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

Bibliography: pages 168-210.

Bottle gourd (Lagenaria siceraria (Mol.) Standley, Cucurbitaceae family) is a widely appreciated plant known for its significant nutritional and medicinal properties. In this study, untargeted metabolomics was employed to comparatively analyze metabolites profiles of various organs of L. siceraria (Egyptian cultivar): leaves (LE), the epicarp and mesocarp of unripe (UF) and ripe (RF) fruits, seeds (SE), and roots (RO) which were correlated to their wound healing potentials utilizing liquid chromatography quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry (LC-QTOF-MS/MS), molecular networking, and chemometrics. Besides, selected enzyme assays and fibroblast migration assay were applied to assess their wound healing potential. A total of 98 metabolites, including amino acids, phenolic acids, flavonoids, fatty acids/amides, sphingolipids, and phospholipids were identified and compared through multivariate data analysis. Principal component analysis revealed higher concentrations of flavonoid-C-glycosides, phenolic acids, and amino acids in LE, while other organs were enriched in fatty acids and phospholipids. Extracts of all organs enhanced skin fibroblasts migration rate in wounds within 48 h. SE and LE significantly increased cell migration rates by 99.7% and 79.8%, respectively. Moreover, RO, LE, and SE exhibited noteworthy collagenase inhibitory effects (with IC50 values of 200.6 ± 4.8, 335.2 ± 17.1, and 873.9 ± 44.5 µg/mL, respectively). Notably, LE displayed significant inhibition of elastase enzyme (IC50 =1.64 ± 0.08 µg/mL) and stimulated superoxide dismutase (SOD) activity (3.22 ng/mL). Additionally, LE demonstrated the highest radical scavenging activity in various antioxidant assays. On the other hand, a study was conducted to enhance the wound healing potential of the seed oil (SO) of L. siceraria via the preparation of SO-loaded binary nanoethosomal (SO-BNE) gels that were physically and chemically characterized.
In the SO-BNE gel groups (0.5 % and 5%), the normal appearance of the skin architecture and structure of the dermis was revealed. In addition, the levels of NRF2, TGF-β1 and FOXO1, collagen type I, SMA-α and MIP2 were significantly elevated in comparison with Mebo® (the reference formula). Furthermore, the SO screening through GC/MS unveiled high percentages of unsaturated fatty acids. SO was also found to be non-toxic to human skin fibroblast cells; enhanced migration rate at concentration of 50µg/mL by 75.9 %.
Another study was conducted to unveil the protective potential of the edible parts; the fruits and seeds of L. siceraria against lipopolysaccharides (LPS)-induced benign prostate hyperplasia (BPH) in mice at doses of 200 and 400 mg/kg orally for 14 days concurrent with LPS. Additionally, two molecular docking studies were perofrmed on the isolated bioactive constituents from L. siceraria fruits (beta-sitosterol, spinasterol, and isovitexin) as well as the primary constituent in the seeds oil (linoleic acid), focusing on their interactions with both the toll-like receptor 4 (TLR4) and nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B-cells [NF-κB] target receptors.

يحظى نبات لاجيناريا سايسيراريا (عائلة القرعيات) ب اهتمام وتقدير واسع لما نظرا ل قيمته الغذائية و الطبية الكبيرة.
في هذه الدراسة تم عمل أول استكشاف مقارن للتنميط الأيضي للمستخلصات من مختلف الاجزاء من الصنف المصري والتي تشمل الاوراق والثمار الناضجة والغير ناضجة (القشرة الخارجية وطبقة الميزو كارب) باستخدام الكروماتوغرافيا السائلة رباعي القطب المقترن باطياف الكتلة والتي تم ربطها ب قدرتهم على التئام الجروح وذلك من خلال اختبارها على عدة انزيمات بالاضافة الى تحديد معدل هجرة خلايا الفايبروبلاست. تم التعرف على 98 من المركبات التي تشمل السكريات ، والأحماض الأمينية ، ومشتقات الأحماض الفينولية/الأحماض السنامية والفلافونويدات ، وأحماض الدهنية ، والسفينجوليبيدات والفوسفولبيدات. كشف تحليل المكونات للمركبات المكشوف عنها وجود تركيزات أعلى من الفلافونويدات-C-جلوكوسيدات، و الاحماض الفينولية، والأحماض الأمينية في الأوراق في حين وجد إثراء اجزاء أخرى في النبات بالأحماض الدهنية والفوسفوليبيدات. وأظهرت مستخلصات البذور أعلى نسبة مئوية لهجرة الخلايا عند 48 ساعة حيث بلغت 99.7 % ومستخلص الاوراق معدل هجرة مرتفع جداً للخلايا يبلغ 79% عند تركيز 50. مايكروجرام/مل وبالاضافة الى ذلك اظهرت الجذور والاوراق والبذور قيم تثبيط عالية ل انزيم الكوللاجيناز حيث بلغت قيم التركيز الدولي 50 200.6 ± 4.8 و335.2 ±17.1 و873.9 ± 44.5 ميكروغرام/مليغرام، على التوالى بلغت قيمة IC50 لمستخلص الاوراق 1.64 ميكروغرام/مل وكذلك الحال لسوبر اوكسايد ديسميوتيز بمقدار 3.21 نانوغرام/مليغرامل للاوراق. أظهر مستخلص الاوراق أقوى نشاط مضاد للأكسدة بمختلف التحليلات على الجانب الاخر تم دراسة نشاط التئام الجروح للزيت المستخلص طبيعيا من بذور نبات لاجيناريا سايسيراريا وصيغة وتوصيف مستحضر نانومتري والذي تم تقييمة كيميائيا وفيزيائيا. تم تحسين التئام الجروح بنسبة مئوية بوضع المستحضر الانومتري بنسبة 5 في المائة و 0.5 في المائة مقارنة بمجموعة (كريم ميبو®) والمجموعات غير المعالجة.
وقد زادت نسب NRF2 وFOXOO1 و TGF و SMA-α and MIP2 زيادة ملحوظ. أدى التنميط الكيميائي للزيت المستخلص من البذور باستخدام كروماتوغرافيا الغار-سائل المقترن بمطياف الكتلة إلى التعرف على 25 من المركبات حيث شكلت الأحماض الدهنية غير المشبعة الجزء الأكثر وفرة. كشف تحليل هجرة الخلايا داخل المختبر عن ارتفاع معدل الهجرة 75.9 .%
دراسة اخرى لتقييم التاثير الوقائي ل الثمار والبذورمن نبات لاجيناريا سايسيراريا ضد تضخم البروستات الحميد والمستحثة ب اللايبوبوليساكارايدس بجرعات (200 و400 مجم) سويا مع حقن LPS عن طريق قناة مجرى البول لمدة 14 يوم. تبين ان مركبات بيتاسايتوستيرول وسبيناستيرول المفصولة من الثمار بالاضافة الى حمض اللينوليك الذي تم التعرف عليه في البذور لهم طاقات ربط عالية تجاه TLR4 و NF-

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.