Journal of Medicinal Plants Studies

Journal of Medicinal Plants Studies
Year: 2013, Volume: 1, Issue: 3
First page: (126) Last page: (141)
ISSN: 2320-3862
Online Available at www.plantsjournal.com
Journal of Medicinal Plants Studies
Vol. 1 Issue. 3 2013 www.plantsjournal.com Page | 126
Toxicology, Phytochemistry, Bioactive compounds and
Pharmacology of Parthenium hysterophorus
Dipankar Chandra Roy1, Md. Munan Shaik*2
1. Department of Biotechnology and Genetic Engineering, Islamic University, Kushtia-7003, Bangladesh
[E-mail: [e-mail]]
2. Department of Biotechnology and Genetic Engineering, Islamic University, Kushtia-7003, Bangladesh
[E-mail: [e-mail] and [e-mail]]
Parthenium hysterophorus, members of the Asteraceae family is a noxious weed in America, Asia, Africa and
Australia. This weed is considered to be a cause of a spectrum of clinical patterns: allergic respiratory problems,
contact dermatitis, mutagenicity in human and livestock. Its allelophathic nature can drastically reduced the crop
production and aggressive dominance of this weed threatens biodiversity. Attempts to control spread of the plant
have so far not been successful. On the other hand, P. hysterophorus confers many health benefits, viz remedy for
skin inflammation, rheumatic pain, diarrhoea, urinary tract infections, dysentery, malaria, psoriasis, allergies,
asthma, tinnitus, dizziness, nausea, vomiting, neuralgia. This plant traditionally used for the treatment of fevers,
migraine headaches, rheumatoid arthritis, stomachaches, toothaches, insect bites, infertility, and problems with
menstruation and labor during childbirth. The plant contains a large number of important bioactive compounds,
mainly sesquiterpene lactones, flavonoid glycosides and pinenes. It has multiple pharmacologic properties, such as
anticancer, anti-inflammatory, cardiotonic, antispasmodic, an emmenagogue, and as an enema for worms. The aim
of this review article is to explore the toxicological reports of P. hysterophorus, summarized the active compounds
responsible for different pharmacological properties, the effective control measures that can be implemented as well
as to unravel the latent beneficial prospects of this weed.
Keyword: Parthenium hysterophorus, Sesquiterpene lactone, Dermatitis, Phytochemistry, Pharmacological activity,
Toxicity.
1. Introduction
Parthenium hysterophorus L. is an aromatic
annual and obnoxious invasive herb under
Asteraceae family, now commonly known
as feverfew, Tanacetum parthenium,
Chrysanthemum parthenium (Parsons and
Cuthbertson, 2001; Bhatt et al., 2012). The
normal height of this erect plant is up to 1 m
but under favorable conditions the height
may reach up to 2 m having deeply
penetrating taproot with many finely
branched feeding roots and an angular,
longitudinally grooved and profusely
branched hairy stem (Parsons and
Cuthbertson, 2001; Bhatt et al., 2012).
Allergen containing 8-20 cm long and 4-5
cm wide shortly hairy pale green leaves are
alternate and rosette that are resemble to
carrot leaves during initial growth (Parsons
and Cuthbertson, 2001; Bhatt et al., 2012).
Rising from the stem nodes and terminating
at about the same height, each head (4-10
mm diameter) of clustered flowers bears
about 40 tubular male and 5 ligulate female
white florets and produces 2 mm long
flattened black seeds (Parsons and
Journal of Medicinal Plants Studies www.plantsjournal.com
Vol. 1 Issue. 3 2013 www.plantsjournal.com Page | 127
Cuthbertson, 2001). Seeds germinate any
time of the year under wide range of
environmental condition. High humidity,
high moisture content and temperature
around 25°C are the standard factors for
seed germination (Bhatt et al., 2012). A
native of tropical America P. hysterophorus
was introduced during the 1950s into Africa,
Asia and Oceania (Labrada et al., 1994).
