In vivo and in vitro Pharmacological Evaluation of Gymnosporia Royleana / Evaluación Farmacológica de Gymnosporia Royleana in vivo e in vitro

ABSTRACT Objective: Gymnosporia royleana (G royleana) Wall ex MA Lawson, locally known as (Sur Azghee), is traditionally used for the management of various diseases. In the current investigation, we made an effort to scientifically validate its traditional use in various pathological conditions, such as microbial infections and cancer, and to explore its additional pharmacological activities via random screening against locally accessible pharmacological methods, irrespective of its traditional uses like antidiabetic, haemagglutination and antioxidant assays. Methods: Extraction was carried out using a cold maceration methodology. Dilution method was used for antimicrobial susceptibility testing using different concentrations. Streptozocin (STZ) induced protocol was used to assess antidiabetic activity at a dose level of 200, 400 mg/ kg. Antioxidant activity, haemagglutination activity, and anticancer activities against HepG-2 and MCF-7 cell lines were determined as per established protocols. Similarly, the maximum amount of phenolic content (12.02 mg 100 g) was determined by using Folin Ciocalteu assay. Results: Promising antimicrobial activities in terms of minimum inhibitory concentration (MIC) were noted for crude extract (25-200 µg/mL), n-hexane (100-400 µg/mL), ethyl acetate (50-200 µg/mL) and aqueous (100-400 µg/mL). Antidiabetic potential was significant at a dose level of 200-400 mg/kg bodyweight by reducing the blood glucose level at days 10 and 15. The percentage of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) values increase by increasing the concentration of the plant extract (10-100 µg/mL). The methanol extract was found to possess high agglutination activity. Conclusion: It was concluded that this plant species possess significant antimicrobial, antidiabetic, antioxidant, anticancer and haemagglutination activities, which could be attributed to the phenolic content of the extract.

RESUMEN Objetivo: Gymnosporia royleana (G royleana) Wall ex MA Lawson, localmente conocida como "Sur Azghee", se utiliza tradicionalmente para el tratamiento de diversas enfermedades. En la investigación presente, tratamos de validar científicamente su uso tradicional en varias condiciones, tales como las infecciones microbianas y el cáncer, así como explorar sus actividades farmacológicas adicionales mediante el tamizado aleatorio frente a los métodos farmacológicos localmente accesibles, independientemente de sus usos tradicionales como ensayos antidiabéticos, hemaglutinantes, y antioxidantes. Métodos: La extracción se realizó mediante una metodología de maceración en frío. Un método de dilución se utilizó para la prueba de susceptibilidad antimicrobiana utilizando diferentes concentraciones. Se utilizó el protocolo inducido por estreptozotocina (STZ) para evaluar la actividad antidiabética a un nivel de dosis de 200, 400 mg/kg. La actividad antioxidante, la actividad de hemaglutinación, y las actividades anticancerígenas contra las líneas celulares HepG-2 y MCF-7, se determinaron según los protocolos establecidos. De modo similar. la cantidad máxima de contenido fenólico (12.02 mg 100 g) se determinó mediante el uso del ensayo Folin-Ciocalteu. Resultados: Se observaron actividades antimicrobianas prometedoras en términos de la concentración inhibitoria mínima (CIM) para el extracto crudo (25-200 μg/mL), el n-hexano (100-400 μg/mL), el acetato de etilo (50-200 μg/mL), y el extracto acuoso (100-400 μg/mL). El potencial antidiabético fue significativo a un nivel de dosis de 200-400 mg/kg de peso corporal mediante la reducción del nivel de glucosa en sangre a los 10 y 15 días. El porcentaje de los valores de 2,2-difenil-1-picrilhidracilo (DPPH) se incrementa al aumentar la concentración del extracto de la planta (10-100 μg/mL). Se halló que el extracto de metanol posee una alta actividad de aglutinación. Conclusión: Se concluyó que esta especie de planta posee importantes actividades antimicrobianas, antidiabéticas, antioxidantes, anticancerígenas y hemaglutinantes, que podrían atribuirse al contenido fenólico del extracto.

Antibacterial and Antifungal Activities of Compounds Isolated from Gymnosporia Royleana (Celastraceae) / Actividades antibacterianas y antifúngicas de compuestos aislados de Gymnosporia Royleana (Celastraceae)

ABSTRACT Objective: In the present study, five new source compounds isolated from aerial parts of Gymnosporia royleana (G royleana) were screened for antibacterial and antifungal activities. Methods: Extraction from plant material was carried out using cold maceration technique. Isolation of pure compounds was accomplished through repeated column chromatography of different fractions obtained from crude extract and using silica gel as stationary phase. Their structures were established via advanced spectroscopic techniques along with the spectral data previously reported for these compounds. Dilution method was used for the evaluation of antimicrobial potential of the compounds against various microbial strains. Results: Among the tested compounds, Gymnosporin B displayed moderate antimicrobial activity against Escherichia Coli (E coli), Staphylococcus aureus (S aureus), Candida albicans (C albicans) and Aspergillus flavus (A flavus) [minimum inhibitory concentration (MIC) range; 32-64 μg/mL]. Similarly, Gymnosporin C also showed moderate activity against E coli and S aureus (MIC; 32 μg/mL each) as well as weak activity against C albicans and A flavus (MIC; 64 μg/mL each). However, Royaflavone showed moderate antibacterial activity against S aureus only (MIC; 32 μg/mL). Antimicrobial activity of the rest of the compounds was weak and negligible. Conclusion: The present study has provided fascinating results of antimicrobial activities of the isolated compounds. However, the broad antimicrobial spectrum of Gymnosporin B and Gymnosporin C demands for further exploration of these triterpenes, both on the basis of mechanism and quantitative structure-activity relationship.

