Pharmacological effects of different chemotypes of Lippia alba (Mill.) N.E. Brown / Efectos farmacológicos de diferentes quimiotipos de Lippia alba (Mill.) N.E. Brown

The Lippia alba species consists of an aromatic plant used in Brazilian traditional medical practice and in the medical practice of several countries as well. Presenting a wide variability in its essential oil chemical composition, the Lippia alba is classified in chemotypes, or chemical races, according to the major constituents contained in its essential oil. Considering the quali and quantitative distribution of the components in the essential oil affect directly its pharmacological properties, which are presented in the medicinal species, this paper proposes a scientific literature review to correlate both biological and pharmacological properties presented by L. alba according to its chemical constitution.

Lippia alba es una planta aromática utilizada en la medicina tradicional de Brasil y de varios países. Con una gran variabilidad en la composición química de su aceite esencial, se clasifica en quimiotipos, o razas químicas, de acuerdo con los constituyentes mayoritarios presentes en el aceite esencial. Dado que la distribución cualitativa y cuantitativa de los componentes del aceite esencial afecta directamente a las propiedades farmacológicas presentadas por la especie medicinal, este trabajo propone realizar una revisión en la literatura científica para correlacionar las propiedades biológicas y farmacológicas de los quimiotipos presentes en el aceite essencial de la L. alba.

Toxicidad, genotoxicidad y actividad anti-Leishmania de aceites esenciales obtenidos de cuatro (4) quimiotipos del género Lippia / Toxicity, genotoxicity and anti-Leishmania activity of essential oils obtained of four chemotypes of Lippia genus

Los aceites esenciales (AEs), pertenecientes al género Lippia, son candidatos interesantes de formulaciones tópicas en el tratamiento de la leishmaniasis cutánea (LC). El objetivo de este trabajo fue determinar el perfil toxicológico y la actividad anti-Leishmania de AEs obtenidos de plantas colombianas del género Lippia. Ratones BALB/c fueron tratados tópica u oralmente con AEs obtenidos de L. alba quimiotipo citral (AE1) y de L. origanoides quimiotipos timol (AE2), carvacrol (AE3) y felandreno (AE4). El efecto del tratamiento en la irritación de la piel, la toxicidad aguda oral, la genotoxicidad (prueba cometa y micronúcleos), los cambios en la función hepática y renal, la inducción de reacción de hipersensibilidad de contacto y en la actividad contra L. (V) panamensis y L. (V.) braziliensis fueron determinados. Todos los AEs presentaron un perfil toxicológico similar a los parámetros normales, exceptuando los aceites AE2 y AE3 los cuales fueron irritantes y presentaron algunos signos de toxicidad aguda oral al ser utilizados en altas concentraciones (concentraciones bajas no fueron tóxicas). El AE2 mostró actividad antiparasitaria en las formas parasitarias evaluadas. Concentraciones bajas de los AEs podrían utilizarse de forma segura como componentes de formulaciones farmacológicas en LC.

Essential oils (EOs) belonging to the genus Lippia are interesting candidates in pharmaceutical systems for cutaneous leishmaniasis (CL). The aim of this work was to determine both toxicological and antileishmanial activities of EOs obtained from different species of Lippia, a widely distributed Colombian plants. BALB/c mice were treated topically or orally with EOs obtained from L. alba citral chemotype (EO1) and L. origanoides thymol (EO2), carvacrol (EO3) and phellandrene (EO4) chemotypes. The skin irritation, oral acute toxicity, genotoxicity (comet assay and micronucleus test), liver and renal adverse effects, All the EOs showed a toxicological profile similar to the normal parameters, except for oils EO2 and EO3 which were irritant and showed some signs of acute oral toxicity at high concentrations (low concentration were safe). The EO2 showed antiparasitic activity. Low concentrations of the EO could be used safely as components of pharmacological formulations in CL.

