dc.contributor.author
Nayal, Ream
dc.date.accessioned
2018-06-07T22:25:42Z
dc.date.available
2009-05-18T08:45:45.722Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/9260
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-13459
dc.description.abstract
Lippia dulcis Trev. ist eine Arzneipflanze von der Familie Verbenaceae. Sie
enthält das süß schmeckende Sesquiterpen (+)-Hernandulcin, welches um ein
Vielfaches süßer als Saccharose ist. In der vorliegenden Arbeit wurden L.
dulcis Pflanzen aus verschiedenen Regionen morphologisch, phytochemisch,
biologisch und pharmakologisch charakterisiert. Die morphologischen Merkmale
der Pflanze wurden mit Hilfe der Lichtmikroskopie untersucht. Die meisten
Sekretionsstrukturen dieser Pflanze befinden sich auf den Blüten und Blättern.
Das ätherische Öl wurde aus der Pflanze mittels Wasserdampfdestillation
gewonnen. Die Hauptbestandteile des ätherischen Öls (Campher und Hernandulcin)
wurden mittels HPLC und GC quantitativ analysiert. Trotz der gleichen
morphologischen Eigenschaften der Pflanzen zeigten sie Unterschiede in der Öl-
Ausbeute und –Zusammensetzung. Die Zytotoxizität des ethanolischen Extrakts,
der ätherischen Öle, des Hernandulcins und des Camphers wurden an den
Leberkrebszellen HepG2 getestet. Die IC50-Werte wurden bestimmt. Die
ätherischen Öle und Hernandulcin zeigten eine konzentrations- und
zeitabhängige Hemmung auf die Prolieferation der HepG2-Zellen. Die Reduzierung
der Zellzahlen und die Zerstörung der Monolayer der mit o.g. Substanzen (IC50)
behandelten Zellen konnte mittels Hämatoxylin-Färbung beobachtet werden. Der
Ethanol-Extrakt und der Campher zeigten keine Wirkungen auf die
Zellproliferation. Der genaue Mechanismus des Zelltods durch ätherische Öle
und Hernandulcin wurde mittels AO/EB-Färbung, DNA-Leiter-Test, LDH-Assay und
Messung der mitochondrialen Aktivität ermittelt. Mittels AO/EB Färbung zeigten
Zellen, die mit hohen Substanzkonzentrationen behandelt wurden, die typischen
morphologischen Merkmale der Apoptose. Die o.g. Testsubstanzen verursachten
eine dosis- und zeitabhängige DNA-Fragmentierung. Beim LDH-Assay kam es zu
keiner signifikanten LDH-Freisetzung aus den nekrotischen Zellen. Die
Versuchsubstanzen reduzierten die mitochondriale Aktivität der Zellen in einer
dosisabhängigen Weise. Die Testsubstanzen zeigten in hohen Konzentrationen
Zytotoxizität und induzierten hauptsächlich Apoptose in HepG2-Zellen. Die
Mutagenität des Öls und des Hernandulcins wurde in vitro auf HepG2-Zellen
untersucht. Die Bestimmung der Ku-Protein-Expression nach der Behandlung mit
der Testsubstanz wurde mittels ELISA und Western Blot durchgeführt. Unsere
Untersuchungen ergaben keinen eindeutigen Hinweis auf Mutagenität durch die
Pflanzensubstanzen. Zur Beurteilung der traditionellen Verwendung von L.
dulcis gegen Husten, wurden in dieser Arbeit die pharmakologischen Merkmale
der Pflanze in vitro untersucht. Die antiinflammatorische Wirkung wurde an
Hand der Verminderung der Elastase-Aktivität (EC 3.4.21.37) untersucht. Eine
deutliche Beeinflussung der Aktivität der humanen neutrophilen Elastase durch
den ethanolischen Extrakt von L. dulcis konnte festgestellt werden. Die
spasmolytischen Effekte der ätherischen Öle wurden an isolierten glatten
Muskeln (Schweinebronchien und Rattentrachea) in vitro untersucht. Das
ätherische Öl aus Mexiko zeigt eine spasmolytische Wirkung auf schweinische
Bronchialsegmente gegen Carbachol und Histamin und verursachte eine leichte
Erhöhung in der mukoziliären Clearance MCC in der Rattentrachea. Das Öl wirkte
als nicht kompetitiver Antagonist. Dagegen zeigte das Öl aus Mexiko keine
Verminderung der BaCl2-induzierten Kontraktionen.
