Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 154-157.

For many years, conifers have been utilized for their ornamental, economic values besides their medicinal value. Among the most important members of conifers cultivated in Egypt are: Pinus canariensis C.Sm. (Family; Pinaceae), Cupressus lusitanica Mill., and Cupressus arizonica Greene (Family; Cupressaceae) [PC, CA and CL, respectively].
In the first part, literature search emphasized the chemical composition and pharmacological activities of these plants. Their extracts and essential oils (EOs) exhibit different biological activities as anti-bacterial, anti- dermatophytes, antifungal, antioxidant, anti-diabetic, anti-Alzheimer, and anti-aging. Several volatile chemical classes have been detected in their EOs viz; monoterpene hydrocarbons, sesquiterpene hydrocarbons, oxygenated monoterpenes, oxygenated sesquiterpenes, diterpene hydrocarbons, and oxygenated diterpenes. Interestingly, variations in their essential oil composition were observed due to varied factors such as geographical origin, seasonal variations, organs, and seasons. Additionally, different classes of phytochemical compounds such as phenolic acids, flavonoids, biflavonoids lignans, terpenes, and fatty acids have been detected/isolated in/from their extracts.
The main target of the second part was to investigate their EOs phytochemical profiles using Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC- MS) method and evaluate the in-vivo effect of topical application of their EOs in Imiquimod (IMQ)–Induced Psoriasis in mice. The GC-MS analysis revealed that, monoterpene, sesquiterpene hydrocarbons, and oxygenated monoterpenes were the major detected classes in the three plants, except in PC EO, where oxygenated monoterpenes were absent. Additionally, PC EO is more effective than CL in alleviating IMQ-induced psoriasis symptoms. On the other hand, CA EO failed to alleviate these symptoms. These findings were observed in the psoriasis area and severity index (PASI) score, the histopathological investigation, and the spleen index.
The third part included the in-vitro screening of inhibitory activity of the three extracts against acetylcholinesterase (AChE), and butyrylcholinesterase (BChE). Extracts of CL and CA possessed the best inhibition of AChE (IC50:

English Abstract

199.7 ± 15.3 and 263.7 ± 17.3 µg/mL, respectively). CA extract showed significantly higher inhibitory activity on BChE with IC50 (74.3 ± 2.1 µg/mL) than CL and PC (136.3 ± 3.8, ˃500 µg/mL, respectively) compared to donepezil. Additionally, the antioxidant potential of the three extracts was tested using three different assays; ferric-reducing antioxidant power, radical cation-based 2,2′-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid), and oxygen radical absorbance capacity (FRAP, ABTS, and ORAC, respectively). Phytochemical screening was performed through the determination of their total polyphenolic content (TPC) and total flavonoid content (TFC). The results revealed that CA exerts promising antioxidant activities due to its high content of polyphenolics and flavonoids [105.41 ± 0.08 µg GAE/mg Extract and 37.15± 0.01 Rutin/mg Extract, respectively]. CA extract could be a promising source of bioactive metabolites for treating neurological diseases.
The fourth part of this study includes a bio-assay guided approach following the anti-bacterial lipase activity of the methanolic extracts of the three plants against a multidrug-resistant bacteria Acinetobacter baumanni. CA extract followed by CL and then PC, exhibited the highest inhibition of bacterial lipase activity with half-maximal inhibitory concentration (IC50) values of (1117.13 ± 87, 1278.25 ± 62.03, and 1925.75 ± 104.31, respectively). The methylene chloride fractions of CA and CL exhibited the highest inhibition of bacterial lipase activity, with IC50 values of (939.57 μg/mL and 1102.63 μg/mL), respectively. The investigation of the metabolite profiling of their extracts and their most active fractions via liquid chromatography- quadrupole-time-of-flight tandem mass spectrometry (LC-QTOF-MS/MS) analysis. A total of 99 secondary metabolites from diverse classes were tentatively identified. Then, the isolation of four bioactive metabolites [3,5-di- p-coumaroylquinic acid, epicatechin, cupressuflavone, and rutin] were established.

