Physicochemical composition and evaluation of biological activities of Chamaeleo chamaeleon L.

Abstract

Dry Chamaeleo chamaeleon is used in the traditional medicine of the El Oued region in the Algerian Sahara to treat a variety of common ailments including tonsillitis, thyroid diseases, and coughs. Given these considerations, our study aims to characterize the physico-chemical properties of C. chameleons, as well as to evaluate the biological activities of its extracts. Our research included an ethnopharmacological survey of the traditional use of C.chamaeleon, and then we examined the physicochemical properties of C. chamaeleon powder, by determinations of dry matter, moisture, ash, and minerals as well as estimation of carbohydrates, fats, proteins, and vitamins. After extraction using three solvents "hexane, methanol, and water" we examined in vitro, the antioxidant potency of extracts using the scavenger activity of the 2,2'-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical, β-Carotene / linoleic acid technique, reducing power and technique of scavenging Superoxide radical (O2•-). We also examined the extract's capacity to induce hemolysis, anti-inflammatory activity using the egg albumin denaturation method, antibacterial activity against six bacterial strains, and antiangiogenesis activity by the chick chorioallantoic membrane assay. In vivo, we tested the C. chamaeleon toxicity, as well as the antioxidant, anti-inflammatory and anti-hypothyroid activity of the C. chamaeleon powder and aqueous extract in Wistar rats exposed to carbimazole. Based on the survey results, we determine that the use of C. chamaeleon is safe and effective in treating several diseases, including tonsillitis (66%), thyroid diseases (26%). The questionnaire also revealed that the sale/hunting of C.chamaeleon is not random, as they are hunted by experienced people while avoiding breeding times, which secures the risk of their extinction. The obtained results demonstrate that the C. chamaeleon powder has a high quality in the drying procedure, with a pH of 5.43, dry matter of 90.56%, and moisture of 9.43%, which assures its prolonged shelf life. The mineral richness of the C. chamaeleon is demonstrated by the ash result of 22.44%, and the quantitative estimation revealed that it includes large levels of phosphorus (14.01%) as well as calcium (3.27%), magnesium (2.83%), sodium (1.51%), and potassium (0.49%). There are trace levels of iron, zinc, and copper. The results of estimating the chemical compounds of C. chamaeleon powder reveal a high percentage of proteins in contrast to carbohydrates and fats. And we found high values of the examined vitamins, E = 19.23 mg/100g, B1=21 mg/100g, B6 = 3.60 mg/100g, and B12= 5.61µg/100g. According to the results of the antioxidant test, the C. chamaeleon extracts had an activity in scavenging DPPH radicals and a lot of activity in scavenging superoxide radicals. The findings of the hemolysis assay showed low percentages at high doses compared to sodium dodecyl sulfate, which showed very high rates of hemolysis in the presence of low concentrations, indicating that the extracts are non-toxic to red blood cells. The anti-inflammatory activity test yielded good results. Then, we also found that the extracts were anti-all the bacterial strains studied at a dose of 100 mg/ml. In terms of the anti-angiogenesis activity, we discovered that the extract had very high effectiveness since there are significant differences in the number of vessels, branching points, and inhibition zone compared to DMSO. There are no notable variations of extracts compared with bevacizumab. According to the results of the C. chamaeleon toxicity test, it shows that C. chamaeleon is safe and non-toxic because it does not affect many factors, including alertness, insomnia, touch sensitivity, pain sensitivity, convulsions, constipation, urination, salivation, skin color, food intake, water intake, and mortality, and concerning the results in vivo, administration of carbimazole to rats caused a change in hematological parameters, leukocyte, thyroid function (T3, T4, TSH), hepatic enzyme markers, kidney function (urea, creatinine, protein) and testosterone. The antioxidant defenses of GSH, catalase, and SOD as well as MDA levels all altered in conjunction with these modifications. Histopathological studies also showed