Now this species is frequently found on
roadsides, railway reserves, stock yards,
cultivated fields, rundown pastures and
vacant lots in China, Taiwan, Pakistan,
Nepal, Sri Lanka, Bangladesh, Vietnam,
Pacific islands, Ethiopia, Kenya,
Madagascar, South Africa, Somalia,
Mozambique, Zimbabwe and several
countries of South and Central America
(Parsons and Cuthbertson, 2001; Bhatt et al.,
2012). It is included in the Global Invasive
Species database of IUCN due to the
invasive nature (Bhatt et al., 2012). Not only
this weed is well thought-out to be a factor
of allergic respiratory problems, contact
dermatitis and mutagenicity in human and
livestock but also considered as a severely
crop production reducing agent due the
allopathic nature (Patel, 2011). Thus P.
hysterophorus is a threat for the biodiversity.
Besides the harmful effects, P.
hysterophorus shows anti-inflammatory,
antimicrobial, anti-cancerous, pesticidal,
thrombolytic activities.
1.1 Phytochemistry
The chemistry of feverfew is now well
defined. Chemotype and geographical
distribution of seeds are the varying factors
for the constituents of P. hysterophorus
(Blumenthal et al., 2003). More than 45
sesquiterpene lactones were identified from
leaves and flower among them the major is
sesquiterpene lactone parthenolide, which is
up to 0.9% of total constituents
(Anonymous, 2003; Fugh-Berman, 2003).
Twenty-three compounds, representing
90.1% or more of the volatile oils, have been
identified from P. hysterophorus (Pareek et
al., 2011). The toxic and inhibitory
constituents contained by all parts (stem,
leaves, leaf hair, flower, pollen grain) of P.
hysterophorus are summarized in table 1.
Table 1: Chemical constituents ofP. hysterophorus
Main groups Constituents References
Terpenoids
Sesquiterpene lactones: germacranolides (including parthenolide, artemorin
and chrysanthemonin) guaianolides (including chrysartemin A, partholide
and chrysanthemolide) and eudesmanolides (including santamarin, reynosin
and magnolialide), parthenin, cornopolin, artecanin, balchanin, costunolide,
epoxyartemorin.
(Parsons and
Cuthbertson,
2001; Boon and
Smith, 2004;
Pareek et al.,
2011)
α-unsaturated γ-lactones: 3-β-hydroxy- parthenolide, costunolide, 3-β-
hydroxycostunolide, 8-α-hydroxyestafiatin, artecanin, two chlorinecontaining sesquiterpene lactones, 1 -β-hydroxyarbusculin and 5-β-
hydroxyreynosin.
(Barnes et al.,
2007)
Volatile oils
(0.02–0.07%)
Various monoterpene and sesquiterpene components (e.g. camphor
(56.9%), camphene (12.7%), p-cymene (5.2%), bornyl acetate (4.6%),
tricylene, α-thujene, α-pinene, β-pinene, α-phellandrene, α-terpinene, γ-
terpinene, chrysantheone, pinocarvone, borneol, terpinen-4-ol, ρ-cymen-8-
ol, α-terpineol, myrtenal, carvacrol, eugenol, trans-myrtenol acetate,
isobornyl 2-methyl butanoate, caryophyllene oxide, germacrene, farnesene
and their esters).
(Barnes et al.,
2007; Pareek et
al., 2011)
Amino acids Rich in Glycine and proline and moderate amount with alanine and lysine (Gupta et al.,
1996)
Journal of Medicinal Plants Studies www.plantsjournal.com
Vol. 1 Issue. 3 2013 www.plantsjournal.com Page | 128
Amino sugars N-acetylgalactosamine and N-acetylglucosamine. (Gupta et al.,
1996)
Phenolic
derivatives Caffeic, vanllic, ferfulic, chlorogenic and anisic acids.
(Parsons and
Cuthbertson,
2001)
Flavonoids
Luteolin, apigenin, 6-hydroxykaempferol 3,6-dimethyl ether, 6-
hydroxykaempferol 3,6,4′-trimethyl ether (tanetin), quercetagetin 3,6-
dimethyl ether, quercetagetin 3,6,3′-trimethyl ether (accompanied by
isomeric 3,6,4′-trimethyl ether), quercetin, chrysoeriol, santin, jaceidin and
centaureidin.