Actividad larvicida de aceites esenciales de Lippia alba y Lippia graveolens, contra Aedes aegypti L / Larvicidal activity of essential oils of Lippia alba and Lippia graveolens, on Aedes aegypti L

Aedes aegypti L. (Díptera: Culicidae), es vector de los virus que provocan las enfermedades febriles Dengue, Chikungunya y Zika, que afectan a gran parte de la población en los países tropicales, por lo que la búsqueda de nuevos plaguicidas naturales constituye un recurso importante para combatir a este mosquito. En el presente estudio se evaluaron cinco aceites esenciales obtenidos de tres quimiotipos de Lippia graveolens Kunth. (timol, carvacrol y mixto) y dos de Lippia alba (Mill.) N.E.Br. ex Britton & P. Wilson (citral y carvona), como alternativa para disminuir el impacto ambiental, del uso de insecticidas químicos para el control de las larvas del mosquito. Se realizaron bioensayos para cada uno de las cuatro estadios larvarios, en un diseño experimental completamente al azar con cuatro repeticiones, empleando cuatro concentraciones de los aceites esenciales (0.4, 0.2, 0.1 y 0.05 mg/mL); la lectura de mortalidad se hizo a las 24 h de exposición y se determinó la concentración letal media (CL50). En los cuatro estadios larvarios, el aceite esencial obtenido del quimiotipo timol de L. graveolens, mostró las CL50 más bajas con las mayores mortalidades: primer estadio, 0.056 mg/mL 95% IC [0.046, 0.064]; segundo estadio 0.068 mg/mL 95% IC [0.062, 0.077]; tercer estadio, 0.088 mg/mL 95% IC [0.080, 0.096]; cuarto estadio, 0.092 mg/mL 95% IC [0.084, 0.100]. Estos resultados sugieren el potencial uso del aceite esencial quimiotipo timol, como un insecticida de origen natural, para el control de A. aegypti.

Aedes aegypti L. (Díptera: Culicidae), is a vector of the viruses that cause febrile illnesses such as Dengue, Chikungunya and Zika, which affect in large extent the population of tropical countries, thus, the search of pesticides of natural origin is an important resource to combat this mosquito. In this study five essential oils, obtained from three chemotypes of Lippia graveolens Kunth. (thymol, carvacrol and mixed) and two of Lippia alba (Mill.) N.E.Br. ex Britton & P. Wilson (citral and carvone), were evaluated as an alternative to chemical pesticides to reduce the environmental impact, in order to control the insect larvae. Bioassays were performed randomly for each of the four instars in an experimental design with four replications, using four concentrations of the essential oils (0.4, 0.2, 0.1 and 0.05 mg / mL); the mortality reading was recorded after 24 hours of exposure and the median lethal concentration (LC50) was determined.. In all larval stages, the essential oil obtained from L. graveolens thymol chemotype showed the lowest LC50 with the highest mortality rate: first instar, 0.056 mg/mL 95 % CI ([0.046, 0.064]); second instar, 0.068 mg/ mL 95 % CI [0.062, 0.077]; third instar, 0.088 mg/mL 95 % CI [0.080, 0.096]; fourth instar, 0.092 mg/mL 95 % CI [0.084, 0.100]. These results suggest the potential use of the essential oil thymol chemotype, as an insecticide of natural origin, to control A. aegypti.

Variabilidad química del “tomillo silvestre” (acantholippia seriphioides, verbenaceae) en la meseta Patagónica / Chemical Variability of “tomillo silvestre” (acantholippia seriphioides, verbenaceae) in the Patagonian plateau

El tomillo silvestre es una planta aromática y medicinal de amplio uso en varias regiones de Argentina como medicinal y saborizante. Se estudiaron poblaciones de Acantholippia seriphioides en dos zonas de la meseta chubutense, los parajes El Pajarito y La Rueda. Las partes aéreas oreadas fueron extraídas por hidrodestilación y los aceites esenciales se analizaron por GC-FID-MS. Los rendimientos en promedio de aceites esenciales fueron de 5.2 ml/kg y 3.2 ml/kg, para La Rueda y El Pajarito respectivamente. Los tipos químicos encontrados fueron: ipsilon-terpineno/timol/carvacrol en La Rueda y mirtenol/geraniol/carvona en El Pajarito. El probable quimiotipo de este último sitio difiere marcadamente de los reportados en trabajos previos para esta especie y presenta además importante variabilidad cuantitativa, según el estado fenológico.

“Tomillo silvestre” is a widespread medicinal and aromatic plant with medicinal and flavoring uses in numerous regions of Argentina. Acantholippia seriphioides populations from two areas of the Chubut’s plateau: El Pajarito and La Rueda, have been studied. The dried aerial parts were extracted by hydrodistillation and the essential oils were analyzed by GC/FID/MS. The average yields of oils were 5.2 ml/kg and 3.2 ml/kg for La Rueda and El Pajarito, respectively. The chemical profiles found were: ypsilon-terpinene/thymol/carvacrol in La Rueda and myrtenol/geraniol/carvone in El Pajarito. The feasible chemotype from the latter area is significantly different from those previously reported for this species, and it also showed an important quantitative variation according to the phenological stages.

