Total phenolic and flavonoid contents, antioxidant, and α-glucosidase inhibitory activities of several big chili (Capsicum annuum L) genotypes / Conteúdo fenólico total e flavonóide, atividades antioxidantes e inibitórias da α-glucosidase de vários genótipos de pimentão (Capsicum annuum L)

ABSTRACT: Big chili has the largest fruit size compared to other types of chili. In addition to having a spicy taste, big chilies contain other beneficial biochemicals such as phenolics, flavonoids, antioxidants, and α-glucosidase inhibitors that have the potential to be developed for functional tropical plants. Information on the content is still not widely found. Therefore, this study identified biochemical compounds (TPC, TFC, DPPH, FRAP, AGI) in several genotypes of big chili peppers. From October to November 2021, we conducted a study using the microplate reader method. We repeated the experiment three times. The research design used was a completely randomized design with a single factor genotype. A total of 22 genotypes of big chili were used in this study. The big chili genotype F6074136-2-3-2-3 had the highest content of α-glucosidase inhibitor and antioxidant FRAP compared to other genotypes 67.62% and 71.20 mol TE/g extract. The genotypes CK 12 and F6074077-1-1-3-1 indicated the highest phenolic and flavonoid contents. The correlation between biochemical parameters showed that TPC-AGI and TPC-DPPH were significantly negatively correlated. The conclusion is that the information in this study can be the basis for the development of functional tropical plants in future research.

RESUMO: O pimentão grande tem o maior tamanho de fruta em comparação com outros tipos de pimentão. Além de ter um sabor picante, os pimentões grandes contêm outros bioquímicos benéficos, como fenólicos, flavonóides, antioxidantes e inibidores de α-glicosidase, que têm potencial para serem desenvolvidos para plantas tropicais funcionais. Informações sobre o conteúdo ainda não são amplamente encontradas. Portanto, este estudo teve como objetivo identificar compostos bioquímicos (TPC, TFC, DPPH, FRAP, AGI) em diversos genótipos de pimentão. O estudo foi conduzido de outubro a novembro de 2021 usando o método do leitor de microplaca. Os dados obtidos foram repetidos três vezes. O desenho de pesquisa usado foi um desenho inteiramente casualizado com um genótipo de fator único. Um total de 22 genótipos de pimentão grande foi usado neste estudo. O genótipo big chili F6074136-2-3-2-3 apresentou o maior teor de inibidor de α-glucosidase e antioxidante FRAP em comparação com outros genótipos 67,62% e 71,20 mol TE / g de extrato. O maior teor de fenólicos e flavonóides neste estudo foi indicado pelos genótipos CK 12 e F6074077-1-1-3-1. A correlação entre os parâmetros bioquímicos mostrou que TPC-AGI e TPC-DPPH foram significativamente correlacionados negativamente. Conclui-se que as informações deste estudo podem servir de base para o desenvolvimento de plantas tropicais funcionais em pesquisas futuras.

Impact of composted guava leaves and neem seeds on the growth and curcuminoid- and xanthorrhizol-yields of Curcuma zanthorrhiza RoxB / Impacto de folhas de goiabeira compostada e sementes de nim no crescimento e rendimento de curcuminóides e xanthorrizil de Curcuma zanthorrhiza RoxB

The compost from the waste of pharmaceutical industries, such as guava leaves (GL) and neem seeds (NS) is used in organic agriculture. Curcuma zanthorrhiza RoxB. is a widely recognized herbal medicine that grows natively in Indonesia. Curcuminoids and xanthorrhizol are the primary bioactive components of C. zanthorrhiza. In this study, we aimed to evaluate the impact of GL and NS compost on the growth and bioactive yields of C. zanthorrhiza. Treatments consisted of cow manure, GL compost, NS compost, GL+NS compost, or a no compost control, at 2 and 4 kg per plant. Results demonstrated that the NS and GL+NS compost applied with 4 kg per plant had increased fresh rhizome yield compared with the other treatments. Composted NS at 2 kg per plant increased the plant height and pseudo stem diameter traits compared with the control treatment. The compost application of GL+NS at 2 and 4 kg per plant significantly increased the leaf length and number of shoots. All treatments showed unchanged the leaf width and number of leaves. The compost application of GL and NS (2 kg per plant) showed higher production of curcuminoidsthan the control. The compost consisting of GL (2 kg per plant), NS (4 kg per plant), and GL+NS also increased the production of xanthorrhizol compared with the control treatment. Results illustrated the practical application of GL and NS composts from industrial pharmaceutical extraction waste for the organic farming cultivation of C. zanthorrhiza.(AU)

O composto dos resíduos das indústrias farmacêuticas, como folhas de goiaba (GL) e sementes de nim (NS), é usado na agricultura orgânica. Curcuma zanthorrhiza RoxB. é um medicamento fitoterápico amplamente reconhecido que cresce de forma nativa na Indonésia. Os curcuminóides e o xanthorrizol são os principais componentes bioativos de C. zanthorrhiza. Neste trabalho, objetivou-se avaliar o impacto do composto GL e NS no crescimento e produtividade bioativa de C. zanthorrhiza. Os tratamentos consistiram em esterco de vaca, composto GL, composto NS, composto GL + NS ou controle sem composto, em 2 e 4 kg por planta. Os resultados demonstraram que o composto NS e GL + NS aplicado com 4 kg por planta aumentou a produção de rizoma fresco, em comparação com os outros tratamentos. A NS compostada a 2 kg por planta aumentou as características de altura da planta e diâmetro do pseudoestêmico em comparação com o tratamento controle. A aplicação de composto de GL + NS em 2 e 4 kg por planta aumentou significativamente o comprimento das folhas e o número de brotações. Todos os tratamentos apresentaram alteração na largura e número de folhas. A aplicação de composto de GL e NS (2 kg por planta) apresentou maior produção de curcuminóide do que o controle. Os compostos constituídos por GL (2 kg por planta), NS (4 kg por planta) e GL + NS também aumentaram a produção de xanthorrizol em comparação com o tratamento controle. Os resultados ilustraram a aplicação prática de compostos GL e NS de resíduos de extração farmacêutica industrial para o cultivo orgânico de C. zanthorrhiza.(AU)