(Pareek et al.,
2011)
Others
8-β-Acetoxyhysterone C, Charminarone, 8α-
Epoxymethylacrylyloxyambrosin, 8α-Epoxymethylacrylyloxy-11, 13-
dihydroparthenin, 8α-Epoxymethylacrylyloxyparthenin, 2β-
Hydroxycoronopilin, Hysterone (A, B, C, D), 1 α, 2β, 4β-
Trihydroxypseudoguaian-6β, 12-olide, Pyrethrin, tannins (type
unspecified), melatonin, potassium chloride, protein.
(Parsons and
Cuthbertson,
2001; Barnes et
al., 2007; Zhou
et al., 2011b,
2011c, 2011d,
2011e, 2011f)
1.2 Bioactive Compounds
Plants produce a diverse range of bioactive
molecules, making them rich source for
different types of medicines. The main
isolated bioactive compounds from P.
hysterophorus are parthenolide, parthenin,
coronopilin, canin. Identified bioactive
compounds from P. hysterophorus with their
activity are summarized in table 2.
Table 2: Individual bioactivities of some bioactive compounds isolated from P. hysterophorus
Name of the
compounds Structure Biological activity References
Apigenin
(C15H10O5;
mw = 270.24)
Antibacterial, antiulcerative, antispasmodic, diuretic,
aldose reductase inhibitor, antihypertensive,
nodulation signal for metabiosis of pea and
Rhizobium leguminosarum, binding activity to
benzodiazepine receptor, anti-inflammatory, platelet
aggregation inhibitor, antioxidant, cytotoxic
(Kuhn and
Winston, 2007;
Zhou et al.,
2011a)
Borneol
(C10H18O;
mw = 154.25)
Antibacterial, anthelmintic, antispasmodic, stimulant,
analgesic, induces sweatiness
(Barnes et al.,
2007; Zhou et
al., 2011f)⁠
Camphor
(C10H16O;
mw = 152.24)
Cardiotonic, irritant, antifungal
(Barnes et al.,
2007; Zhou et
al., 2011b)⁠
Journal of Medicinal Plants Studies www.plantsjournal.com
Vol. 1 Issue. 3 2013 www.plantsjournal.com Page | 129
Canin
(C15H18O5;
mw = 278.31)
Antineoplastic, cytotoxic, insect antifeedant, plant
growth regulator
(Zhou et al.,
2011b)⁠
Charminarone
(C15H18O5; mw
= 278.31)
Anticancer property (Venkataiah et
al., 2003)
Coronopilin
(C15H20O4;
mw = 264.32)
Dermatitic (causes contact dermatitis), insect
antifeedant
(Zhou et al.,
2011b)
Luteolin
(C15H10O6;
mw = 286.24)
Antiallergic, antibacterial, antifungal, cytotoxic, antiinflammatory, antispasmodic, antitussive, dispels
phlegm, enhances arterial tension and lowers
intravenous tension, enhances blood capillary
permeability, immunoenhancer; increases coronary
flow, dihydrocoenzyme I (NADH) oxidase inhibitor,
iodine-induced thyronine deiodinase inhibitor; aldose
reductase inhibitor, protein kinase C inhibitor,
succinic oxidase inhibitor; anti

Kết quả (Việt) 1:

Tạp chí nghiên cứu câyNăm: 2013, khối lượng: 1, vấn đề: 3Trang đầu tiên: trang cuối (126): (141)ISSN: 2320-3862Có sẵn trực tuyến tại www.plantsjournal.comTạp chí nghiên cứu câyVol. 