Acantholippia seriphioides: chemical biodiversity of wild populations from the Cuyo region in Argentina / Acantholippia seriphioides: biodiversidad química de poblaciones silvestres de la región de Cuyo de la Argentina

Nineteen samples from the aerial parts in bloom of Acantholippia seriphioides (Verbenaceae) were collected in three provinces belonging to the Cuyo region of Argentina. The essential oils were obtained by hydrodistillation, yielding between 0.57 and 2.46 percent (v/w). On the basis of the 13 main compounds determined by GC-FID-MS, representing the 87.2 and 95.3 percent of the total identified, four chemotypes were determined: carvacrol, thymol, cis and trans-dihydrocarvone and linalool-geraniol. The co-occurrence of different chemotypes in a same population indicates that the sample collection must be carefully done with the aid of an in situ olfactory testing of the plants, since no morphological differences at first sight were observed among them. The results showed in this study suggest that the pattern of variations for this species exists throughout its natural distribution area...

Se colectaron 19 muestras de partes aéreas en floración de Acantholippia seriphioides (Verbenaceae) de tres provincias de la región de Cuyo de la Argentina. Los aceites esenciales fueron obtenidos por hidrodestilación, arrojando rendimientos entre 0.57 y 2.46 por ciento (v/p). A partir de la determinación por GC-FID-MS de los 13 compuestos principales, que representaban entre el 87.2 y 95.3 por ciento del total de los identificados, fueron determinados cuatro quimiotipos: carvacrol, timol, cis y trans-dihidrocarvona, y linalol-geraniol. La co-ocurrencia de diferentes quimiotipos en una misma población indica que la colecta debe ser realizada con la ayuda de un examen olfatorio in situ de la planta, ya que, a primera vista no se observan diferencias morfológicas entre ellas. Los resultados sugieren que el patrón de variación para esta especie existe en toda su área de distribución natural...

Effect of different liming levels on the biomass production and essential oil extraction yield of Cunila galioides Benth / Efeito de diferentes níveis de calagem na produção de biomassa e no rendimento de extração de óleo essencial de Cunila galioides Benth

Poejo is an aromatic and medicinal plant native to highland areas of south Brazil, in acid soils with high Al3+ concentration. The main objective of the present work was to evaluate the effect of liming on the extraction yield of essential oil of three chemotypes of poejo (Cunila galioides Benth). For this purpose, the experiments were performed in a greenhouse, using 8-litre pots. The treatments were four dosages of limestone (0, 3.15, 12.5, and 25 g.L-1) and a completely random experimental design was used, with four replications and three chemotypes, set up in a 3 × 4 factorial arrangement. The parameters evaluated were dry weight of aerial parts, essential oil content and chemical composition of essential oil. Results showed that liming affects the biomass production, essential oil yield and chemical composition, with cross interaction verified between chemotype and limestone dosage. For the higher dosage lower biomass production, lower yield of essential oil as well as the lowest content of citral (citral chemotype) and limonene (menthene chemotype) was observed. In the ocimene chemotype, no liming influence was observed on the essential oil yield and on the content of major compounds. The dosage of 3.15 g.L-1 can be considered the best limestone dosage for the production of poejo for the experimental conditions evaluated.

O poejo é uma espécie aromática e medicinal, autóctone do sul do Brasil, encontrada em regiões de campos nativos de altitude, onde os solos se caracterizam por apresentar elevada acidez e altas concentrações de Al3+. O presente trabalho objetivou avaliar o efeito da calagem na produção de biomassa e de óleo essencial de três quimiotipos (QT) de poejo (Cunila galioides Benth.). O experimento foi conduzido em casa de vegetação utilizando-se recipientes com capacidade de oito litros. Os tratamentos consistiram de quatro dosagens de calcário dolomítico (0; 3,15; 12,5; 25 g.L-1 de substrato) e o delineamento experimental foi completamente casualisado, utilizando-se três quimiotipos de poejo (citral, menteno e ocimeno), quatro tratamentos e quatro repetições, em esquema fatorial 3 × 4. Foram avaliados o peso de matéria seca da parte aérea das plantas, o teor de óleo essencial e a composição química dos componentes majoritários presentes no óleo. Os resultados mostraram efeito da calagem na produção de biomassa, no teor e na composição química do óleo, ocorrendo efeito de interação entre quimiotipo e dosagem de calcário. Na maior dosagem, observou-se a menor produção de biomassa média, o teor de óleo essencial foi significativamente menor, assim como os componentes citral (QT-citral) e limoneno (QT-menteno). Para o quimiotipo ocimeno, as dosagens de calcário não influenciaram o teor e os componentes majoritários do óleo essencial, mas prejudicaram a produção de biomassa em doses elevadas. A calagem com 3,15 g.L-1 de substrato, elevando o pH para 5,0, pode ser considerada a melhor dosagem de calcário e a mais adequada faixa de pH para a produção de poejo, nas condições experimentais avaliadas.

