Φυτοχημική προσέγγιση και βιολογική αξιολόγηση ειδών του γένους sideritis (τσάι του βουνού) από ελληνικές καλλιέργειες: χημική ανάλυση δευτερογενών μεταβολιτών, βιοδραστικότητα και τοξικολογική εκτίμηση

Abstract

This study focuses on the comparative evaluation of the chemical composition, antioxidant activity, and toxicity of four (4) Sideritis species (S. clandestina subsp. clandestina, S. raeseri, S. scardica, and S. syriaca) cultivated in different regions of Greece. Three geographically distinct samples were analyzed per species, examined as essential oils, hydroalcoholic extracts, infusions, and decoctions (48 samples in total). The chemical composition of essential oils, analyzed by GC-MS, revealed 165 volatile compounds, with linalool and α-terpineol as common constituents. Each sample displayed a unique chemical profile. LC-MS/MS-QTOF analysis of the extracts identified 24 secondary metabolites, including flavonoids, phenylethanoid glycosides (e.g., verbascoside), phenolic acids, and diterpenes. Antioxidant activity was assessed via DPPH, ABTS, and FRAP methods. Hydroalcoholic extracts exhibited the strongest antioxidant potential, with sample SR2_HM showing the highest activity across all methods. Notable antioxidant effects were also observed in certain decoctions and infusions. The total phenolic (TPC) and flavonoid (TFC) content correlated strongly with antioxidant activity. Toxicity was evaluated using the Microtox bioassay with Aliivibrio fischeri. Some samples, such as SC1_E and SR2_HM, displayed significant toxicity, with variation depending on extract type and geographic origin. In conclusion, the study highlights the chemical diversity and strong bioactivity of Sideritis species, particularly S. raeseri, S. scardica, and S. clandestina subsp. clandestina. The findings underline the critical role of geographic origin and extraction methods in the evaluation of bioactivity of medicinal and aromatic plants, offering novel insights for their safe and effective utilization.

Η παρούσα μελέτη εστιάζει στη συγκριτική αξιολόγηση της χημικής σύστασης, της αντιοξειδωτικής δράσης και της τοξικότητας τεσσάρων (4) ειδών του γένους Sideritis (S. clandestina subsp. clandestina, S. raeseri, S. scardica και S. syriaca), τα οποία καλλιεργούνται σε διαφορετικές περιοχές της Ελλάδας. Από κάθε είδος αναλύθηκαν τρία γεωγραφικά δείγματα, τα οποία εξετάστηκαν ως αιθέρια έλαια, υδρομεθανολικά εκχυλίσματα, εγχύματα και αφεψήματα (σύνολο 48 δείγματα). Η χημική ανάλυση των αιθερίων ελαίων με GC-MS οδήγησε στην ταυτοποίηση 165 πτητικών ενώσεων, με συχνότερες τη λιναλοόλη και την α-τερπινεόλη, ενώ κάθε δείγμα διέθετε ιδιαίτερο χημικό προφίλ. Αντίστοιχα, η LC-MS/MS-QTOF ανάλυση των εκχυλισμάτων ανέδειξε 24 ενώσεις, μεταξύ των οποίων φλαβονοειδή, φαινυλοαιθανοειδείς γλυκοζίτες (π.χ. βερμπασκοζίτης), φαινολικά οξέα και διτερπένια. Η αντιοξειδωτική δράση αξιολογήθηκε μέσω των μεθόδων DPPH, ABTS και FRAP. Τα υδρομεθανολικά εκχυλίσματα παρουσίασαν τη μεγαλύτερη αντιοξειδωτική ισχύ, με το δείγμα SR2_HM να ξεχωρίζει σε όλες τις μεθόδους. Σημαντική δράση παρατηρήθηκε επίσης σε ορισμένα αφεψήματα και εγχύματα. Η περιεκτικότητα σε ολικά φαινολικά (TPC) και φλαβονοειδή (TFC) συστατικά επιβεβαίωσε τη βιοδραστικότητα των εκχυλισμάτων. Η τοξικότητα των δειγμάτων εκτιμήθηκε με τη μέθοδο Microtox και χρήση του θαλάσσιου βιοδείκτη Aliivibrio fischeri. Ορισμένα δείγματα, όπως το SC1_E και το SR2_HM, εμφάνισαν υψηλή τοξικότητα, ενώ παρατηρήθηκε σημαντική διαφοροποίηση ανάλογα με τον τύπο εκχυλίσματος και τη γεωγραφική προέλευση. Συνολικά, η μελέτη ανέδειξε τη χημική ποικιλομορφία και την ισχυρή βιοδραστικότητα των ειδών Sideritis, με έμφαση στα είδη S. raeseri, S. scardica και S. clandestina subsp. clandestina. Τα ευρήματα τεκμηριώνουν τη σημασία της γεωγραφικής προέλευσης και της μεθόδου εκχύλισης στην αξιολόγηση της βιοδραστικότητας των φυτικών προϊόντων, προσφέροντας νέα δεδομένα για την ορθολογική αξιοποίησή τους.