1 vấn đề. 3 năm 2013 www.plantsjournal.com trang | 126Hợp chất hoạt tính sinh học độc chất học, Phytochemistry, vàKhoa dược lý học của Parthenium hysterophorusDipankar Chandra Roy1, Md. Munan Shaik * 21. sở công nghệ sinh học và kỹ thuật di truyền, đại học Hồi giáo, Kushtia-7003, Bangladesh[E-mail: [e-mail]]2. sở công nghệ sinh học và kỹ thuật di truyền, đại học Hồi giáo, Kushtia-7003, Bangladesh[E-mail: [e-mail] và [e-mail]]Parthenium hysterophorus, thành viên của gia đình họ Cúc là một cỏ dại khí độc hại ở Mỹ, Châu á, Châu Phi vàÚc. Cỏ dại này được coi là nguyên nhân gây ra một phổ lâm sàng mẫu: vấn đề dị ứng hô hấp,liên hệ với viêm da, mutagenicity trong con người và vật nuôi. Bản chất allelophathic của nó có thể đáng kể giảm các cây trồngsản xuất và tích cực sự thống trị của cỏ dại này đe dọa đa dạng sinh học. Nỗ lực để kiểm soát lây lan của nhà máycho đến nay đã không thành công. Mặt khác, P. hysterophorus confers nhiều lợi ích sức khỏe, viz phương thuốc choda viêm, đau thấp khớp, tiêu chảy, nhiễm trùng đường tiết niệu, kiết lỵ, sốt rét, bệnh vẩy nến, dị ứng,bệnh suyễn, ù tai, chóng mặt, buồn nôn, nôn mửa, đau dây thần kinh. Nhà máy này theo truyền thống được sử dụng để điều trị sốt,đau nửa đầu đau đầu, viêm khớp dạng thấp, đau bụng, toothaches, vết côn trùng cắn, vô sinh, và các vấn đề vớikinh nguyệt và lao động trong khi sinh con. Nhà máy có một số lớn các hợp chất hoạt tính sinh học quan trọng,chủ yếu là sesquiterpene lacton, flavonoid glicozit và pinenes. Nó có nhiều đặc tính pharmacologic, chẳng hạn nhưcardiotonic chống ung thư, chống viêm, chống co thắt, một emmenagogue, và như một thuốc xổ cho sâu. Mục đíchnày xem xét lại bài viết là để khám phá các báo cáo giấy của P. hysterophorus, tóm tắt các hợp chất hoạt độngchịu trách nhiệm cho tính dược lý khác nhau, các biện pháp kiểm soát hiệu quả mà có thể được thực hiện cũngnhư là để làm sáng tỏ những triển vọng mang lại lợi ích tiềm ẩn của cỏ dại này.Từ khoá: Parthenium hysterophorus, Sesquiterpene lacton, viêm da, Phytochemistry, dược hoạt động,Độc tính.1. giới thiệuParthenium hysterophorus L. là một thơmhàng năm và obnoxious thảo mộc xâm hại dướiGia đình họ Cúc, bây giờ được biết đếnnhư feverfew, Tanacetum parthenium,Parthenium Cúc (Parsons vàCuthbertson, năm 2001; Bhatt et al., 2012). Cácchiều cao bình thường thực vật mọc thẳng này là lên đến 1 mnhưng theo thuận lợi tiết chiều caocó thể tiếp cận tới 2 m có sâu sắcthâm nhập các rễ cái với nhiều người Tháiphân nhánh cho ăn rễ và một góc,rãnh dọc và profuselyphân nhánh thân cây lông (Parsons vàCuthbertson, năm 2001; Bhatt et al., 2012).Chất gây dị ứng có chứa 8-20 cm dài và 4-5cm rộng ngay lông lá màu xanh lá cây nhạtthay thế và rosette được giống như đểcà rốt lá trong phát triển ban đầu (Parsonsvà Cuthbertson, năm 2001; Bhatt et al., 2012).Tăng từ các nút gốc và chấm dứttại về cùng một chiều cao, mỗi đầu (4-10đường kính mm) của cụm hoa gấukhoảng 40 loài Nam và nữ ligulate 5trắng florets và sản xuất dài 2 mmphẳng hạt đen (Parsons vàTạp chí y học thực vật học www.plantsjournal.comVol. 