لسنوات عديدة تم استخدام الصنوبريات لغرض الزينه واقتصاديا إلى جانب قيمتها الطبية، الصنوبر الكناري و السرو اللوزتانيكا والسرو الأزرق هي ثلاث صنوبريات مزروعة في مصر.
في الجزء الأول ، أكد بحثنا في الأدبيات السابقة على التركيب الكيميائي والأنشطة الدوائية لهذه النباتات .حيث أن مستخلصاتهم وزيوتهم لها أنشطة بيولوجية مختلفة مثل مضادات البكتيريا، والفطريات الجلدية، ومضادات الفطريات، ومضادات الأكسدة، ومضادات السكري، ومكافحة الزهايمر، ومكافحة الشيخوخة. تم التعرف عن مركبات كيميائية اكبرهم هى هيدروكربونات أحادي التربين ثم هيدروكربونات سيسكويتيربين تليها أحاديات التيربين المؤكسجة والمجموعات الثلاث الأخيرة هي سيسكويتيربين المؤكسج وهيدروكربونات ثنائيه التيربين وثنائيات التيربين المؤكسجة. ومن المثير للاهتمام، لوحظت اختلافات في تكوين الزيت العطري بسبب عوامل متنوعة مثل الأصل الجغرافي والتغيرات الموسمية والأعضاء والفصول. بالإضافة إلى ذلك، تم اكتشاف / عزل فئات مختلفة من المركبات الكيميائية النباتية مثل الأحماض الفينولية والفلافونويد وقشور البيوفلافونويد والتيربينات والأحماض الدهنية في / من مستخلصاتها.
كان الهدف الرئيسي من الجزء الثاني من الدراسة هو الكشف عن التركيب الكيميائي لزيوت النباتات الطياره باستخدام كروماتوجرافيا الغاز المقترن بمطياف الكتلة وتم تقييم التأثير في الجسم الحي للتطبيق الموضعي لهذة الزيوت الطيارة في الصدفية المستحثه في الفئران. كشف التحليل على ان الهيدروكربونات أحادية التيربين وهيدروكربونات سيسكويتربين واحاديات التيربين المؤكسجة كانت الفئات الرئيسيه المكتشفه في الزيوت الثلاثه ماعدا زيت الصنوبر الكناري كانت فيه احاديات التيربين المؤكسجة غير ملحوظة. زيت الصنوبر الكناري كان اكثر فاعليه من زيت السرو اللوزتانيكا في التخفيف من اعراض الصدفية. من ناحية أخرى فشل زيت السرو الأزرق في التخفيف من هذه الأعراض. وقد لوحظت هذه النتائج في درجة منطقه الصدفية ومؤشر الشده ( (PASIوالكشف النسيجي المرضي ومؤشر الطحال.
كان الجزء الثالث من الدراسة لفحص النشاط المثبط في المختبر للمستخلصات الثلاثة ضد انزيمات (AChE) و(BChE). وجد أن السرو اللوزتانيكا هو أقوى مثبط لـ AChE، مع قيمة IC50 جديرة بالملاحظة (199.7 ± 15.3 g/mL)، يليه السرو الأزرق مع IC50 من (263.7 ± 17.3 (g/mL ثم الصنوبر الكناري مع IC50 تفوق (500 g/mL). كما أظهر مستخلص السرو الازرق تثبيطًا أكثر فاعلية على BChE مع IC50 (74.3 ± 2.1 g/mL) من السرو اللوتانيكا و الصنوبر الكناري (136.3 ± 3.8، ˃500 g/mL، على التوالي) مقارنة بـ donepezil. بالإضافة إلى ذلك، تم اختبار إمكانات مضادات الأكسدة للمستخلصات الثلاثة بواسطة طرق (FRAP و ABTS و ORAC). كشفت النتائج أن السرو الازرق يحتوي على محتويات عالية من متعدده الفينولات والفلافونويد ويظهر تاثير قوي ضد الأكسدة.
يتضمن الجزء الرابع من هذه الدراسة نهجًا موجهًا للفحص الحيوي ضد نشاط الانزيم ال lipase لمستخلصات الميثانول للنباتات الثلاثه ضد البكتيريا المقاومة للأدوية المتعددة Acinetobacter baumanni. تم ذلك من خلال التحقيق في التنميط الأيضي لمستخلصاتها والاجزاء الأكثر نشاطًا من خلال تحليل الكروماتوغرافيا السائلة - الرباعية - وقت الطيران جنبًا إلى جنب مع مطياف الكتلة (LC-QTOF-MS/MS). ثم الوصول إلى فصل أربعة مركبات نشطة بيولوجيًا [3,5-di-p-coumaroylquinic acid, epicatechin, cupressuflavone, and rutin

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.