Phytochemical Analysis, Antioxidant Capacity, and Biological Evaluation of the Aqueous Extract of Marrubium Sp

Abstract

The present study investigates the phytochemical composition, antioxidant activity, and biological effects of the aqueous extract from the aerial parts of Marrubium sp (MaqE). The extraction yielded a dark brown powder with a yield of 8.5%. Phytochemical screening revealed high levels of polyphenols (65.6 mg EGA/g dry weight of extract), tannins (60.46 mg ETA/g dry weight of extract), and flavonoids (3.72 mg EQ/g dry weight of extract). Antioxidant potential was evaluated through various in vitro assays, including DPPH, ABTS, metal chelation, and reducing power tests. The extract showed high antioxidant activity, with IC₅₀ values of 86.62 µg/mL (DPPH) and 26.27 µg/mL (ABTS), The extract also demonstrated ferrous ion chelating activity (IC₅₀ = 38.97 ± 1.28 µg/mL) and reducing power (A₀.₅ = 399.01 ± 18.33), these values were significantly lower than standards. In vivo, in acute toxicity, rats treated orally for 15 days with 2 and 5 g/kg doses of the extract showed no significant changes in body or organ weights. Serum biochemical parameters revealed significant decreases in ALP (143.67 ± 12.7 and 100.67 ± 5.78 IU/L), ALT (82.41 ± 22.12 and 80.66 ± 13.37 IU /L), and a non-significant decrease in AST. Serum creatinine levels remained unchanged, confirming no nephrotoxicity. Oxidative stress markers in liver and kidney tissues showed no significant changes in MDA levels or CAT activity. However, liver GSH levels significantly decreased (2.69 ± 0.67 and 2.13 ± 0.20 µmol/g), accompanied by a significant reduction in total protein content (7.23 ± 0.34 and 4.66 ± 0.53 mg/ml; respectively). Kidney GSH and total protein levels showed no significant differences. Liver and kidney catalase and MDA levels remained stable, though total protein and GSH levels in liver tissues decreased at higher doses. Additionally, the extract inhibited gastrointestinal motility in mice, reducing IT in a dose-dependent manner with 71.38% ± 1.56 at a dose of 50 mg/kg and 69.68% ± 3.55 at a dose of 100 mg/kg. As for gastric emptying, a significant decrease of 33.39% ± 23.85 was recorded at the 100 mg/kg dose, which is higher than that observed with atropine, suggesting potential antispasmodic activity. In conclusion, the MAqE exhibits promising antioxidant and gastrointestinal regulatory properties, with a favorable safety profile. These results support its traditional medicinal use and highlight its potential for further development in therapeutic applications. =============================================================================================================================تهدف هذه الدراسة إلى تقييم التركيب الكيميائي النباتي، النشاط المضاد للأكسدة، والتأثيرات البيولوجية للمستخلص المائي من الأجزاء الهوائية لنبات .Marrubium sp أسفر الاستخلاص عن مسحوق بني داكن بمردود بلغ 8.5%. أظهر الفحص الكيميائي النباتي احتواء المستخلص على نسب مرتفعة من البوليفينولات (65.6 ملغ حمض الغاليك المكافئ/غرام من المستخلص الجاف)، والدباغ (60.46 ملغ حمض التانيك المكافئ/غرام من المستخلص الجاف)، والفلافونويدات (3.72 ملغ كيرسيتين مكافئ/غرام من المستخلص الجاف). تم تقييم الفعالية المضادة للأكسدة باستخدام عدة اختبارات مخبرية شملت DPPH، ABTS، تخليب المعادن، واختبار قدرة الاختزال. أظهر المستخلص نشاطًا مضادًا للأكسدة ملحوظًا، حيث بلغت قيم IC₅₀ لكل من DPPH وABTS على التوالي 86.62 و26.27 ميكروغرام/مل، بالإضافة إلى فعالية في تخليب أيونات الحديد (IC₅₀ = 38.97 ± 1.28) ميكروغرام/مل وقدرة اختزال (A0.5 = 399.01 ± 18.33) ، وهي أقل بكثير من القيم المسجلة للمعايير القياسية. في الاختبارات الحية للسمية الحادة، لم تُلاحظ اي تغيرات معنوية في الأوزان الكلية أو اوزان الأعضاء لدى الجرذان التي عولجت فمويًا لمدة 15 يومًا بجرعتي 2 و5 غ/كغ من المستخلص. أظهرت التحاليل البيوكيميائية انخفاضًا معنويًا في مستويات إنزيمات ALP (143.67 ± 12.7 و100.67 ± 5.78 وحدة دولية/لتر) وALT (82.41 ± 22.12 و80.66 ± 13.37 وحدة دولية/لتر) مقارنة بالشاهد، في حين لم يكن الانخفاض في AST معنويًا. كما بقيت مستويات الكرياتينين ثابتة، مما يدل على عدم وجود تأثير سام على الكلى. لم تُظهر مؤشرات الإجهاد التأكسدي في أنسجة الكبد والكلى تغيّرات معنوية في مستويات MDA أو نشاط إنزيم الكاتالاز. ومع ذلك، لوحظ انخفاض معنوي في مستويات GSH في الكبد 2.69 ± 0.67) و 0.20 ± 2.13 ميكرومول/غرام ( ، مصحوبًا بانخفاض كبير في محتوى البروتين الكلي 7.23 ± 0.34 و4.66 ± 0.53 ملغ/مل و على التوال. في المقابل، لم تسجل تغيّرات معنوية في GSH أو البروتين الكلي في أنسجة الكلى أما فيما أما في ما يتعلق بالنشاط الفسيولوجي، فقد أظهر المستخلص تأثيرًا مثبطًا لحركة الجهاز الهضمي لدى الفئران، حيث بلغت نسبة التخفيض في العبور المعوي 71.38% ±1.56 عند جرعة 50 مغ/كغ و69.68% ±3.55 عندجرعة 100 مغ/كغ. وبالنسبة لإفراغ المعدة، فقد تم تسجيل انخفاض واضح بنسبة 33.39% ±23.85 عند جرعة 100 مغ/كغ، وهي نسبة أعلى من تلك التي سُجلت مع الأتروبين، مما يشير إلى فعالية محتملة للمستخلص كمحفز لارتخاء الجهاز الهضمي. . يظهر المستخلص المائي لنبات Marrubium sp خصائص واعدة كمضاد للأكسدة ومنظم لحركة الجهاز الهضمي، بالإضافة إلى أمان جيد عند الجرعات المختبرة. تدعم هذه النتائج الاستخدام التقليدي لهذا النبات في الطب الشعبي، وتُبرز إمكانيته للتطوير المستقبلي كعلاج طبيعي في عدة تطبيقات دوائية.