Evaluation of anti-diabetic and anti-lipidimic potential of kalongi sugar



Yüklə 77.33 Kb.
PDF просмотр
tarix21.08.2017
ölçüsü77.33 Kb.

 

 

Research Article

 

EVALUATION OF ANTI-DIABETIC AND ANTI-LIPIDIMIC POTENTIAL OF KALONGI SUGAR 

POWDER WATER EXTRACT IN STZ INDUCED DIABETIC RATS 

 

DR. SAMEENA ALAM

1*

, SURABHI KAVYA REDDY

1

, ABDULLA BAIG

1

, MADHAVI KOLAN REDDY

1

, MOHAMMED 

MOHIUDDIN

1

, DR. M. VENKATA REDDY

1

, DR. RAJESH KUMAR GUPTA

2

 

1

Sree Dattha Institute of Pharmacy, Sheriguda, Hyderabad, A.P, India, 

2

Gautam Buddha University, Noida, U.P, India

 

Received: 30 Aug 2012, Revised and Accepted: 29 Sep 2012 

ABSTRACT 

Natural therapies from the medicinal plants are known for their safe and alternative therapies in the treatment of diabetes mellitus. The aim of our 

present  study  was  to  investigate  the  polyherbal  formulation  (kalonji  sugar  powder)  for  antidiabetic  effect  in  streptozotocin  induced  diabetes  in 

wistar rats. The polyherbal formulation (kalonji sugar powder) was also investigated for its effect on serum lipid profile. Two doses of the water 

extract were chosen viz. 250 mg/kg  bwt and 500 mg/kg bwt in wistar rats. The aqueous extract at a dose of 500 mg/kg bwt showed significant 

(p<0.01) reduction in fasting blood glucose level to 61.3% after 14 days of treatment. A preliminary phytochemical analysis revealed the presence of 

various phytoconstituents which were believed to be responsible for pharmacological activity. It brought about fall in the level of total cholesterol 

by  21%  with  increase  of  45%  in  high  density  lipoprotein  (HDL)  cholesterol  including  53.6%  decrease  in  triglyceride  level  (TG)  as  compared  to 

diabetic control animals. The present study reveals the fact that polyherbal formulation (kalonji sugar powder) has antidiabetic effect. It reverses 

the  abnormal  lipid  profile  observed  in  diabetic  animals.  Therefore  the  water  extract  of  this  formulation  is  useful  in  maintaining  healthy  glucose 

levels and cholesterol levels. 

Keywords: Antidiabetic, Antihyperlipidemic, Polyherbal extractStreptozotocin  

 

INTRODUCTION 

Diabetes  mellitus  is  a  chronic  metabolic  disease  caused  by  an 

absolute or relative lack of insulin or reduced insulin activity, which 

results in hyperglycemia and abnormalities in carbohydrate, protein 

and  fat  metabolism[1,2].  Diabetes  mellitus  (DM)  is  the  commonest 

endocrine  disorder  that  affects  more  than  100  million  people 

worldwide  (6%  of  the  population)  [3].  It  is  estimated  that  143 

million  people  worldwide  are  suffering  from  diabetes,  almost  five 

times  more  than  the  estimates  ten  years  ago.  This  number  may 

probably be double by the year 2030[4].Though different therapies 

are  available  for  the  treatment  of  diabetes  mellitus  but  there  is  a 

growing  interest  in  herbal  remedies,  due  to  less  or  no  side  effects 

associated with these therapeutic agents. Because of their perceived 

effectiveness,  minimal  side  effects  in  clinical  experience  and 

relatively low costs, herbal drugs are prescribed widely even when 

their  biologically  active  compounds  are  unknown.  Ayurveda  is  the 

oldest  healing  system of  medicine for the  treatment  of  diabetes.  So 

an  attempt  has  been  made  to  evaluate  the  effectiveness  of  an 

ayurvedic  medicine-  Kalonji  Sugar  Powder  (a  polyherbal 

formulation 

containing 

leaves 


and 

seed 


of 

Trigonella 

foenumgraecum, seed of nigella sativa, seed of syzygium cumini, seed 

of cinchorium intybus ,  leaves of gymnium sylvestre) in treatment of 

diabetes in wistar rats.  