1 vấn đề. 3 năm 2013 www.plantsjournal.com trang | 127Cuthbertson, 2001). Hạt nảy mầm bất kỳthời gian trong năm theo loạtđiều kiện môi trường. Độ ẩm cao,cao độ ẩm và nhiệt độkhoảng 25° C là các yếu tố tiêu chuẩn đểhạt giống các nảy mầm (Bhatt và ctv., 2012). Angười dân ở nhiệt đới Mỹ P. hysterophorusđược giới thiệu trong thập niên 1950 vào châu Phi,Asia và Châu Đại dương (Labrada và ctv., 1994).Bây giờ loài này thường xuyên được tìm thấy trênven đường, đường sắt dự trữ, chứng khoán mét,trồng lĩnh vực, đồng cỏ cũ vàrất nhiều trống tại Trung Quốc, Đài Loan, Pakistan,Nepal, Sri Lanka, Bangladesh, Việt Nam,Đảo Thái Bình Dương, Ethiopia, Kenya,Madagascar, Nam Phi, Somalia,Mozambique, Zimbabwe và một sốCác quốc gia ở Nam và Trung Mỹ(Parsons và Cuthbertson, năm 2001; Bhatt et al.,2012). nó được bao gồm trong toàn cầu xâm lấnCơ sở dữ liệu loài của IUCN do cácxâm hại tự nhiên (Bhatt và ctv., 2012). Không chỉcỏ dại này là càng tốt là một yếu tốdị ứng các vấn đề hô hấp, liên hệ vớiviêm da và mutagenicity trong con người vàchăn nuôi nhưng cũng được coi là một nghiêm trọngcây trồng sản xuất chất khử do cácallopathic thiên nhiên (Patel, năm 2011). Do đó P.hysterophorus là một mối đe dọa cho sự đa dạng sinh học.Bên cạnh những tác động có hại, P.hysterophorus cho thấy chống viêm,kháng khuẩn, chống ung thư, pesticidal,thrombolytic hoạt động.1.1 phytochemistryHóa học của feverfew là bây giờ cũngđược xác định. Chemotype và địa lýphân phối của hạt giống là những yếu tố khác nhaucho các thành phần của P. hysterophorus(Blumenthal et al., 2003). Hơn 45sesquiterpene lacton đã được xác định từlá và hoa trong số đó chính làsesquiterpene lacton parthenolide, mà làlên đến 0,9% của tất cả các thành phần(Chưa xác định người, 2003; Fugh-Berman, 2003).Hai mươi ba hợp chất, đại diện cho90,1% hoặc nhiều hơn các loại dầu dễ bay hơi, đãxác định từ P. hysterophorus (Pareek etAl., năm 2011). Độc hại và ức chếthành phần chứa tất cả các bộ phận (gốc,lá, lá tóc, Hoa, hạt phấn hoa) của P.hysterophorus được tóm tắt trong bảng 1.Bảng 1: Thành phần hóa học ofP. hysterophorusMain nhóm thành phần tài liệu tham khảoTerpenoidSesquiterpene lacton: germacranolides (bao gồm cả parthenolide, artemorinvà chrysanthemonin) guaianolides (bao gồm cả chrysartemin A, partholidevà chrysanthemolide) và eudesmanolides (bao gồm cả santamarin, reynosinvà Magnolialid), parthenin, cornopolin, artecanin, balchanin, costunolide,epoxyartemorin.(Parsons vàCuthbertson,năm 2001; Lợi ích vàSmith, năm 2004;Pareek et al.,2011)Không bão hòa α γ-lacton: 3-β-hydroxy-parthenolide, costunolide, 3-β -hydroxycostunolide, 8-α-hydroxyestafiatin, artecanin, hai chlorinecontaining sesquiterpene lacton, 1 - β-hydroxyarbusculin và 5-β -hydroxyreynosin.(Barnes et al.,năm 2007)Volatile dầu(0,02-0,07%)Các thành phần khác nhau monoterpene và sesquiterpene (ví dụ như Long não(56.9%), camphene (12,7%), p-cymene (5,2%), bornyl axetat (4,6%),tricylene, α-thujene, α-pinen, β-pinen, α-phellandrene, α-terpinene, γ-terpinene, chrysantheone, pinocarvone, borneol, terpinen-4-ol, ρ-cymen-8 -ol, α-terpineol, myrtenal, carvacrol, eugenol, trans-myrtenol acetate,isobornyl 2-methyl butanoat, ôxít caryophyllen, germacrene, farnesenevà este của họ).(Barnes et al.,năm 2007; Pareek etAl., 2011)Giàu axit amin Glycine và proline và số tiền vừa phải với alanine và lysine (Gupta et al.,năm 1996)Tạp chí y học thực vật học www.plantsjournal.comVol. 