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Inhibition of digestive enzymes (α-amylase, α-glucosidase, lipase, trypsin) by aqueous Hibiscus sabdariffa L. (Malvaceae) extract

    Caio Eduardo de Carvalho

    Federal University of Lavras (UFLA), Department of Chemistry, University Campus, Avenida Doutor Sylvio Menicucci, 1001, Kennedy, CEP 37200-900, Lavras, MG, Brazil

     http://lattes.cnpq.br/0914954088109787

    Graduando em Medicina pela Universidade Federal de Lavras - UFLA.

    Daiana Teixeira Mancini

    Federal University of Lavras (UFLA), Department of Chemistry, University Campus, Avenida Doutor Sylvio Menicucci, 1001, Kennedy, CEP 37200-900, Lavras, MG, Brazil

    http://lattes.cnpq.br/8092662705129737

    He holds a degree in Chemistry from the Federal University of Lavras (2010), a master's degree in Agrochemistry from the Federal University of Lavras (2011, CAPES scholarship) and a PhD in Agrochemistry from the Federal University of Lavras (2013, FAPEMIG scholarship). In 2012, she performed a sandwich internship at the Max Planck Institute für Kohlenforshung (MPI)-Department of Theory (Germany), as a DAAD fellow. In 2016 she acted as a substitute professor of physical chemistry in the chemistry department at the Federal University of Lavras. She has experience in the field of Physical Chemistry; Theoretical Chemistry, with emphasis on Molecular Modeling; Medicinal Chemistry and Spectroscopic Studies of Metal Complexes. She has authored or co-authored 24 journal articles and 4 book chapters. She is a founding partner of the company InSILICO, which operates in the R&D segment (TRL 1-6) in the development and application of techniques in Computational Chemistry and Artificial Intelligence in the design of molecules and materials.

    Chrystian Araújo Pereira

    Federal University of Lavras (UFLA), Department of Health Sciences - DSA, University Campus, CEP 37200-000, Lavras, MG, Brazil.

     http://lattes.cnpq.br/5664906533721931

    Graduated in Pharmacy and Biochemistry from the Federal University of Juiz de Fora (2001) and specialization in Pharmacology from the Federal University of Lavras (2004). Master of Science from the Federal University of Lavras (2007) and Doctor of Science from the Federal University of Lavras (2010). He has experience in Pharmacy and Biochemistry, with emphasis on Pharmacy and Health and Biochemistry, working mainly on the following topics: biochemistry, obesity, diabetes, metabolism and bioenergetics. Associate Professor II - Discipline of Metabolic and Biochemical Bases of the Medicine course at the Federal University of Lavras (DME/FCS/UFLA).

    Sérgio Scherrer Thomasi

    Federal University of Lavras (UFLA), Department of Chemistry, University Campus, Avenida Doutor Sylvio Menicucci, 1001, Kennedy, CEP 37200-900, Lavras, MG, Brazil

    http://lattes.cnpq.br/2430552009733935

    Adjunct Professor at the Department of Chemistry at the Federal University of Lavras. He has experience in Environmental Chemistry, analysis of heavy metals in soil, leaching, biochemical engineering, terrestrial and marine streptomycete cultures, shear in bioreactors and beta-lactam antibiotics. He also worked with the separation and identification of secondary metabolites from different plant species and microorganism cultures using the hyphenated LC-SPE-NMR technique. He also used the technique in the analysis of drugs and products of organic and inorganic reactions.

    Luciana Lopes Silva Pereira

    Federal University of Lavras (UFLA), Department of Chemistry, University Campus, Avenida Doutor Sylvio Menicucci, 1001, Kennedy, CEP 37200-900, Lavras, MG, Brazil

    http://lattes.cnpq.br/7853823823476219

    Adjunct Professor with exclusive dedication to the Department of Chemistry at UFLA - Federal University of Lavras. Graduated in Pharmacy and Biochemistry (2001) from the Federal University of Juiz de Fora (UFJF), specialization in Pharmacology (2003), master's (2008) and doctorate (2011) in Sciences from the Federal University of Lavras (UFLA), with emphasis on Biochemistry. Professor of Biochemistry with experience in the areas of Health, Pharmacy, Enzymology and Chemistry, working mainly on the following topics: biochemistry, phytotherapy, digestive enzyme inhibitors, pharmacological potential of plants, obesity and diabetes.

