Evaluation of the pharmacological effects of Atriplex halimus L. aqueous extract against pathophysiological alterations induced by Benzene and Sodium benzoate (food additive): Experimental study in rats

Abstract

The aim of the present study is to investigate the preventive (P) and curative (C) effect of Atriplex halimus L. (Ah) extract against benzene (BZ) and sodium benzoate (SB) induced toxicity in rats. 48 male Wistar albino rats were divided into eight groups of 6 rats each: Control, Ah, BZ, SB, AhP+BZ, AhP+SB, BZ+AhC, and SB+AhC. BZ and SB (100 mg/kg b.w) were added in drinking water for 15 weeks. Aqueous extract of aerial parts of Atriplex halimus was received intragastrically during the last 30 days of BZ and SB exposure for curative treatment (AhC) and all the duration of BZ and SB exposure for preventive treatment (AhP). Results of qualitative phytochemical analysis of the aqueous extract of A. halimus revealed the presence of a wide number of bioactive compounds. Then, quantitative analysis showed high contents of total phenolic and saponin in Ah extract (17.183 mg GA/g, 43.36 mg DO/g). HPLC-MS data revealed the presence of 12 phenolic acid and flavonoids and 7 vitamins. In addition, the acute toxicity test of Ah showed no mortality or behavioural change up to 5000 mg/kg in rats. Concerning results of the pharmacological effect, administration of benzene and sodium benzoate to rats caused an alteration in physiological parameters (body and organs weight), haematological and immunological functions, hepatic enzymes markers (AST, ALT, ALP and LDH), kidneys function (urea, creatinine and protein). These changes were accompanied by decreasing in antioxidant defence (GSH, CAT and GST) and increasing in MDA levels. Benzene and hydroquinone were detected in fat and bone marrow samples of BZ and SB intoxicated-rats. Histopathological studies showed a massive degeneration in bone marrow, liver and kidney tissues in BZ and to a lesser extent in SB-exposed rats. However, treatment with Atriplex halimus ameliorated most of the adverse effects of benzene and Sodium benzoate. Ah restored the altered of haematological, biochemical, histopathological, oxidative stress markers as well as reversed leukopenia, ultimately reducing benzene accumulation. In conclusion, this study demonstrates that Atriplex halimus has a preventive and curative effect against BZ and SB-induced organs injuries and oxidative stress. الهدف من هذا العمل هو دراسة التأثير الوقائي (P) والعلاجي (C) لمستخلص نبات القطفAtriplex halimus L ضد السمية الناتجة عن البنزن (BZ) و بنزوات الصوديوم (SB) على فئران التجارب. 48 من ذكور الفئران البيضاء الوستارية تم تقسيمها إلى ثماني مجموعات تحتوي كل منها على 6 فئران: الشاهد،.SB+AhC, BZ+AhC, AhP+SB, AhP+BZ, SB, BZ, Ah تم إضافة البنزن و بنزوات الصوديوم 100) مغ/كغ من وزن الجسم) في مياه الشرب لمدة 15 أسبوعًا. تم استلام المستخلص المائي للأجزاء الهوائية من نبات القطف Atriplex halimus داخل المعدة خلال آخر 30 يومًا من التعرض BZ و SB للتأثير العلاجي ( (AhC) وطوال فترة التعرض BZ و SB للتأثير الوقائي(AhP) . كشفت نتائج التحليل الكيميائي النباتي للمستخلص المائي لنبات القطف على احتوائه على عدد كبير من المركبات النشطة حيوياً. كما أظهر التحليل الكمي محتويات عالية من إجمالي الفينول 17.183) مغ/ مكافئ حمض الغاليك/ غ( والسابونين في المستخلص (43.36 مغ ديوسجينين/غ). كشفت بيانات HPLC-MS عن وجود 12 حمض فينوليك والفلافونويد و 7 فيتامينات. بالإضافة إلى ذلك، أظهر اختبار السمية عدم حدوث وفيات أو تغيير سلوكي في الفئران إلى 5000 مغ / كغ من المستخلص. فيما يتعلق بنتيجة التأثير الدوائي، تسبب تناول البنزن وبنزوات الصوديوم للفئران في حدوث تغير في العوامل الفسيولوجية (وزن الجسم والأعضاء)، وظائف الدم والمناعة، علامات الإنزيمات الكبديAST) ،ALT ،ALP ،(LDH ، وظائف الكلى (اليوريا، الكريتيانين والبروتين). رافق هذه التغييرات انخفاض الدفاعات المضادة للأكسدةGSH) ،CAT ، (GST وزيادة في مستويات.MDA تم العثور على البنزن وهيد وكينون في عينات من الشحم و نخاع العظم في مجموعتي البنزن و بنزوات الصوديوم. كما أظهرت دراسات التشريح المرضي تشوها كبيرًا في النخاع العظمي والكبد والأنسجة الكلوية في مجموعة البنزن وبدرجة أقل في الفئران المعرضة لبنزوات الصوديوم. ومع ذلك، فإن العلاج باستخدام نبات القطف أدى إلى تحسين معظم الآثار الضارة للبنزن وبنزوات الصوديوم. استعادت علامات التغير في الدم، والبيوكيمياء، والتشريح المرضي، والأكسدة وكذلك نقص الكريات الدم البيضاء، مما قلل في النهاية من تراكم البنزن. .في الختام ، توضح هذه الدراسة أن نبات القطف له تأثير وقائي وعلاجي ضد فشل الأعضاء والاجهاد التأكسدي.