1 vấn đề. 3 năm 2013 www.plantsjournal.com trang | 128Amino đường N-acetylgalactosamine và N-acetylglucosamine. (Gupta et al.,năm 1996)Nhựa phenoldẫn xuất Caffeic, vanllic, ferfulic, chlorogenic và anisic axit.(Parsons vàCuthbertson,năm 2001)FlavonoidLuteolin, apigenin, 6-hydroxykaempferol 3,6-Dimetyl ête, 6-hydroxykaempferol 3,6, 4 '-trimethyl ête (tanetin), quercetagetin 3,6-Dimetyl ête, quercetagetin 3,6, 3 '-trimethyl ête (kèm theoisomeric 3,6, 4 '-trimethyl ête), quercetin, chrysoeriol, santin, jaceidin vàcentaureidin.(Pareek et al.,2011)Những người khác8-β-Acetoxyhysterone C, Charminarone, 8α-Epoxymethylacrylyloxyambrosin, 8α-Epoxymethylacrylyloxy-11, 13-dihydroparthenin, 8α-Epoxymethylacrylyloxyparthenin, 2β-Hydroxycoronopilin, Hysterone (A, B, C, D), 1 α, 2β, 4β -Trihydroxypseudoguaian-6β, 12-Olid, Pyrethrin, tannins (loạikhông rõ), melatonin, kali chloride, protein.(Parsons vàCuthbertson,năm 2001; Barnes etvà những người khác, năm 2007; Chuet al., 2011b,2011c, 2011d,2011e, 2011f)1.2 hoạt tính sinh học hợp chấtNhà máy sản xuất đa dạng của hoạt tính sinh họcphân tử, làm cho chúng nguồn giàuCác loại khác nhau của các loại thuốc. Chínhcô lập các hợp chất hoạt tính sinh học từ P.hysterophorus là parthenolide, parthenin,coronopilin, canin. Xác định hoạt tính sinh họcCác hợp chất từ P. hysterophorus với của họhoạt động được tóm tắt trong bảng 2.Bảng 2: Bioactivities cá nhân của một số hợp chất hoạt tính sinh học bị cô lập từ P. hysterophorusTên của cáchợp chất hoạt động sinh học cấu trúc tài liệu tham khảoApigenin(C15H10O5;MW = 270.24)Kháng khuẩn, antiulcerative, chống co thắt, lợi tiểu,ức chế reductase aldose, antihypertensive,nodulation tín hiệu cho metabiosis đậu Hà Lan vàRhizobium leguminosarum, ràng buộc các hoạt động đểbenzodiazepine thụ thể, chống viêm, tiểu cầutập hợp chất ức chế, chất chống oxy hoá, độc tế bào(Kuhn vàWinston, 2007;Chu et al.,2011a)Borneol(C10H18O;MW = 154.25)Kháng khuẩn, anthelmintic, chống co thắt, chất kích thích,thuốc giảm đau, gây ra sweatiness(Barnes et al.,năm 2007; Chu etAl., 2011f)Long não(C10H16O;MW = 152.24)Cardiotonic, kích thích, chống nấm(Barnes et al.,năm 2007; Chu etAl., 2011b)Tạp chí y học thực vật học www.plantsjournal.comVol. 1 vấn đề. 3 năm 2013 www.plantsjournal.com trang | 129Canin(C15H18O5;MW = 278.31)Antineoplastic, độc tế bào, côn trùng antifeedant, thực vậttốc độ tăng trưởng điều(Chu et al.,2011b)Charminarone(C15H18O5; mw= 278.31)Bất động sản chống ung thư (Venkataiah etAl., 2003)Coronopilin(C15H20O4;MW = 264.32)Dermatitic (nguyên nhân gây viêm da tiếp xúc), côn trùngantifeedant(Chu et al.,2011b)Luteolin(C15H10O6;MW = 286.24)Chống dị ứng, kháng khuẩn, chống nấm, độc tế bào, kháng viêm, chống co thắt, antitussive, dispelsđờm, tăng cường động mạch căng thẳng và làm giảmcăng thẳng tiêm tĩnh mạch, tăng cường mao mạch máutính thấm, immunoenhancer; tăng vànhdòng chảy, dihydrocoenzyme tôi (NADH) oxidase chất ức chế,i-ốt gây ra thyronine deiodinase chất ức chế; aldoseức chế reductase, protein kinase C chất ức chế,succinic oxidase chất ức chế; chống