Keywords

Abstract

A considerable portion of the world population uses medicinal plants to treat chronic diseases. In this context, hibiscus (Hibiscus sabdariffa L. - Malvaceae) stands out for its supposed hypoglycemic and slimming effect. The present work aimed to carry out enzyme inhibition tests for aqueous hibiscus extracts, as a possible mechanism of action related to the supposed slimming and hypoglycemic effects. The inhibition of four digestive enzymes (α-amylase, α-glucosidase, lipase and trypsin) was tested before and after exposure to a simulated gastric fluid. In addition, a molecular anchorage study was carried out, in order to highlight possible molecular interactions between target and ligand. The results showed that the aqueous extract of hibiscus, in the proportion 1:10 (w/v), inhibits only α-glucosidase. It was observed that cyanidin-3-sambubioside, has interaction with the enzyme with properties similar to acarbose, which corroborates the possibility of the presence of an inhibitory effect in the aqueous extract of hibiscus.

References

  1. Leal L, Tellis C. Farmacovigilância de plantas medicinais e fitoterápicos no Brasil: uma breve revisão. Rev Fitos. 2015; 9(4): 253-303. [https://doi.org/10.5935/2446-4775.20150020].
  2. Kwon YI, Apostolidis E, Shetty K. Inhibitory potential of wine and tea against α-glucosidase for management of hyperglycemia linked to type 2 diabetes. J Food Biochem. 2006. 32: 15-31. [https://doi.org/10.1111/j.1745-4514.2007.00165.x].
  3. Noelting G, Bernefeld P. Sur les enzymes amylolytiques - III. La β-amylase: dosage d’activité et contrôle de l’absence d’α-amylase. Helv Chim Acta. 1948. 31: 286-290.
  4. Erlanger, Bernard F, Kokowsky N, Cohen W. The preparation and properties of two new chromogenic substrates of trypsin. Arch Biochem Biophys. 1961. 95(2): 271-278.
  5. Souza SP. Ação inibitória de extratos de plantas sobre lipase pancreática com ênfase em Baccharis trimera (Less.) DC. Lavras. 2009. Dissertação de Mestrado [Programa de Pós-Graduação em Agroquímica] – Departamento de Química, Universidade Federal de Lavras UFLA, Lavras, 2009. Disponível em: [http://repositorio.ufla.br/handle/1/2531].
  6. The United States Pharmacopeia. The national formulary NF 18 (Pharmacopeial Convention Ing). Rockvile (MD). 1995.
  7. Alarcon-Aguilar FJ, Zamilpa A, Perez-Garcia MD, Almanza-Perez JC, Romero-Nunez E, Campos-Sepulveda EA et al. Effect of Hibiscus sabdariffa on obesity in MSG mice. J Ethnopharmacol. 2007. 114(1): 66-71. [https://doi.org/10.1016/j.jep.2007.07.020] [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17765418/].
  8. Alarcon-Alonso J, Zamilpa A, Aguilar FA, Herrera-Ruiz M, Tortoriello J, Jimenez-Ferrer E. Pharmacological characterization of the diuretic effect of Hibiscus sabdariffa Linn (Malvaceae) extract. J Ethnopharmacol. 2012. 139(3): 751-756. [https://doi.org/10.1016/j.jep.2011.12.005] [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22178178/].
  9. Beltran-Debon R, Alonso-Villaverde C, Aragones G, Rodriguez-Medina I, Rull A, Micol V et al. The aqueous extract of Hibiscus sabdariffa calices modulates the production of monocyte chemoattractant protein-1 in humans. Phytomedicine. 2010. 17(3-4): 186-191. [https://doi.org/10.1016/j.phymed.2009.08.006] [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19765963/].
  10. Degenhardt A, Knapp H, Winterhalter P. Separation and purification of anthocyanins by high-speed countercurrent chromatography and screening for antioxidant activity. J Agric Food Chem. 2000. 48(2): 338-343. [https://doi.org/10.1021/jf990876t] [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10691638/].
  11. Herranz-Lopez M, Fernandez-Arroyo S, Perez-Sanchez A, Barrajon-Catalan E, Beltran-Debon R, Menendez JA et al. Synergism of plant-derived polyphenols in adipogenesis: perspectives and implications. Phytomed. 2012; 19(3-4): 253-261. [https://doi.org/10.1016/j.phymed.2011.12.001] [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22280831/].
  12. Peng CH, Chyau CC, Chan KC, Chan TH, Wang CJ, Huang CN. Hibiscus sabdariffa polyphenolic extract inhibits hyperglycemia, hyperlipidemia, and glycation-oxidative stress while improving insulin resistance. J Agric Food Chem. 2011; 59(18): 9901-9909. [https://doi.org/10.1021/jf2022379] [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21870884/].
  13. Hida H, Yamada T, Yamada Y. Genome shuffling of Streptomyces sp. U121 for improved production of hydroxycitric acid. Appl Microbiol Biotechnol. 2007; 73(6): 1387-1393. [https://doi.org/10.1007/s00253-006-0613-1] [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17043823/].
  14. Buogo G, Picchinenna D. Chemical characteristics of Roselle hemp. Annali Di Chimica Applicata. 1937; 27: 577-582.
  15. Reaubourg G, Monceaux RH. The chemical, botanical and pharmacological characteristics of the karkade (rosella) Hibiscus sabdariffa (gossypifolius). J Pharm Chim. 1940; 1: 292-305.
  16. Buchholz T, Melzig MF. Medicinal plants traditionally used for treatment of obesity and diabetes mellitus-screening for pancreatic lipase and αâ€Amylase inhibition. Phytother Res. 2016; 30(2): 260-266. [https://doi.org/10.1002/ptr.5525].
  17. Shadhan, Raheem M, Siti PMB. Effects of Hibiscus sabdariffa Linn. fruit extracts on α-glucosidase enzyme, glucose diffusion and wound healing activities. Asian Pac J Trop Biomed. 2017; 7(5): 466-472. [https://doi.org/10.1016/j.apjtb.2017.01.023].
  18. Rasheed DM, Porzel A, Frolov A, El Seedi HR, Wessjohann LA, Farag MA. Comparative analysis of Hibiscus sabdariffa (roselle) hot and cold extracts in respect to their potential for α-glucosidase inhibition. Food Chem. 2018; 250: 236-244. [https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.01.020][https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29412917/].
  19. Silva MR, Silva MA. Fatores antinutricionais: inibidores de proteases e lectinas. Rev Nutr. 2000. 13(1): 3-9. [https://doi.org/10.1590/S1415-52732000000100001].
  20. Ademiluyi AO, Oboh G. Aqueous extracts of Roselle (Hibiscus sabdariffa Linn.) varieties inhibit α-amylase and α-glucosidase activities in vitro. J Med Food. 2013; 16(1): 88-93. [https://doi.org/10.1089/jmf.2012.0004] [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23216107/].
  21. Da-Costa-Rocha I, Bonnlaender B, Sievers H, Pischel I, Heinrich M. Hibiscus sabdariffa L. - A phytochemical and pharmacological review. Food Chem. 2014; 165: 424-443. [https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.05.002][https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25038696/].
  22. Weinert LS, Camargo EG, Silveiro SP. Tratamento medicamentoso da hiperglicemia no Diabetes Melito tipo 2. In: Silveiro SP, Satler F, organizadoras. Rot Endocrinol. 1ª ed. São Paulo: ArtMed; 2015; p. 51-57. Available from: [https://seer.ufrgs.br/index.php/hcpa/article/view/17690].
  23. Oliveira-Silva KL, Ramos YJ, Oliveira GC, Fonseca IC, Gonçalves JA, Souza UCA et al. Estratégia de ensino e avaliação do curso de extensão em cultivo de plantas medicinais do jardim botânico do Rio de Janeiro. VITTALLE, ISSN 1413-3563, Rio Grande, Brasil [Internet]. 17 jul. 2018. [citado em: 5 fev. 2022]; 30(1):168-81. Disponível em: [https://periodicos.furg.br/vittalle/article/view/7484].
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Author(s)

