Assessment of biological activities of Marrubium sp hydroethanolic extract

Abstract

The present study investigated the phytochemical content, antioxidant activity, toxicological effects of Marrubium hydroethanolic extract (MHE), and its impact on gastric emptying (GE) and intestinal transit (IT) rates. The extraction yield was 21.66%. Quantitative analysis revealed high levels of bioactive compounds, including total polyphenols (95 ±1.010 GAE µg/mg), flavonoids (54.43 ± 11.37 QE µg/mg), and tannins (77.06 ± 0.47 TAE µg/mg). MHE exhibited notable antioxidant properties across multiple assays: DPPH radical scavenging (IC₅₀ = 98.86 ± 2.09 µg/mL), ABTS assay (IC₅₀ = 24.40 ± 1.24 µg/mL), ferrozine-based iron chelation (IC₅₀ = 210.71 ± 1.59 µg/mL), and phenanthroline-based reducing power (EC₅₀ = 560.18 ± 20.47 µg/mL). Acute toxicity studies revealed no mortality or behavioral alterations, even at high doses (up to 5 g/kg). Biochemical assays showed a significant reduction in hepatic enzymes (ALP, AST, ALT), while creatinine levels remained stable, suggesting hepatoprotective activity without nephrotoxicity. At the 5 g/kg dose, oxidative stress biomarkers showed improved antioxidant defense: glutathione (GSH) levels were 2.10 ± 0.24 µmol TNB/g in kidneys and 4.06 ± 0.82 µmol TNB/g in liver tissue; malondialdehyde (MDA) levels were 43.6 nmol/g in kidney tissue and 34.87 nmol/g in liver. Catalase (CAT) activity reached 5.85 ± 0.33 mmol/min/mg (kidney) and 6.86 ± 4.1 mmol/min/mg (liver), while total protein content was 4.56 ± 0.26 mg/mL in kidneys and 6.24 ± 0.55 mg/mL in liver. Gastric emptying and Intestinal transit evaluations showed that MHE at 100 mg/kg significantly inhibited gastric emptying (32.9%), whereas the 50 mg/kg dose showed no significant difference from the control (24.4%). Both doses exhibited similar significant inhibition effects on intestinal transit (13-14%). These findings support the potential therapeutic use of MHE as an antioxidant and hepatoprotective agent with gastrointestinal inhibition effects. =============================================================================================================================هدفت هذه الدراسة إلى تقييم المحتوى الكيميائي النباتي، والنشاط المضاد للأكسدة، والسمية، وتأثير مستخلص الإيثانولي المائي لنبات Marrubium hydroethanolic extract (MHE) على معدلات إفراغ المعدة (GE) وحركة الأمعاء الدقيقة (IT). بلغت نسبة مردود الاستخلاص 21.66%. أظهرت التحاليل الكمية احتواء المستخلص على مستويات مرتفعة من المركبات النشطة حيويًا، شملت: عديدات الفينول (95 ± 1.010 ميكروغرام مكافئ حمض الغاليك/مليغرام)، الفلافونويدات (54.43 ± 11.37 ميكروغرام مكافئ كيرسيتين/مليغرام)، والدباغ (77.06 ± 0.47 ميكروغرام مكافئ حمض التانيك/مليغرام).اظهرمستخلص MHE خصائص مضادة للاكسدة عبر اختبارات متعددDPPH :(IC50=98.86±2.09ميكروغرام/مل(،ABTS (IC50=24.40±1.24ميكروغرام/مل(،Ferrozine based ion chelating activiy (IC50=210.71± 1.59ميكروغرام/مل) وreducing power phenantroline (EC50=560.18±20.44ميكروغرام /مل) . أظهرت دراسة السمية الحادة عدم وجود وفيات او تغيرات سلوكية حتى عند جرعات مرتفعة (حتى 5غرام/كيلوغرام). كما أظهرت التحاليل البيوكيميائية انخفاضا معنويا في انزيمات الكبد (ALT, AST,ALP) بينما بقيت مستويات الكرياتينين مستقرة، ما يشير الى تأثير وقائي للكبد دون سمية كلوية. عند جرعة 5 غرام/كيلوغرام، أظهرت مؤشرات الاجهاد التأكسدي تحسنا في النظام المضاد للأكسدة: الجلوتاثيون (GSH):2.10 ± 0.24 ميكرومول TNB/غرام (الكلى) و4.06 ± 0.82 ميكرومول TNB/غرام (الكبد)، المالون (MDA): 43.59 ± 4.19 نانومول/غرام (لكلى) و34.87 ± 2.41 نانومول/غرام (الكبد). نشاط إنزيم الكاتالاز (CAT):5.85 ± 0.33 ميليمول/دقيقة/ميليغرام (الكلى) و6.86 ± 4.1 ميليمول/دقيقة/ميليغرام (الكبد). محتوى البروتين الكلي: 4.56 ± 0.26 ميليغرام/مل (الكلى) و6.24 ± 0.55 ميليغرام/مل (الكبد). أظهرت تقييمات افراغ المعدة (Gastric emptying) وحركة الأمعاء الدقيقة (Intestinal transit) ان مستخلص (MHE) بجرعة 100 ملغ/كغ تثبيطا معنويا لإفراغ المعدة بنسبة (32.9%), في حين أن جرعة 50 ملغ/كغ لم تظهرفرقا معنويا مقارنة مع المجموعة الشاهدة (%24.4).أما في ما يتعلق حركة الأمعاء الدقيقة , فقد أظهرت كلتا الجرعتين تأثيرا مثبطا متشابها و بنسب متقاربة (13-14 %).تدعم هذه النتائج الاستخدام العلاجي المحتمل لمستخلص Marrubium hydroethanolic extract كمضاد أكسدة و كمركب يتمتع بخصائص وقائية للكبد , إضافة الى تأثيراته المثبطة على وظائف الجهاز الهضمي..