de
dc.description.abstract
Lippia dulcis Trev. is a medicinal plant from the family Verbenaceae and
contains the sweet sesquiterpene (+)-hernandulcin, which was judged to be more
than three orders of magnitude sweeter than sucrose. In this work, L. dulcis
plants from different regions were characterized morphologically,
phytochemically, biologically and pharmacologically. The morphological
investigations by light microscope showed that secretory structures of these
plants were more abundant on flowers and leaves. The essential oil was
isolated from the plants by steam distillation and its main components
(camphor and hernandulcin) were quantitatively analyzed using HPLC and gas
chromatography. These populations differed in essential oil yield and
compostion in spite of their morphological similarity. The cytotoxicity of the
ethanolic extract, essential oils, hernandulcin and camphor was examined in
human hepatocellular carcinoma cell line (HepG2) and their IC50 values were
determined. The essential oils and hernandulcin had antiproliferative activity
on HepG2 cells in a concentration- and time-dependent manner. Reduction of
HepG2 cell populations and destruction of monolayer were observed in cells
stained with hematoxylin after treatment with the above mentioned substances
(IC50). However, the ethanolic extract and camphor exhibited no signifikant
effects on cell proliferation. The mechanism of cell death by essential oils
and hernandulcin was ascertained using AO/EB double staining, DNA ladder
assay, LDH assay and the measurment of mitochondrial activity. After AO/EB
staining, cells treated with high concentration of substances showed typical
morphologic features of apoptosis. Essential oils and hernandulcin induced
ladder-like DNA fragmentation in cells in dose- and time-dependent manners.
These DNA ladders appeared in cells following exposure to higher
concentrations of substances. LDH assay revealed no significant increase in
LDH leakage from necrotic cells. The tested substances reduced the
mitochondrial activity of treated cells in dose-dependent manner. These test
substances showed cytotoxicity at higher concentrations and induced mainly
apoptosis in HepG2 cells. The mutagenicity of essential oils and hernandulcin
was evaluated in vitro in HepG2 cells. Expression of Ku proteins in the cells
after exposure to test substances was assessed immunologically by ELISA and
western Blot analysis. The results of this assay indicated no evidence of
mutagenicity for the tested substances. In this work, the pharmacological
features of L. dulcis were investigated in vitro in order to evaluate its
traditional uses against respiratory tract disorders. The anti-inflammatory
activity was assessed by the inhibition of human neutrophil elastase (EC
3.4.21.37). Results indicated that the activity of elastase is affected only
by the ethanolic extract. The antispasmodic effects of essential oils were
investigated in vitro using isolated smooth muscle (porcine bronchia and rat
trachea). The mexican essential oil showed antispasmodic activity on bronchial
segments of pigs against carbachol and histamine and caused a slight increase
in mucociliary clearance MCC in rat trachea. Thus, the mexican oil behaves
just like a noncompetitive antagonist. However, the mexican oil don’t
inhibited the contractions of the trachea that were induced by barium ions.
en
dc.format.extent
III, 156 S.
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
ätherisches Öl
dc.subject
spasmolytische Wirkung
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::540 Chemie
dc.title
Phytochemische und pharmazeutisch-biologische Untersuchungen an der
aztekischen Süßpflanze Lippia dulcis Trev.
dc.contributor.contact
nayal@zedat.fu-berlin.de
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Matthias F. Melzig
dc.contributor.furtherReferee
Priv.-Doz. Dr. Kristina Jenett-Siems
dc.date.accepted
2009-05-13
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000010099-2
dc.title.translated
Phytochemical and pharmaceutical-biological investigations of the Aztecan
sweet herb Lippia dulcis Trev.
en
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000010099
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000005638
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access