RESUMEN Objetivo: En el presente estudio, cinco nuevos compuestos de origen aislados de partes aéreas de Gymnosporia royleana (G royleana) fueron tamizados en sus actividades antibacterianas y antifúngicas. Métodos: La extracción de material vegetal se realizó mediante la técnica de maceración en frío. El aislamiento de compuestos puros se logró a través de la cromatografía en columna repetida de diversas fracciones obtenidas del extracto crudo y usando gel de silicona como fase estacionaria. Sus estructuras fueron establecidas mediante técnicas espectroscópicas avanzadas junto con los datos espectrales previamente reportados para estos compuestos. El método de dilución fue usado para evaluar el potencial antimicrobiano de los compuestos contra diversas cepas microbianas. Resultados: Entre los compuestos sometidos a prueba, Gymnosporina B mostró una actividad antimicrobiana moderada contra Escherichia Coli (E coli), Staphylococcus aureus (S aureus), Candida Albicans (C albicans) y Aspergillus flavus (A flavus) [rango de concentración inhibitoria mínima (CIM); 32 - 64 μg/mL]. De manera similar, Gymnosporina C también mostró actividad moderada contra E coli y S aureus (CIM; 32 μg/mL cada uno) así como débil actividad frente a C albicans y A flavus (CIM; 64 μg/mL cada uno). Sin embargo, Royaflavone mostró actividad antibacteriana moderada sólo frente a S aureus (CIM; 32 μg/mL). La actividad antimicrobiana del resto de los compuestos fue débil e insignificante. Conclusión: El presente estudio ha proporcionado resultados interesantes acerca de las actividades antimicrobianas de los compuestos aislados. Sin embargo, el amplio espectro antimicrobiano de la Gymnosporina B y la Gymnosporina C exige una mayor exploración de estos triterpenos, tanto sobre la base del mecanismo como a partir de la relación cuantitativa estructura-actividad.

In-vivo Assessment of Antipyretic and Anti-inflammatory Activities of Gymnosporia Royleana Extract in Mice / Evaluación in vivo de las Actividades Antipiréticas y Antiinflamatorias del Extracto de Gymnosporia Royleana en Ratones

ABSTRACT Objective: Despite the presence of multitude of synthetic drugs against fever and inflammation, none has been proven entirely safe. In contrast, the accepted safety of plant derived natural products is inspiring the world. Based on this fact as well as in view of the diversified activities reported from the genus Gymnosporia, the present study was designed to evaluate the antipyretic and anti-inflammatory activity of Gymnosporia royleana (G royleana). Methods: The methanolic extract of the aerial parts of G royleana was screened for in-vivo antipyretic activity using the brewer's yeast-induced pyrexia mice model and for anti-inflammatory activity using the carrageenan-induced paw oedema and xylene-induced ear oedema mice model. Results: In the antipyretic assay, G royleana extract showed considerable antipyretic activity in a dose dependent fashion. Statistically significant antipyretic effects (p < 0.05) were observed at the end of the second hour of administration for all doses of extract and remained significant until the end of the experiment. The plant extract also displayed promising anti-inflammatory activity, in a dose dependent fashion, in both models of inflammation ie carrageenan- and xylene-induced oedema models, when compared to the controls. In the carrageenan-induced oedema model, significant effects (p < 0.01) were observed for 300 and 600 mg/kg doses after 60 minutes of xylene administration (ie 55.51% and 65.88% inhibition of oedema, respectively). Conclusion: The study provided evidence supporting the antipyretic and anti-inflammatory activity of the G royleana methanolic extract.

RESUMEN Objetivo: A pesar de la presencia de multitud de fármacos sintéticos en el arsenal contra la fiebre y la inflamación, ninguno ha dado pruebas de ser completamente seguro. En contraste con ello, la seguridad aceptada de los productos naturales derivados de las plantas inspira al mundo. Sobre la base de este hecho, así como en vista de las actividades diversificadas que se reportan con respecto al género Gymnosporia, el presente estudio se diseñó con el objeto de evaluar el potencial antipirético y antiinflamatorio de Gymnosporia royleana (G royleana). Métodos: El extracto de metanol de las partes aéreas de G royleana fue tamizado en busca de actividad antipirética in vivo, utilizando el modelo de pirexia inducida por levadura de cerveza en ratones, y de actividad antiinflamatoria utilizando modelos de ratones con oedema de las patas inducido mediante carragenina, y oedema de las orejas inducido mediante xileno. Resultados: En el ensayo antipirético, el extracto de G royleana mostró una actividad antipirética considerable en forma dependiente de la dosis. Se observó un efecto antipirético estadísticamente significativo (p < 0.05) en el transcurso de la segunda hora de administración para todas las dosis de extracto y se mantuvo significativo hasta el final del experimento. El extracto de la planta también mostró una actividad antiinflamatoria prometedora, de una manera dependiente de la dosis, en ambos modelos de inflamación, es decir, modelos de oedema inducido por carragenina y xileno, en comparación con el control. En el modelo de oedema inducido por carragenina, se observó un efecto significativo (p < 0.01) para dosis de 300 y 600 mg / kg después de 60 minutos de administración de xileno (es decir, 55.51% y 65.88% de inhibición del oedema, respectivamente). Conclusión: El estudio proporcionó pruebas suficientes sobre el potencial antipirético y antiinflamatorio del extracto de G royleana.