Phytochemical study and evaluation of the antiviral activity of aqueous extracts of three medicinal plants; Xylopia aethiopica, Gliricidia sepium and Ocimum gratissimum used in Cote d’Ivoire

*1Bouagnon, J. J. R., 2Bolou, G. E. K., 3Guédé, K. B., 4Sanga, D., 4Koffi, L. R., 4N’Guessan, C. D. R., 5Konan, Y., 5Adjogoua, E. V., 4N’Guessan, J. D.,
4Djaman, A. J., and 1,3Dosso, M.

1Biological Resources Center/Biobank, Institut Pasteur, Côte d’Ivoire

2National Floristic Center, Felix Houphouët-Boigny University, Côte d’Ivoire

3Department of Bacteriology-Virology, Institut Pasteur, Côte d’Ivoire

4Laboratory of Biology and Health, UFR Biosciences, Felix Houphouët-Boigny University, Côte d’Ivoire

5Department of epidemic viruses, Institut Pasteur, Côte d’Ivoire
*Correspondence to: [email protected]

Abstract:
Background: The present work is part of the exploration of new antiviral molecules to combat antimicrobial resistance. In purpose, this study determined the phytochemical analysis, cytotoxicity and antiviral activity of extracts from three Ivorian medicinal plants; Gliricidia sepium, Ocimum gratissimum and Xylopia aethiopica against poliovirus 1, a non-enveloped RNA virus.

Methodology: Aqueous extract of the three plants, which were identified at the herbarium of National Floristic Center Abidjan, was done using a previously described method. The precipitation or staining technique was used to highlight the chemical groups in the three extracts while the polyphenol content of each extract was assessed by the colorimetric method. Cytotoxicity and antiviral activity tests were performed in 96-well plates. Cytotoxicity of each extract on L20B (a genetically engineered mouse cell line) was determined by observation of the cell line carpet. Antiviral activity of three extracts against poliovirus type I was determined after 72 hours using an assay that measures inhibition of the cytopathic effect on cell culture.

Results: The three plant extracts contain polyterpenes, sterols and polyphenols, flavonoids, catechetical tannins, saponosides and quinones but none of the extract contains gallic tannins. With the exception of O. gratissimum, alkaloids were found in extracts from the two other plants, and extract of G. sepium was richer in polyphenol than the other two extracts. The cell carpet of L20B after 72 hours contact period with three extracts remained intact at concentrations ranging from 2 to 1000 μg/ml. The aqueous extract of G. sepium showed higher antiviral activity on poliovirus 1 (74.569%) at 2μg/ml than the extracts of O. gratissimum (45.6112%) and X. aethiopica (44.5247%) after 72 hours of incubation.

Conclusion: The extract of G. sepium showed potent antiviral activity against poliovirus 1 than that of O. gratissimum and X. aethiopica. This was justified by its higher polyphenol content than the two extracts.

Keywords: Gliricidia sepium, Ocimum gratissimum, Xylopia aethiopica, Phytochemistry, Cytotoxicity, Antiviral

Received Dec 2, 2021; Revised Jan 3, 2022; Accepted Jan 5, 2022
Copyright 2022 AJCEM Open Access.

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Editor-in-Chief: Prof. S. S. Taiwo

Etude phytochimique et évaluation de l’activité antivirale d’extraits aqueux de trois plantes médicinales; Xylopia aethiopica, Gliricidia sepium et Ocimum gratissimum utilisés en Côte d’Ivoire
*1Bouagnon, J. J. R., 2Bolou, G. E. K., 3Guédé, K. B., 4Sanga, D., 4Koffi, L. R., 4N’Guessan, C. D. R., 5Konan, Y., 5Adjogoua, E. V., 4N’Guessan, J. D., 4Djaman, A. J., et 1,3Dosso, M.

1Centre de Ressources Biologiques/Biobanque, Institut Pasteur, Côte d’Ivoire

2Centre National de Floristique, Université Félix Houphouët-Boigny, Côte d’Ivoire

3Département de Bactériologie-Virologie, Institut Pasteur, Côte d’Ivoire

4Laboratoire de Biologie et Santé, UFR Biosciences, Université Félix Houphouët-Boigny, Côte d’Ivoire 5Département des virus épidémiques, Institut Pasteur, Côte d’Ivoire *Correspondance à: [email protected]

Résumé:
Contexte: Le présent travail s’inscrit dans le cadre de l’exploration de nouvelles molécules antivirales pour lutter contre la résistance aux antimicrobiens. Dans le but, cette étude a déterminé l’analyse phytochimique, la cytotoxicité et l’activité antivirale d’extraits de trois plantes médicinales ivoiriennes; Gliricidia sepium, Ocimum gratissimum et Xylopia aethiopica contre le poliovirus 1, un virus à ARN non enveloppé.

Méthodologie: L’extrait aqueux des trois plantes, qui ont été identifiées à l’herbier du Centre National de Floristique d’Abidjan, a été réalisé selon une méthode précédemment décrite. La technique de précipitation ou de coloration a été utilisée pour mettre en évidence les groupements chimiques dans les trois extraits tandis que la teneur en polyphénols de chaque extrait a été évaluée par la méthode colorimétrique. Des tests de cytotoxicité et d’activité antivirale ont été réalisés dans des plaques 96 puits. La cytotoxicité de chaque extrait sur L20B (une lignée cellulaire de souris génétiquement modifiée) a été déterminée par l’observation du tapis de la lignée cellulaire. L’activité antivirale de trois extraits contre le poliovirus de type I a été déterminée après 72 heures en utilisant un test qui mesure l’inhibition de l’effet cytopathique sur la culture cellulaire.

Résultats: Les trois extraits végétaux contiennent des polyterpènes, des stérols et des polyphénols, des flavonoïdes, des tanins catéchétiques, des saponosides et des quinones mais aucun extrait ne contient de tanins galliques. A l’exception d’O. gratissimum, des alcaloïdes ont été trouvés dans les extraits des deux autres plantes, et l’extrait de G. sepium était plus riche en polyphénols que les deux autres extraits. Le tapis cellulaire de L20B après 72 heures de contact avec trois extraits est resté intact à des concentrations allant de 2 à 1000 μg/ml. L’extrait aqueux de G. sepium a montré une activité antivirale plus élevée sur le poliovirus 1 (74,569%) à 2 μg/ml que les extraits d’O. gratissimum (45,6112%) et de X. aethiopica (44,5247%) après 72 heures d’incubation.

Conclusion: L’extrait de G. sepium a montré une activité antivirale puissante contre le poliovirus 1 que celle de O. gratissimum et X. aethiopica. Ceci était justifié par sa teneur en polyphénols plus élevée que les deux extraits.

Mots clés: Gliricidia sepium, Ocimum gratissimum, Xylopia aethiopica, Phytochimie, Cytotoxicité, Antivirale

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Phytochemical study and evaluation of the antiviral activity of aqueous extracts of three medicinal plants; Xylopia aethiopica, Gliricidia sepium and Ocimum gratissimum used in Cote d’Ivoire