Bahare Salehi

1 Comitet de cercetare studențească, Facultatea de Medicină, Universitatea de Științe Medicale Bam, Bam 44340847, Iran

potențial

Marcello Iriti

2 Departamentul de Științe Agricole și de Mediu, Universitatea de Stat din Milano, via G. Celoria 2, 20133 Milano, Italia

Sara Vitalini

2 Departamentul de Științe Agricole și de Mediu, Universitatea de Stat din Milano, via G. Celoria 2, 20133 Milano, Italia

Hubert Antolak

3 Institutul de Tehnologie Fermentativă și Microbiologie, Universitatea de Tehnologie din Lodz, Wolczanska 171/173, 90-924 Lodz, Polonia

Ewelina Pawlikowska

3 Institutul de Tehnologie Fermentativă și Microbiologie, Universitatea de Tehnologie din Lodz, Wolczanska 171/173, 90-924 Lodz, Polonia

Dorota Kręgiel

3 Institute of Fermentation Technology and Microbiology, Lodz University of Technology, Wolczanska 171/173, 90-924 Lodz, Polonia

Javad Sharifi-Rad

4 Centrul de cercetare a plantelor medicinale Zabol, Universitatea de Științe Medicale Zabol, Zabol 61615-585, Iran

Duminică I. Oyeleye

5 Unități funcționale pentru alimente și nutrienți, Departamentul de Biochimie, Universitatea Federală de Tehnologie, Akure 340252, Nigeria

6 Departamentul de tehnologie biomedicală, Universitatea Federală de Tehnologie, Akure 340252, Nigeria

Adedayo O. Ademiluyi

5 Unități funcționale pentru alimente și nutrienți, Departamentul de Biochimie, Universitatea Federală de Tehnologie, Akure 340252, Nigeria

Katarzyna Czopek

7 Institutul de Știința Solului și Cultivarea Plantelor - Institutul de Cercetare de Stat, Czartoryskich 8, 24-100 Puławy, Polonia

Mariola Staniak

7 Institutul de Știința Solului și Cultivarea Plantelor - Institutul de Cercetare de Stat, Czartoryskich 8, 24-100 Puławy, Polonia

Luísa Custódio

8 Centrul de Științe Marine, Universitatea din Algarve, Facultatea de Științe și Tehnologie, Clădirea 7, Campusul Gambelas, 8005-139 Faro, Portugalia

Ericsson Coy-Barrera

9 Laborator de chimie bioorganică, Facultatea de Științe de bază și aplicate, Noua Universitate Militară Granada, Campusul Nou Granada, Cajicá 250247, Columbia

Antonio Segura-Carretero

10 Departamentul de chimie analitică, Facultatea de Științe, Universitatea din Granada, Avda. Fuentenueva s/n, 18071 Granada, Spania

11 Centru de cercetare și dezvoltare pentru alimente funcționale (CIDAF), clădirea bioregiunii, Parcul tehnologic al științelor sănătății, Avenida del Conocimiento s/n, 188016 Granada, Spania

María de la Luz Cádiz-Gurrea

10 Departamentul de chimie analitică, Facultatea de Științe, Universitatea din Granada, Avda. Fuentenueva s/n, 18071 Granada, Spania

11 Centru de cercetare și dezvoltare pentru alimente funcționale (CIDAF), clădirea bioregiunii, Parcul tehnologic al științelor sănătății, Avenida del Conocimiento s/n, 188016 Granada, Spania

Raffaele Capasso

12 Departamentul de Științe Agricole, Universitatea din Napoli Federico II, 80055 Portici, Italia

William C. Cho

13 Departamentul de Oncologie Clinică, Spitalul Queen Elizabeth, SAR din Hong Kong, China

Ana M. L. Seca

14 cE3c- Centrul pentru Ecologie, Evoluție și Modificări ale Mediului/Azorean Biodiversity Group & University of Azores, Rua Mãe de Deus, 9501-801 Ponta Delgada, Portugalia

15 QOPNA & LAQV-REQUIMTE, Departamentul de Chimie, Universitatea din Aveiro, 3810-193 Aveiro, Portugalia

Abstract

Genul Euphorbia (familia Euphorbiaceae), care este al treilea cel mai mare gen de plante angiosperme care cuprinde cca. 2000 de specii recunoscute, sunt utilizate în întreaga lume în medicina tradițională, în special în medicina tradițională chineză. Membrii acestei taxe sunt imediat recunoscuți prin inflorescențele lor specializate și latexul. În această revizuire, este descrisă o prezentare generală a produselor naturale derivate din Euphorbia, cum ar fi uleiurile esențiale, extractele și compușii puri, activi într-o gamă largă de activități biologice și cu potențiale utilizări în întreținerea sănătății. Compoziția chimică a uleiurilor esențiale din speciile Euphorbia a dezvăluit prezența a peste 80 de fitochimicale, în principal sesquiterpene oxigenate și hidrocarburi sesquiterpene, în timp ce extractele Euphorbia conțin metaboliți secundari precum sesquiterpeni, diterpeni, steroli, flavonoizi și alți polifenoli. Extractele și metaboliții secundari din plantele Euphorbia pot acționa ca principii active ale medicamentelor pentru tratamentul multor afecțiuni umane, în special inflamație, cancer și infecții microbiene. În plus, produsele derivate din Euphorbia au un potențial mare ca sursă de extracte bioactive și compuși puri, care pot fi folosiți pentru a promova longevitatea cu mai multă sănătate.

