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

Bibliography: pages 103-110.

Chrysopogon zizanioides L. Nash, commonly known as vetiver grass or khus, is a perennial plant belonging to the Poaceae family and it is native to Southeast Asia. This study is composed of three parts. In the first part, C. zizanioides aerial parts (CA) and roots (CR) extracts were chemically profiled utilizing ultra-performance liquid chromatography coupled with high-resolution mass spectrometry (UHPLC/HRMS); then their anti-inflammatory activities were assessed using a complete Freund’s adjuvant (CFA) induced rheumatoid arthritis (RA) model in Wistar rats. Phenolic compounds were more prevalent in CA, with 42 identified metabolites compared to 13 in CR, while terpenoidal compounds were exclusively found in CR. In the CFA arthritis model, CA demonstrated superior anti-inflammatory activity compared to CR, evidenced by an increase in serum IL-10 levels and a concurrent decrease in pro-inflammatory markers such as IL-6, ACPA, and TNF-α. The anti-inflammatory response was linked to the suppression of multiple pathways, including JAK2/STAT3/SOCs3, ERK1/ERK2, TRAF6/c-FOS/NFATC1, TRAF6/NF-κB/NFATC1, and RANKL, all of which exhibited increased activity after CFA administration. CA modulated these pathways to a greater extent than CR, except for ERK1/ERK2, which was more effectively downregulated by CR.
In the second part, the hydrodistilled oil of Chrysopogon zizanioides (CZO) was subjected to analysis via gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) and compared to the aroma profile of the fresh sample, which was analyzed using headspace GC/MS. The main constituents of the hydrodistilled oil were khusimol (16.48%), aristol-1(10)en-9-ol (12.5%), and cyclocopacamphenol (7.69%). The headspace GC/MS analysis identified bicyclo[5.2.0]nonane, 2-methylene-4,8,8-trimethyl-4-vinyl (14.17%), sativene (11.52%), and valencene (9.71%) as the predominant compounds responsible for the fresh aroma. The results indicated a high degree of similarity between the Egyptian oil and international market samples. Additionally, CZO cytotoxic activity against two human cancer cell lines, namely, lung (A549) and hepatocellular (HepG2), with IC50 values of 32.2 and 37.6 µg/mL, respectively.
Finally, the tissue culture study was conducted which included induction of shoots from crown explants on MS (Murashige & Skoog) medium and further followed by propagation on MS medium supplemented with 0.5 mg/L IAA. Various concentrations of phenylalanine and proline, both alone and in combination with salicylic acid and polyethylene glycol (PEG), were tested. The highest shoot multiplication was observed on MS medium with 100 mg/L phenylalanine and 500 mg/L PEG. The greatest yield of total flavonoids (32.82 ± 0.08 catechin equivalent) and phenolics (286.76 ± 1.55 gallic acid equivalent) was achieved on MS medium containing 100 mg/L phenylalanine with 100 mg/L salicylic acid, and MS medium with 50 mg/L proline, respectively. Shoots from these media were chemically profiled using LC-MS/MS and compared to control media. The analysis identified nine flavone glycosides, three lignans and flavolignans, four phenolics, three carboxylic acids, and three fatty acids. While treatments and elicitors did not affect the qualitative composition of shoot extracts, they significantly influenced the yield of polyphenolics