Impact of composted guava leaves and neem seeds on the growth and curcuminoid- and xanthorrhizol-yields of Curcuma zanthorrhiza RoxB / Impacto de folhas de goiabeira compostada e sementes de nim no crescimento e r endimento de curcuminóides e xanthorrizil de Curcuma zanthorrhiza RoxB

ABSTRACT: The compost from the waste of pharmaceutical industries, such as guava leaves (GL) and neem seeds (NS) is used in organic agriculture. Curcuma zanthorrhiza RoxB. is a widely recognized herbal medicine that grows natively in Indonesia. Curcuminoids and xanthorrhizol are the primary bioactive components of C. zanthorrhiza. In this study, we aimed to evaluate the impact of GL and NS compost on the growth and bioactive yields of C. zanthorrhiza. Treatments consisted of cow manure, GL compost, NS compost, GL+NS compost, or a no compost control, at 2 and 4 kg per plant. Results demonstrated that the NS and GL+NS compost applied with 4 kg per plant had increased fresh rhizome yield compared with the other treatments. Composted NS at 2 kg per plant increased the plant height and pseudo stem diameter traits compared with the control treatment. The compost application of GL+NS at 2 and 4 kg per plant significantly increased the leaf length and number of shoots. All treatments showed unchanged the leaf width and number of leaves. The compost application of GL and NS (2 kg per plant) showed higher production of curcuminoidsthan the control. The compost consisting of GL (2 kg per plant), NS (4 kg per plant), and GL+NS also increased the production of xanthorrhizol compared with the control treatment. Results illustrated the practical application of GL and NS composts from industrial pharmaceutical extraction waste for the organic farming cultivation of C. zanthorrhiza.

RESUMO: O composto dos resíduos das indústrias farmacêuticas, como folhas de goiaba (GL) e sementes de nim (NS), é usado na agricultura orgânica. Curcuma zanthorrhiza RoxB. é um medicamento fitoterápico amplamente reconhecido que cresce de forma nativa na Indonésia. Os curcuminóides e o xanthorrizol são os principais componentes bioativos de C. zanthorrhiza. Neste trabalho, objetivou-se avaliar o impacto do composto GL e NS no crescimento e produtividade bioativa de C. zanthorrhiza. Os tratamentos consistiram em esterco de vaca, composto GL, composto NS, composto GL + NS ou controle sem composto, em 2 e 4 kg por planta. Os resultados demonstraram que o composto NS e GL + NS aplicado com 4 kg por planta aumentou a produção de rizoma fresco, em comparação com os outros tratamentos. A NS compostada a 2 kg por planta aumentou as características de altura da planta e diâmetro do pseudoestêmico em comparação com o tratamento controle. A aplicação de composto de GL + NS em 2 e 4 kg por planta aumentou significativamente o comprimento das folhas e o número de brotações. Todos os tratamentos apresentaram alteração na largura e número de folhas. A aplicação de composto de GL e NS (2 kg por planta) apresentou maior produção de curcuminóide do que o controle. Os compostos constituídos por GL (2 kg por planta), NS (4 kg por planta) e GL + NS também aumentaram a produção de xanthorrizol em comparação com o tratamento controle. Os resultados ilustraram a aplicação prática de compostos GL e NS de resíduos de extração farmacêutica industrial para o cultivo orgânico de C. zanthorrhiza.

Xanthorrhizol contents, α-glucosidase inhibition, and cytotoxic activities in ethyl acetate fraction of Curcuma zanthorrhiza accessions from Indonesia

ABSTRACT Curcuma zanthorrhiza Roxb., Zingiberaceae, a species from Indonesia with xanthorrhizol as the major metabolite, has been used as a folk medicine in several of pharmacological activities. This work aimed to evaluate the xanthorrhizol contents, α-glucosidase inhibition, and cytotoxic activities in ethyl acetate fraction from accessions of C. zanthorrhiza. High-performance liquid chromatography investigated xanthorrhizol content with the standard. Pharmacological activities were evaluated by inhibition of α-glucosidase, the brine shrimp lethality test, and anticancer activity. The ethyl acetate fraction yield varied from 8.24% (Karanganyar) to 13.13% (Sukabumi). The xanthorrhizol contents were found to be in the range 43.55% to 47.99% with Ngawi and Wonogiri promising accessions having the lowest and highest value, respectively. IC50 value for α-glucosidase inhibition ranged from 339.05 µg/ml (Karanganyar) to 455.01 µg/ml (Ngawi). LC50 value for cytotoxic activities ranged from 33.25 µg/ml (Ngawi) to 42.28 µg/ml (Karanganyar) in brine shrimp lethality test, 3.10 µg/ml (Karanganyar) to 9.85 µg/ml (cursina-III) in Vero cell, and 1.17 µg/ml (Ngawi) to 6.83 µg/ml (Sukabumi) in MCF-7 cell. In this study, C. zanthorrhiza accessions have a high in xanthorrhizol contents and cytotoxic activities that showed a high potential of studied accessions for breeding programs on a commercial scale.