Antioxidant and cytotoxicity activity of a nanoemulsion from Satureja kermanica (Lamiaceae)

Abstract

Objective

Satureja kermanica is a native species with a relatively wide distribution in Iran, which has been studied less. Due to the low stability of the plants, in this study, the methanolic extract of S. kermanica (MSK) along with a nanoemulsion (NEK) preparation was evaluated in terms of antioxidant and cytotoxic activity.

Material and methods

The aerial parts of S. kermanica were collected and after studying the organoleptic characteristics and quality control parameters, were extracted with methanol. Total phenolic compounds and total flavonoids of the plant were measured. A nanoemulsion preparation was prepared using ultrasonication method from S. kermanica extract. After measuring the particle size of nanoemulsion, both MSK and NEK were evaluated for their antioxidant and cytotoxic activity using DPPH scavenging assay and MTT colorimetric method on breast cancer cell line (MCF-7) respectively.

Results

Phytochemical studies exhibited the presence of secondary metabolites including flavonoids, tannins, steroids and carbohydrates in the plant. Based on the histogram of the SBL nanosizer, the average diameter of nanoemulsion was determined as 37.09 nm. Both MSK and NEK showed dose-dependent antioxidant and cytotoxic activity. The IC₅₀ value of MSK and NEK for DPPH inhibition was 30.105 ± 2.781 58.14 ± 0.84 μg/mL and for toxicity toward MCF-7 cell line was 1251.088 and 201.745 ± 4.554 μg/mL respectively.

Conclusion

MSK and NEK showed antioxidant and cytotoxic activity, but in NEK, the antioxidant and cytotoxic potential of the plant was more prominent, which may be due to the rapid release of the bioactive component from the nanoemulsion.

Objectif

Satureja kermanica est une espèce indigène avec une répartition relativement large en Iran, qui a été moins étudiée. En raison de la faible stabilité des plantes, dans cette étude, l’extrait méthanolique de S. kermanica (MSK) ainsi qu’une préparation de nanoémulsion (NEK) ont été évalués en termes d’activité antioxydante et cytotoxique.

Matériel et méthodes

Les parties aériennes de S. kermanica ont été collectées et après étude des caractéristiques organoleptiques et des paramètres de contrôle qualité, ont été extraites au méthanol. Les composés phénoliques totaux et les flavonoïdes totaux de la plante ont été mesurés. Une préparation de nanoémulsion a été préparée en utilisant la méthode de sonication à partir d’un extrait de S. kermanica. Après avoir mesuré la taille des particules de la nanoémulsion, MSK et NEK ont été évalués pour leur activité antioxydante et cytotoxique à l’aide du test de piégeage DPPH et de la méthode colorimétrique MTT sur la lignée cellulaire du cancer du sein (MCF-7), respectivement.

Résultats

Des études phytochimiques ont montré la présence de métabolites secondaires, notamment des flavonoïdes, des tanins, des stéroïdes et des glucides dans la plante. Sur la base de l’histogramme du nanosizer SBL, le diamètre moyen de la nanoémulsion a été déterminé à 37,09 nm. MSK et NEK ont tous deux montré une activité antioxydante et cytotoxique dépendante de la dose. La valeur IC50 de MSK et NEK pour l’inhibition de la DPPH était de 30,105 ± 2,781 58,14 ± 0,84 μg/mL et pour la toxicité envers la lignée cellulaire MCF-7 était de 1251,088 et 201,745 ±  4,554 μg/mL respectivement.