The  constituents  of  polyherbal  formulation  are-  Nigella  sativa  linn. 

known as black cumin and kalonji is a small medicinal herb and  its 

different  parts  have  been  reported  as  therapeutic  agents  in 

traditional  system  of  medicines[5,6].  Trigonella  foenum  graceum 

seeds  decrease  blood  glucose  concentration[7].  Syzygium  cumini 

seed  powder  exhibits  normoglycemia  and  better  glucose  tolerance 

[8].  Syzygium  cumini  seed  decrease  blood  glucose  level  and  also 

inhibit alpha glucosidase enzyme [9]. The seeds are used in diabetes 

treatment  [10]  .Cichorium  intybus  roots  and  seeds  are  used  in  the 

treatment  of  diabetic  and  hyperlipidemic  disorders  [11].  Gymnema 

sylvestre leaves lowers plasma glucose level [12] . 

MATERIALS AND METHODS 

Drugs, Chemicals, Reagents 

The  polyherbal  formulation,  kalonji  sugar  powder  was  procured 

from  Mohammedia  products,  Shah  Sahab  Mohalla,  Karimnagar, 

Andhra  Pradesh,  India,  streptozotocin,  glibenclamide  and  all  other 

chemicals were purchased from sigma aldrich. 

Preparation of extracts  

The  coarse  powder  was  macerated  for  48  hours  using  different 

solvents.  The  filtrate  obtained  was  evaporated  under  reduced 

pressure to dryness. The aqueous extract was selected and used for 

subsequent experimentation. 

Phytochemical screening of polyherbal formulation  

The  different  extracts  obtained  were  subjected  to  phytochemical 

screening  for  the  presence  of  flavanoids,  tannins,  alkaloids  , 

carbohydrates,  phytosterols,  triterpinoids,  saponins  according  to 

standard procedures [13]. 

Acute toxicity studies 

The  acute  toxicity  study was  carried  out  in  male wistar  rats by the 

"fix dose" method of OECD (Organization for Economic Co-operation 

and Development) Guideline No.420 [14]. The fixed dose method as 

in annex 2d, test procedure with a starting dose of 5000 mg/kg body 

weight,  was  adopted.  The  animals  in  two  groups  of  six  each  were 

taken and fasted overnight. The next day the product (suspended in 

5%  tween  80  solution)  was  administered  orally  at  a  dose  level  of 

2000  mg/kg  bwt  and  5000  mg/kg  bwt.  Then  the  animals  were 

observed  continuously  for  3  hours  for  general  behavioral, 

neurological, and autonomic profiles and then every 30 minutes for 

next 3 hours and finally for mortality after 24 hours till 14 days. No 

mortality was observed at the end of 14 day. 

Antidiabetic Activity 

Induction of diabetes  

Animals  were  fasted  for  24  hours  then  a  single  intraperitoneal 

injection of freshly prepared streptozotocin (40 mg/kg dissolved in 

0.9% in citrate buffer) was injected[15] 



Experimental design 

In the investigation, a total of 30 rats (24 diabetic surviving rats and 

6  normal  rats)  were  taken  and  divided  into  five  groups  of  6  rats 

each.  The  group  I  was  normal  rats  ,  group  II  serves  as  a  diabetic 

control  ,group  III  receiving  aqueous  extract  of  polyherbal  (250 

mg/kg  of  body  weight)formulation,  group  IV  receiving  aqueous 

extract  of  polyherbal  (500  mg/kg  of  body  weight)formulation  and 

group  V  serves  as  a  positive  control  receiving  the  standard  drug 

(glibenclamide) at the dose of (10mg/kg of body weight). 

International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences 

ISSN- 0975-1491 

 

 



 

 

    



      Vol 5, Suppl 1, 2013 

A

A



c

c

a



a

d

d



e

e

m



m

i

i



c

c

 



 

S

S



c

c

i



i

e

e



n

n

c



c

e

e



s

s

 



 

Alam et al. 

Int J Pharm Pharm Sci, Vol 5, Suppl 1, 94-96 

95 


 

Determination of antidiabetic activity  

The  fasting  blood  glucose  concentrations  of  the  animals  were 

measured at the beginning of the study and the measurements were 

repeated on 1

st

 , 7


th

 , and 14

th

 day of the experiment. 



