Phenolic Composition and Antioxidant Activity of Leaves of Strawberry Tree (Arbutus unedo L.) Populations from Morocco

Composition phénolique et activité antioxydante des feuilles de populations d’arbousiers (Arbutus unedo L.) du Maroc

¹ Faculty of Sciences, Nanostructures Laboratory, Process Engineering and Environment, center of materials science, Mohammed-V University in Rabat, Morocco
² National Institute of Agricultural Research (INRA), Madinat Al Irfane, Rabat, Morocco
³ Team of Physiology and Physiopathology, Faculty of Sciences, Research Center in Genomics of Human Pathologies, Mohammed-V University in Rabat, Morocco
⁴ Laboratory of Human Pathologies Biology, Faculty of Science, Genomic Center of Human Pathologies, Faculty of Medicine and Pharmacy, Mohammed-V University in Rabat, Morocco

^* e-mail : aitlhajzakaria.smc@gmail.com
^* e-mail : k.taghzouti@um5r.ac.ma

Abstract

This study was aimed at determining the phenolic composition and the antioxidant activity of leaves of Arbutus unedo populations belonging to seven Moroccan locations. Antioxidant activity is evaluated using two methods: scavenging effect on DPPH and scavenging effect on ABTS radicals. The Arbutus unedo leaf extracts displayed average values of 61.95 mg GAE, 3.60 mg QE, and 0.15 mg CE per g of dry weight (DW) in polyphenols, flavonoids, and tannins contents, respectively. All extracts exhibited a strong antioxidant effect on both assays, presenting mean IC₅₀ values of 4.22 in DPPH assay and 4.86 μg/ml in ABTS assay. Significant variability (P < 0.0001) was showed among surveyed populations; samples from the Chefchaouen location (CH) was revealed the highest total phenolic content (107.67 mg GAE/g DW) and the strongest antioxidant activity (IC50 values of 0.80 and 1.56 μg/ml, in DPPH and ABTS tests, respectively). The phenolic profile achieved by HPLC-DAD-ESI/MS was dominated by gallic acid, Gallic acid glucose derivative, and Galloylquinic acid derivative. A significant negative correlation (P < 0.05) was observed between the total phenolic content and the antioxidant activity. These results provide that Arbutus unedo leaves should be considered as a promising source of natural antioxidants, and as ingredients in complimentary food and nutraceutical products.

Résumé

L’objectif principal de ce travail est de déterminer la composition phénolique et l’activité antioxydante d’Arbutus unedo L. Les populations ont été collectées à sept localités marocaines. L’activité antioxydante a été évaluée par la méthode du DPPH et d’ABTS. Les extraits de feuilles d’Arbutus unedo ont montré des valeurs moyennes de 61,95 mg GAE, 3,60 mg QE et 0,15 mg CE par gramme de poids sec (PS) en polyphénols, en flavonoïdes et en tannins, respectivement. Tous les extraits ont montré un effet antioxydant important dans les deux tests, présentant des valeurs moyennes d’IC50 de 4,22 dans le test DPPH et de 4,86 μg/ml dans le test ABTS. Une variabilité significative (p < 0.0001) a été montrée parmi les populations étudiées ; les échantillons de Chefchaouen (CH) ont révélé un contenu phénolique total élevé (107,67 mg GAE/g DW) et une forte activité antioxydante (valeurs IC₅₀ de 0,80 et 1,56 μg/ml, dans les tests DPPH et ABTS, respectivement). Le profil phénolique obtenu par HPLC-DAD-ESI/MS était dominé par l’acide gallique, le dérivé glucose de l’acide gallique et le dérivé acide galloylquinique. Une corrélation négative significative (p< 0,05) a été observée entre le contenu phénolique total et l’activité antioxydante. Ces résultats indiquent que les feuilles d’Arbutus unedo devraient être considérées comme une source prometteuse d’antioxydants naturels, et comme ingrédients dans des produits alimentaires et nutraceutiques complémentaires.