1. Introducere

Genul Euphorbia (Euphorbiaceae) este al treilea gen major de plante cu flori, cu 1836 specii acceptate [1,2], subdivizate în multe subgenuri și secțiuni. Acest gen are o distribuție la nivel mondial și poate fi găsit în toate regiunile temperate și tropicale. De asemenea, acest grup de plante se caracterizează printr-o varietate extraordinară de forme, de la efemere mici până la mai multe forme de plante erbacee anuale sau perene, arbuști mari, copaci mici, subarbuști care formează perne și plante suculente asemănătoare cactuselor [3]. Din cele 243 de specii de Euphorbia evaluate de Lista Roșie IUCN a speciilor amenințate, 170 (70%) sunt amenințate cu dispariția (categorii vulnerabile, pe cale de dispariție și pe cale critică) [4].

Peste 5% din speciile de Euphorbia sunt utilizate în medicina tradițională, în principal ca agenți emetici și purgativi, pentru tratarea tulburărilor digestive și respiratorii, a afecțiunilor cutanate și inflamatorii, a migrenei, a paraziților intestinali și a gonoreei și a vindecării verucilor [5,6,7, 8.9]. Părțile utilizabile ale speciei Euphorbia includ rădăcini, semințe, latex, lemn, scoarțe, frunze și plante întregi [5,6,7,8,9]. O scurtă prezentare generală a aplicațiilor medicinii tradiționale ale Euphorbia este descrisă în secțiunea 2.

Speciile de Euphorbia au aceste proprietăți curative datorită prezenței diferitelor fitochimicale, care constituie metaboliții secundari ai acestor plante [1,10,11,12,13,14,15,16,17]. Acestea aparțin în principal claselor terpenoide, flavonoide și polifenoli care prezintă, de asemenea, o mare varietate de efecte biologice, cum ar fi citotoxice, inhibiția lanțului respirator mitocondrial la mamifere, HIV-1 și inhibarea infecției bacteriene, anti-inflamatorii, modulatori de rezistență multidrog [13,18, 19,20,21,22,23]. De fapt, există o atenție bună la metaboliții derivați de Euphorbia, în principal din cauza diterpenului ingenol mebutat identificat pe E. peplus L. (precum și pe E. lathyris L., E. nivulia Buch.-Ham., E. esula L., E. antiquorum L., E. serpens Kunth și E. fischeriana Steud.), Și este ingredientul activ al medicamentului Picato® utilizat în terapia topică împotriva stării precanceroase a pielii keratoza actinică [24,25,26]. Cu toate acestea, unii compuși ai Euphorbia sunt toxici, rezultând dintr-o strategie evolutivă de apărare a plantelor împotriva prădătorilor (de exemplu, ierbivorele), compuși care au un efect caustic și iritant asupra pielii și promovează tumorile [10,27].

Plantele Euphorbia sunt ușor de distins prin latexul lor lăptos toxic și foarte iritant pentru piele și inflorescențe particulare, desemnate ca cyathia [28,29] și sunt utilizate pe scară largă ca plante ornamentale, cum ar fi E. milii Des Moul., E. tirucalli L., și E. lactea Roxb [30]. Latexul este cel mai valoros produs obținut din speciile Euphorbia, în ciuda faptului că este toxic, conține mai mulți compuși naturali activi biologic, cum ar fi triterpenoizii [31]. În plus, latexul este utilizat în produse de valoare comercială, cum ar fi vopselele și cauciucul natural (cauciuc intisy obținut de la E. intisy Drake) [30,32].

Metaboliții secundari conținuți în plantele Euphorbia potentează, de asemenea, utilizarea lor pentru conservarea alimentelor. Potrivit lui Toro-Vazquez și colab. [33], ceara de candelilă obținută din frunzele unor specii de Euphorbia găsite în nordul Mexicului și sud-vestul Statelor Unite a fost recunoscută de Food and Drug Administration (FDA) ca aditiv alimentar cu proprietăți gelifiante, formând oleo-geluri împreună cu uleiuri vegetale. Conform reglementărilor UE, ceara de candelilă este atribuită prin codul aditiv E902 și este, de asemenea, un agent de sticlare permis, aplicat pe suprafața produselor de cofetărie, nuci, napolitane, boabe de cafea, suplimente alimentare și fructe proaspete [34].