عشبة الفيتيفر، المعروفة علميًا باسم كريسوبوجون زيزانويدز، والمشهورة بأسماء الفيتيفر أو الخُص، هي نبات معمر ينتمي إلى عائلة النجيلية وأصلها من جنوب شرق آسيا. تتألف هذه الدراسة من ثلاثة أجزاء. فى الجزء الأول, تم تحليل التركيب الكيميائي لمستخلصات الأجزاء الهوائية والجذور لنبات الفيتيفر باستخدام التحليل الكروماتوغرافي السائل فائق الأداء المقترن بمطياف الكتلة عالي الدقة ثم تم تقييم أنشطتها المضادة للالتهابات باستخدام نموذج التهاب المفاصل الروماتويدي المستحدث بواسطة مساعد فريوند الكامل في فئران الويستار. وُجد أن المركبات الفينولية أكثر وفرة في مستخلصات الأجزاء الهوائية حيث تم تحديد 42 مركبا مقارنة بـ 13 في مستخلصات الجذور في حين وُجدت المركبات التربينويدية بشكل حصري في مستخلصات الجذور. في نموذج التهاب المفاصل ، أظهرت الأجزاء الهوائية نشاطًا مضادًا للالتهابات متفوقًا مقارنة بالجذور، كما يتضح من زيادة مستويات IL-10 في المصل وانخفاض متزامن في المؤشرات المؤيدة للالتهابات مثل IL-6 و ACPA و TNF-α. كان هذا التأثير المضاد للالتهابات مرتبطًا بتنظيم تنازلي لعدة مسارات: JAK2/STAT3/SOCs3 و ERK1/ERK2 و TRAF6/c-FOS/NFATC1 و TRAF6/NF-κB/NFATC1 و RANKL، والتي كانت جميعها مرتفعة بعد حقن مساعد كامل لفروند. قامت الأجزاء الهوائية بتنظيم هذه المسارات بشكل أكبر من الجذور، باستثناء ERK1/ERK2، الذي تم تنظيمه بشكل أكثر فعالية من قبل الجذور.
فى الجزء الثانى, تم تحليل الزيت المقطر مائيًا لنبات الفيتيفر باستخدام كروماتوغرافيا الغاز المطيافية الكتلية ومقارنته بملف الرائحة العطريه، والذي تم تحليله باستخدام كروماتوغرافيا الغاز المطيافية الكتلية للمساحة الرأسية. كانت المكونات الرئيسية للزيت المقطر مائيًا هي خوسيمول (16.48%)، وأريستول-1(10)ين-9-أول (12.5%)، وسيكلوكوكامفينول (7.69%). قام التحليل باستخدام كروماتوغرافيا الغاز المطيافية الكتلية للمساحة الرأسية بالتعرف على بيسايكلو[5.2.0]نونان، 2-ميثيلين-4,8,8-ثلاثي ميثيل-4-فينيل (14.17%)، ساتيفين (11.52%)، وفالنسين (9.71%) كمركبات رئيسية مسؤولة عن الرائحة العطرية. أشارت النتائج إلى درجة عالية من التشابه بين الزيت المصري والعينات المتوفرة في السوق الدولية. بالإضافة إلى ذلك، أظهر زيت الفيتيفر نشاطًا مضادا للسرطان ضد خطي خلايا سرطان الإنسان، الرئة (A549) وسرطان الكبد (HepG2)، مع قيم IC50 بلغت 32.2 و 37.6 ميكروغرام/مل، على التوالي.
أخيرا, تم إجراء دراسة زراعة الأنسجة التى شملت تحفيز البراعم من النبتات التاجية على وسط موراشيجي وسكوج واستمرار تكاثرها على الوسط المعزز بـ 0.5 ملغ/لتر من حمض اندول اسيتيك. تم اختبار تركيزات مختلفة من الفينيل ألانين والبرولين، سواء بشكل منفرد أو بالتزامن مع حمض الساليسيليك وبوليثيلين جلايكول. وُجد أن أعلى معدل لتكاثر البراعم تحقق على وسط موراشيجي وسكوج مع 100 ملغ/لتر من الفينيل ألانين و500 ملغ/لتر من بوليثيلين جلايكول. وتم تحقيق أكبر كمية من الفلافونويدات الكلية (32.82 ± 0.08 معادل كاتيشين) والفينولات (286.76 ± 1.55 معادل حمض الجاليك) على وسط موراشيجي وسكوج الذي يحتوي على 100 ملغ/لتر من الفينيل ألانين مع 100 ملغ/لتر من حمض الساليسيليك، وعلى وسط موراشيجي وسكوج مع 50 ملغ/لتر من البرولين على التوالي. تم تحليل البراعم من هذه الأوساط كيميائيًا باستخدام تحليل الكروماتوغرافيا السائلة المتقدمة بالترافق مع مطياف الكتلة ومقارنتها بوسائط التحكم. تعرف التحليل على تسعة جليكوسيدات الفلافون، وثلاثة ليغنانات وفلافوليجنانات، وأربعة فينوكيات، وثلاثة أحماض كربوكسيلية، وثلاثة أحماض دهنية. بينما لم تؤثر المعالجات والمحفزات

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.