  • Caio Eduardo de Carvalho
    Federal University of Lavras (UFLA), Department of Chemistry, University Campus, Avenida Doutor Sylvio Menicucci, 1001, Kennedy, CEP 37200-900, Lavras, MG, Brazil
  • Daiana Teixeira Mancini
    Federal University of Lavras (UFLA), Department of Chemistry, University Campus, Avenida Doutor Sylvio Menicucci, 1001, Kennedy, CEP 37200-900, Lavras, MG, Brazil
  • Chrystian Araújo Pereira
    Federal University of Lavras (UFLA), Department of Health Sciences - DSA, University Campus, CEP 37200-000, Lavras, MG, Brazil.
  • Sérgio Scherrer Thomasi
    Federal University of Lavras (UFLA), Department of Chemistry, University Campus, Avenida Doutor Sylvio Menicucci, 1001, Kennedy, CEP 37200-900, Lavras, MG, Brazil
  • Luciana Lopes Silva Pereira
    Federal University of Lavras (UFLA), Department of Chemistry, University Campus, Avenida Doutor Sylvio Menicucci, 1001, Kennedy, CEP 37200-900, Lavras, MG, Brazil

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1.
Inhibition of digestive enzymes (α-amylase, α-glucosidase, lipase, trypsin) by aqueous Hibiscus sabdariffa L. (Malvaceae) extract. Rev Fitos [Internet]. 2022 Sep. 30 [cited 2025 Apr. 8];16(3):315-23. Available from: https://revistafitos.far.fiocruz.br/index.php/revista-fitos/article/view/1217
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