Luând în considerare marele interes al plantelor de Euphorbia, ne propunem să abordăm compoziția chimică a uleiurilor esențiale, potențialul terapeutic, in vitro, in vivo și studiile clinice ale extractelor de Euphorbia și ale compușilor puri. Adoptăm denumirea taxonomică binomială latină a speciei Euphorbia considerată de baza de date Lista plantelor. Când nu se potrivește cu denumirea taxonomică indicată în referința bibliografică, sinonimul va fi afișat între paranteze.

2. Utilizările medicinii tradiționale ale plantelor Euphorbia

Genul Euphorbia este bine cunoscut pentru a implica mai multe plante utilizate în medicina populară în diferite părți ale lumii, în special în medicina tradițională chineză [5,7,9]. Mai mult, un studiu recent a discriminat distribuția geografică globală în ceea ce privește utilizările plantelor de Euphorbia în medicina tradițională [6]. În acest sens, au fost detectate cel mai adesea trei utilizări particulare, cum ar fi (1) tratamente ale tulburărilor sistemului digestiv (foarte frecvente la nivel global, cu excepția Australasiei); (2) ca remedii pentru infecții/infestări (în principal în Africa de Sud și America, Pacific, Asia-tropical și Asia-temperat); și (3) pentru tratarea afecțiunilor pielii/țesutului celular subcutanat (în special în Australasia, Europa, Asia și America de Nord). Pe de altă parte, în cadrul celor 33 de specii cu citări în practicile populare din întreaga lume, cele trei plante cu cele mai multe referințe utilizate ca medicamente tradiționale au fost E. hirta L., E. thymifolia L. și E. lathyris [6].

Euphorbia hirta întreagă plantă a fost angajată în Burundi, China, Filipine și Nigeria pentru a controla diareea [35,36,37,38], în timp ce decoctul E. hirta este utilizat în Vietnam, India și Mozambic pentru tratarea dizenteriei [39,40, 41] și pentru tratarea bronșitei/astmului/tusei în Nepal, Australia, sud-vestul Statelor Unite și Hawaii [6,39,42]. În plus, latexul de la E. hirta este, de asemenea, aplicat pentru tratarea bolilor de piele și a febrei, mai ales în Asia [6] și pentru tratarea gonoreei în Malaezia [43] și a altor afecțiuni precum malaria, candidozele și infecțiile cu viermi [6]. Populațiile din districtul Vellore din Tamil Nadu, India, folosesc decoctul plantei întregi E. hirta pentru a trata mușcăturile de șarpe otrăvitoare (administrare locală și orală) [44].

În ciuda proprietăților avortate ale decocțiilor E. thymifolia înregistrate în Chile, decocțiile sale de latex sau frunze au fost înregistrate ca stimulente ale lactației pe diferite continente [45]. În cazul E. lathyris, acțiunile emetice și purgative au fost descrise în Europa, precum și semințele sale utilizate pentru a trata mușcăturile de șarpe, ascita, schistosomiaza și hidropsia [38,46].

Euphorbia maculata L. în America de Nord este utilizată pentru tratamentul opacităților corneene și a verucilor [47], în timp ce în China, este utilizată pentru tratarea tulburărilor de sânge (de exemplu, hematurie, hemoptizie, epistaxis și hemafecia), carbuncule și răni [ 38]. Euphorbia denticulata Lam. și E. macrocarpa Boiss. & Buhse sunt de asemenea utilizate pentru vindecarea rănilor în Turcia [48] și o utilizare similară este raportată în Etiopia pentru E. heterophylla L. și E. prostrata Aiton [49].

Cu toate acestea, unele plante Euphorbia, în special latexul sau seva lactee (de exemplu, E. hirta, E. helioscopia, E. royleana Boiss. Printre altele), sunt considerate ca materiale iritante pentru piele, gură și gât, provocând senzație de arsură, acută inflamație (chiar și vezicule) și greață [58]. În medicina veterinară, E. milii Des Moul. și E. nivulia este utilizat pentru tratarea diareei și a rănilor la animale, respectiv, dar alte specii de Euphorbia pot produce iritații [6].

3. Plantele Euphorbia: Compoziția și activitățile uleiurilor esențiale

Cercetători din diferite țări din întreaga lume au studiat compoziția chimică a uleiurilor esențiale (EO) din diferite specii de Euphorbia. O prezentare generală a celor mai abundente componente ale acestora (conținutul mai mare de 5%), împreună cu cele mai relevante activități biologice pentru întreținerea sănătății (atunci când sunt disponibile și când a fost prezentată și activitatea biologică a unui compus standard pozitiv) este prezentată în Tabelul 1. Structura chimică a principalilor constituenți ai EO din speciile Euphorbia al căror conținut este mai mare de 25% este descrisă în Figura 1 .