Glycemia-reducing effects of Bolivian nutraceutical plants Translated title: Efectos reductores de la glucemia de las plantas nutracéuticas bolivianas

Abstract

Abstract Introduction: The prevalence of diabetes type 2 is increasing worldwide, thus the search of novel alternative therapies is needed. According to their traditional use, we selected five Bolivian plants Chenopodium quinoa (CQ) Amaranthus caudatus (AC), Chenopodium pallidicaule (CP), Lupinus mutabilis (LM) and Smallanthus sonchifolius (SS) that are traditionally used to control glycemia. Methods: The effect of a single oral administration of Ethanolic (EtOH), hydro-ethanolic (EtOH70) and aqueous (Aq) extracts from all plant species were tested for their effect on blood glucose in non-fasted mice and during the oral glucose tolerance test (OGTT). The effect on insulin secretion was evaluated in mice pancreatic islets. Results: EtOH70 extracts of all the plants showed glucose-reducing effect at the highest dose evaluated (2000 mg/kg b.w.). EtOH70 extracts improved the glucose tolerance evaluated by the OGTT in mice fasted for 12 hours. The extracts have different effects on glucose homeostasis since just extracts of AC, LM and CQ but not CP and SS increased insulin secretion as shown on mice pancreatic islets. The phytochemical qualitative characterization of EtOH70 extracts detected phenolic acids and flavonoids in AC, CP and CQ; alkaloids in LM and anthocyanidins in SS. None of EtOH70 extracts tested showed in vitro or in vivo acute toxicity at concentrations where they exhibit glucose lowering effects. Conclusions: We report here that extracts from AC, CQ, CP, LM and SS exhibit glucose lowering effect while just AC, CQ and LM stimulate directly the insulin secretion.

Translated abstract

Resumen Introducción: La prevalencia de diabetes tipo 2 está aumentando en todo el mundo, por lo que se necesita la búsqueda de nuevas terapias alternativas. Según su uso tradicional, seleccionamos cinco plantas bolivianas Chenopodium quinoa (CQ) Amaranthus caudatus (AC), Chenopodium pallidicaule (CP), Lupinus mutabilis (LM) y Smallanthus sonchifolius (SS) que se usan tradicionalmente para controlar la glucemia. Métodos: Se evaluó el efecto de la administración oral única de extractos etanólicos (EtOH), hidroetanólicos (EtOH70) y acuosos (Aq) de las plantas mencionadas para determinar su efecto sobre la glucosa en sangre en ratones en o sin ayunas y durante la prueba de tolerancia a la glucosa oral (PTGO). El efecto sobre la secreción de insulina se evaluó en islotes pancreáticos de ratones. Resultados: Los extractos de EtOH70 de todas las plantas disminuyeron la glucemia a la dosis más alta evaluada (2000 mg / kg b.w.). Los extractos de EtOH70 mejoraron la tolerancia a la glucosa evaluada mediante la PTGO en ratones con ayuno de 12 horas. Los extractos tienen diferentes efectos sobre la homeostasis de la glucosa, ya que solo los extractos de AC, LM y CQ pero no CP y SS aumentaron la secreción de insulina como se muestra en los islotes pancreáticos de los murinos. La caracterización cualitativa fitoquímica de extractos de EtOH70 detectó ácidos fenólicos y flavonoides en AC, CP y CQ, alcaloides en LM y antocianidinas en SS. Ninguno de los extractos de EtOH70 probados mostró toxicidad aguda in vitro o in vivo a concentraciones en las que exhiben efectos reductores de glucosa. Conclusión: Los extractos de AC, CQ, CP, LM y SS exhiben un efecto reductor de la glucosa, mientras que solo AC, CQ y LM estimulan directamente la secreción de insulina.