Actividad citotóxica de aceites esenciales de Lippia origanoides H.B.K. y componentes mayoritarios / Cytotoxic activity of essencial oils of Lippia origanoides H.B.K and its major constituents

Introducción: Lippia origanoides H.B.K. (Verbenacea), es una planta aromática conocida comúnmente como “orégano”. Los aceites esenciales de 8 muestras de L. origanoides y algunos de sus componentes mayoritarios fueron evaluados in vitro sobre la línea tumoral HeLa y la línea no tumoral Vero para identificar su potencial citotóxico. Materiales y métodos: la concentración inhibitoria cincuenta (IC50) se determinó mediante la técnica fotocolorimétrica del MTT (3-(4,5-Dimetiltiazol-2-il)-2,5-bromuro difeniltetrazolio) y los valores de IC50 se obtuvieron por análisis estadístico mediante regresión lineal simple. El índice de selectividad (IS), definido como la IC50 en células Vero sobre IC50 en células HeLa, fue calculado con el fin de encontrar aceites o componentes con potencial citotóxico selectivo hacia líneas celulares tumorales. Resultados y conclusiones: se determinó por cromatografía de gases y espectrometría de masas GC/MS la composición química de los aceites más citotóxicos. El aceite de L. origanoides que presentó la mayor actividad citotóxica sobre células HeLa con un valor de IC50 de 9.1 ± 1 µg/mL e índice de selectividad de 7,1, fue identificado como quimiotipo trans-β-cariofileno/r-cimeno. Los componentes mayoritarios del aceite quimiotipo trans-β-cariofileno/r-cimeno fueron: trans-β-cariofileno (11.3%), r-cimeno (11,2%), α-felandreno (9,9%), limoneno (7,2%), 1,8-cineol (6,5%) y α-humuleno (6,0%). Los componentes mayoritarios evaluados no mostraron actividad citotóxica relevante sobre células HeLa, sólo el limoneno y β-mirceno presentaron valores de IS, respectivamente, de 6,97 y 3,01. Sin embargo, los valores de IC50 fueron más altos que el del aceite activo. Estos resultados sugieren que la actividad citotóxica de los aceites no se debe sólo a sus componentes mayoritarios, sino a un sinergismo entre sus componentes.

Introduction: Lippia origanoides H.B.K. (Verbenaceae) is an aromatic plant commonly called as "oregano". Eight essential oils of L. origanoides and some of their main components were evaluated in vitro on tumor cell line HeLa and non-tumor cell line Vero to identify tumoural cytotoxic potential. Materials and methods: Inhibition 50% of cell population (IC50) was determined using the photo-colorimeter technique MTT (3 - (4.5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-difeniltetrazolium bromide). IC50 values were obtained by linear regression analysis. The selectivity index (SI), defined as Vero IC50 on HeLa IC50, it was calculated in order to find oil or major components with selective tumor cytotoxic potential. Results and conclusions: the chemical composition of the oil most cytotoxic was determined by gas chromatography and mass spectrometry GC/MS. The L. origanoides oil identified as chemotype trans-β- caryophyllene/p-cymene showed the highest cytotoxic activity on HeLa cells with IC50 value of 9.1 ± 1 µg/mL and selectivity index of 7.1. The main components were: trans-β-caryophyllene (11.3 p-cymene (11.2%), α-phellandrene (9.9%), limonene (7.2%), 1.8-cineol (6.5%) and α-humulene (6.0%). The most of the major components did not show cytotoxic activity on HeLa cells, only limonene and β-myrcene showed IS values of 6.97 and 3.01, respectively. However, the IC50 values were higher than active oil. These results suggest that cytotoxic activities of the oils are not only due to their main components, but to a synergism among its components.