Comparative antidiabetic potential in silico, in vitro, and in ovo of Stevia rebaudiana, Garcinia atrovirdis, and Siraitia grosvenorri crude extracts

Abstract

Daun Stevia rebaudiana Bertoni dan buah Siraitia grosvenorii (Swingle) C. Jeffey dan Garcinia atriviridis Griff ex T. Andey telah digunakan secara meluas dalam ubat-ubatan tradisional dan sebagai aditif makanan. Walau pun data awal tentang potensi antidiabetik produk herba-herba ini telah ada, tiada kajian telah dijalankan untuk mengenal pasti profil fitokimia, sebatian antidiabetik aktif melalui pendekatan in silico, dan ujian antidiabetik in vitro ke atas ekstrak kasar akueus dan etanol herba-herba ini. Kajian ini bertujuan untuk menilai perbandingan aktiviti antidiabetik bagi ekstrak mentah ketiga-tiga tumbuhan. Enam ekstrak mentah (ekstrak mentah etanol dan akueus bagi setiap tumbuhan) disediakan menggunakan kaedah maserasi. Keenam-enam ekstrak mentah telah disaring untuk jumlah kandungan flavonoid (TFC), jumlah kandungan fenolik (TPC), tahap sitotoksisiti, aktiviti perencatan enzim α-amilase, α-glukosidase, dan dipeptidyl peptidase- 4 (DPP-4). Analisa Q-TOF LC-MS/MS dilakukan untuk mengenal pasti konstituen fitokimia yang terdapat dalam kesemua enam ekstrak mentah dan seterusnya dianalisis secara in silico. Antara enam ekstrak mentah yang diuji, ekstrak kasar etanolik G. atroviridis (GAECE) telah dipilih untuk kajian seterusnya kerana memberi nilai antidiabetik yang paling tinggi berbanding ekstrak yang lain: separuh kepekatan perencatan maksimum (IC50) bagi enzim α-amilase sebanyak 0.129 ± 0.6 mg/ml (p<0.05) dan α-glukosidase sebanyak 0.593 ± 0.01 mg/ml (p<0.05). Dalam embrio ayam yang diaruh diabetes (sistem model in ovo), GAECE (pada 0.4 mg/ml) secara signifikan (p<0.05) mengurangkan paras glukosa plasma darah (152.4 ± 0.52 mg/dL) berbanding dengan kumpulan kawalan negatif (203.83 ± 2.12 mg/dL). GAECE menunjukkan 146.7 ± 1.2% keupayaan pengambilan glukosa dalam ujian in vitro, yang sebanding (p>0.05) dengan insulin (158.80 ± 0.78%). Analisis kinetik menunjukkan bahawa GAECE mengaruh pengambilan glukosa di dalam sel titisan L6 dalam tempoh masa 10 minit berbanding kawalan insulin (iaitu dalam tempoh masa 4 min). Selanjutnya, RT2-Profiler PCR Array digunakan untuk menentukan perbezaan gen yang diekspresikan di antara sel yang dirawat dengan GAECE berbanding kawalan negatif. Keputusan menunjukkan bahawa GAECE mungkin memberikan potensi antidiabetiknya dengan mengikuti laluan PI3k/Akt/GSK-3β dan dengan pengalihan GLUT-4. Kajian ini dapat memyimpulkan bahawa GAECE mempunyai potensi antidiabetik yang menjanjikan dengan menghalang aktiviti α-amilase, α-glukosidase DPP-4, dan penginduksian aktiviti pengambilan glukosa mungkin melalui laluan PI3K/Akt/GSK-3β dan translokasi GLUT-4.