significant inflammation in the liver in the carbimazole and levothyroxine groups. However, treatment with C. chameleons improved most of the adverse effects of carbimazole. These results lead us to conclude that C. chamaeleon is a nutritional supplement rich in minerals, proteins, and vitamins and has tremendous preventive and therapeutic potential against infectious diseases, inflammations, hypothyroidism, and tumor growth. الملخص: تستخدم الحرباء الجافة chamaeleon Chamaeleo في الطب التقليدي لمنطقة الواد في الصحراء الجزائرية لعلاج مجموعة متنوعة من الأمراض الشائعة بما فيها التهاب اللوزتين وأمراض الغدة الدرقية والسعال. ولهذا فإن دراستنا تهدف الى تحديد الخصائص الفيزيائية والكيميائية للحرباء، وكذلك تقييم الأنشطة البيولوجية لمستخلصاتها. تضمن بحثنا إستبيان حول الاستخدام التقليدي لـ C. chamaeleon، ثم قمنا بفحص الخصائص الفيزيائية والكيميائية لمسحوق C.chamaeleon، من خلال تحديد المادة الجافة والرطوبة والرماد والمعادن وكذلك تقدير الكربوهيدرات والدهون والبروتينات والفيتامينات. بعد الاستخلاص باستخدام ثلاثة مذيبات "الهكسان والميثانول والماء" فحصنا في المختبر الفاعلية المضادة للأكسدة للمستخلصات باستخدام النشاط الكاسح لـ2,2'-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) الجذري، تقنية β- كاروتين / حمض اللينوليك ، تقنية Reducing power وتقنية إزالة جذور الأكسيد الفائق (-•O2). قمنا أيضًا بفحص قدرة المستخلص على إحداث انحلال الدم، والنشاط المضاد للالتهابات باستخدام طريقة تمسخ الزلال البيض، والنشاط المضاد للبكتيريا ضد ستة سلالات بكتيرية ، ونشاط مضاد لتكوُّن الأوعية عن طريق مقايسة الغشاء المشيمي للكتاكيت "CAM". في الجسم الحي، قمنا باختبار سمية C.chamaeleon، وكذلك النشاط المضاد للأكسدة، الالتهابات وضد قصور الغدة الدرقية لمسحوق C.chamaeleon والمستخلص المائي في جرذان ويستر المعرضة للكاربيما زول. وبناءً على نتائج الإستبيان فقد وجدنا أن استخدام الحرباء آمن وفعال في علاج العديد من الأمراض مثل التهاب اللوزتين (66%) وأمراض الغدة الدرقية (26%). أظهر الاستبيان أيضًا أن بيع / صيد C.chamaeleon ليس عشوائيًا ، حيث يتم اصطيادهم من قبل أشخاص ذوي خبرة مع تجنب أوقات التكاثر لتفادي خطر انقراضهم. توضح النتائج المتحصل عليها أن مسحوق C.chamaeleon له جودة تجفيف عالية، حيث يبلغ الرقم الهيدروجيني 5.43، والمواد الجافة بنسبة 90.56% ، والرطوبة بنسبة 9.43%، مما يضمن له مدة صلاحية طويلة. و يتضح الثراء المعدني للحرباء C.chamaeleon من نتيجة الرماد بنسبة 22.44%، وأظهر التقدير الكمي أنه يحتوي على مستويات عالية من الفوسفور(%14.01) وكذلك الكالسيوم (%3.27) والمغنيسيوم(%2.83) والصوديوم (%1.51)والبوتاسيوم(%0.49) . هناك مستويات ضئيلة من الحديد والزنك و النحاس. أظهرت نتائج تقدير المركبات الكيميائية لمسحوق C.chamaeleon نسبة عالية من البروتينات على عكس الكربوهيدرات والدهون. ووجدنا قيم عالية من الفيتامينات التي تم فحصها، E = 19.23 mg/100g, B1=21 mg/100g, B6 = 3.60 mg/100g, B12= 5.61µg/100g. وفقًا لنتائج اختبار مضادات الأكسدة، كان لمستخلصات C.chamaeleon قدرة لإزالة جذور DPPH وقدرة عالية لإزالة جذور الأكسيد الفائق. أظهرت نتائج فحص انحلال الدم نسب منخفضة عند الجرعات العالية مقارنة بكبريتات دوديسيل الصوديوم والتي أظهرت معدلات عالية جدا من انحلال الدم في وجود تراكيز منخفضة مما يشير إلى أن المستخلصات غير سامة لخلايا الدم الحمراء. أظهر اختبار النشاط المضاد للالتهابات عن نتائج جيدة. ووجدنا أيضًا أن المستخلصات كانت مضادة لجميع السلالات البكتيرية المدروسة بجرعة mg/ml100. فيما يتعلق بالنشاط المضاد لتكوين الأوعية، اكتشفنا أن المستخلص كان له فعالية عالية جدًا نظرًا لوجود اختلافات كبيرة في أعداد الأوعية ونقاط التفرع ومنطقة التثبيط مقارنة بـ DMSO. ولا توجد اختلافات ملحوظة في المستخلصات مقارنة بbevacizumab. وفقًا لنتائج اختبار سمية C. chamaeleon ، فقد أظهر أن C. chamaeleon آمنة وغير سامة نظرا لعدم تأثيرها على العديد من العوامل ، منها اليقظة ، والأرق ، وحساسية اللمس ، وحساسية الألم، والتشنجات ، والإمساك، والتبول، وسيلان اللعاب، لون الجلد، وتناول الطعام، وكمية الماء، والوفيات، وفيما يتعلق بالنتائج في الجسم الحي ، تسبب إعطاء carbimazole للفئران في تغييرات في المعايير الدموية، الكريات البيض، وظيفة الغدة الدرقية (T3 ، T4 ، TSH)، علامات الإنزيمات الكبدية، وظائف الكلى (اليوريا ، الكرياتينين ، البروتين) وهرمون التستوستيرون. تم تغيير مضادات اللأكسدة لـ GSH و catalase و SOD؛ وكذا مستويات MDA بالتزامن مع هذه التعديلات. كما أظهرت دراسات الأنسجة المرضية وجود التهاب كبير في الكبد في مجموعتي الكاربيمازول والليفوثيروكسين. ومع ذلك، فإن العلاج باستخدام الحرباء C.chamaeleon أدى إلى تحسين معظم الآثار الضارة لكاربيمازول. تقودنا هذه النتائج إلى استنتاج أن C.chamaeleon هو مكمل غذائي غني بالمعادن والبروتينات والفيتامينات وله إمكانات وقائية وعلاجية هائلة ضد الأمراض المعدية والالتهابات وقصور الغدة الدرقية ونمو الأورام.