial, antioedematogenic, and analgesic activities. This study was designed to evaluate the antioxidant and anti-inflammatory activities of organic and aqueous extracts of the leaves, the flowers, the stems, and the roots of Marrubium vulgare. The total phenolic and flavonoid contents as well as the antioxidant and the anti-inflammatory effects of methanol, chloroform, ethyl acetate, and aqueous extracts have been investigated by using different in-vitro methods. It was found that the ethyl acetate extract from Marrubium vulgare stems had the highest total phenolic content, while the ethyl acetate extract from the leaves yielded a high concentration of flavonoids. The ethyl acetate extract from the stems exhibited the highest activity in scavenging of 2,2-diphenyl- 1-picrylhydrazyl (DPPH), as well as in protecting erythrocytes. The leaves aqueous extract exhibited the highest ferrous chelating activity and its methanolic extract was found to be the strongest inhibitor of lipid peroxidation in β-carotene bleaching assay. The leaves chloroform extracts as well as the flowers methanol, chloroform, and ethyl acetate extracts were found to decrease the pro-inflammatory tumor necrosis factor alpha (TNF-α) cytokine levels in a dose-dependent manner. On the other hand, the flowers methanolic extract and the leaves methanol, ethyl acetate, and aqueous extracts decreased the interleukin-1 beta (IL- 1β) release. It was also found that the methanol extract from the flowers and the chloroform extract from the stems of Marrubium vulgare inhibited interleukin-8 (IL-8) release.

This study provides a scientific basis for the traditional use of Marrubium vulgare as an anti-inflammatory agent and for the plant to be considered as an important resource of natural antioxidants.

Résumé

Marrubium vulgare (Lamiaceae) est fréquemment utilisé en médecine traditionnelle pour traiter de nombreuses maladies depuis l’Antiquité. Ses effets bénéfiques incluent des activités antibactériennes, anti-oedématogènes et analgésiques. Cette étude a été conçue pour évaluer les activités antioxydantes et anti-inflammatoires des extraits organiques et aqueux des feuilles, des fleurs, des tiges et des racines de Marrubium vulgare. Les teneurs totales en phénols et flavonoïdes ainsi que les effets antioxydants et anti-inflammatoires des extraits méthanolique, chloroformique, d’acétate d’éthyle et des extraits aqueux ont été étudiés en utilisant différentes méthodes in vitro. Il s’est avéré que l’extrait d’acétate d’éthyle des tiges de Marrubium vulgare avait la teneur la plus élevée en phénols totaux tandis que l’extrait d’acétate d’éthyle des feuilles donnait une forte concentration de flavonoïdes. L’extrait d’acétate d’éthyle des tiges présentait l’activité la plus élevée en piégeant le 2,2-diphényl-1-picrylhydrazyle (DPPH) ainsi qu’en protégeant les érythrocytes. L’extrait aqueux de feuille présentait l’activité chélatrice du fer ferreux la plus élevée, et son extrait méthanolique était l’inhibiteur le plus puissant de la peroxydation lipidique dans l’essai de blanchiment du β-carotène. L’extrait chloroformique de feuilles ainsi que les extraits méthanolique, chloroformique et d’acétate d’éthyle des fleurs ont été capables de réduire les taux du TNF-α (facteur de nécrose tumorale alpha) de façon dose-dépendante. Par ailleurs, l’extrait méthanolique de fleurs et les extraits méthanoliques, d’acétate d’éthyle et aqueux de feuilles ont diminué la libération de l’interleukine-1 bêta (IL-lβ). Il a été également trouvé que l’extrait au méthanol des fleurs et l’extrait de chloroforme des tiges de Marrubium vulgare inhibaient la libération de l’interleukine-8 (IL-8).

Cette étude fournit une base scientifique pour l’utilisation traditionnelle de Marrubium vulgare en tant qu’agent antiinflammatoire et peut également être considérée comme une source importante d’antioxydants naturels.