Assessment  of  antidiabetic  activity  on  glucose  tolerance  in 

mildly diabetic rats 

The  anti-diabetic  effect  of  aqueous  extract  of  polyherbal 

formulation(kalonji  sugar  powder)  in  mild-diabetic  rats  was 

assessed by studying improvement in glucose tolerance(OGTT). The 

rats  were  divided into  six  groups- group  I control, received  vehicle 

(distilled  water)  only,  group  II  served  as  diabetic  control  whereas 

variable doses of 250, and 500 mg/ kg bwt of leaf extract was given 

orally to group III and IV respectively. Blood glucose levels were first 

checked  after  90  min  of  treatment,  considered  as  “0”  h  value,  and 

then  2g/  kg  bwt  glucose  was  given  orally  to  all  the  groups.  Blood 

glucose levels were further checked up to 3 h at regular intervals of 

1  h  each,  considered  as  1,  2,  and  3  h  values.  The  results  were 

compared with group V rats, which were treated with 10 mg/ kg bwt 

of glibenclamide (synthetic hypoglycemic agent).  



Biochemical determination  

After the 14

th

 day of treatment, blood was collected from the orbital 



plexus  of  overnight  fasted  rats.  The  serum  was  separated,  glucose, 

triglycerides,  LDL,  HDL  and  cholesterol  level  were  determined  by 

using  glucose,  triglycerides  test  kit  ,LDL,  and  HDL[16]  and 

cholesterol test kits (Span diagnostic Ltd, Surat), respectively. 



Statistical analysis 

All the group data were statistically evaluated using student’s t-test, 

expressed as  the  mean±S.D.  from  six  rats  in  each  group.  P-value  of 

0.05 or less was considered to be sigificant. 



RESULTS AND DISCUSSION 

Our  study  reveals  a  well  define  role  in  suppressing  the  high  blood 

glucose  levels  in  mild  diabetic  rats  of  the  polyherbal 

formulation(kalonji sugar powder) prepared from plants like Nigella 



sativa,  Trigonella  foenum  graecu,  Syzygium  cumini,  Cichorium 

intybus,  Gymnema  Silvestre.  It  also  showed  hypolipidemic  effects  in 

rats after 14 day of treatment.  

The OGTT studies of the mild diabetic animals reveal a maximum fall 

of 40% in 1 h by the dose of 500 mg/kg bwt whereas, the doses of 

250  mg/kg  bwt  produced  fall  of  about  36.5%  as  compared  to  the 

control.(fig 1). Moreover, the dose of 500 mg/kg bwt of the aqueous 

extract  showed  nearly  similar  effect  as  that  of  synthetic  drug 

glibenclamide. The OGTT studies also confirm 500 mg/kg bwt to be 

the most effective dose. This dose was therefore, selected for further 

studies in the case of mildly diabetic animals and a fall of 42% and 

61%  was  observed  in  FBG  after  7  and  14  days  of  treatment, 

respectively (Table. 1).  

0

50

100



150

200


250

300


350

FBG


0h

1h

2h



3h

Time(h)

B

G

L

(m

g

/d

l)

G I


G II

G III


G IV

G V


 

Fig. 1: Antidiabetic effect of aqueous extract of polyherbal formulation(kalonji sugar powder) on glucose tolerance in mild diabetic rats.   

*p<0.01 as compared to control. 

Table 1: Effect of administration of aqueous extract of polyherbal formulation(kalonji sugar powder) for 14 days on serum fasting glucose 

levels in diabetic rats(mean±S.D.) 

Treatment 

 

Blood Glucose Level (BGL) in mg /dl 



1

st

 day 

7

th

 day 

14

th

 day 

Normal Rats  

96±1.12 

95±2.67 


94±2.43 

Control Diabetic Rats  

201±1.89 

259±2.43 

290±2.67 

Diabetic Rats +aqueous extract 250mg 

221±2.1* 

179±3.22* 

151±2.98** 

Diabetic Rats +aqueous extract 500mg 

214±2.61* 

150±2.3** 

112±3.21* 

Diabetic Rats + SD (Glibenclamide) 

198±2.93* 

160±2.82* 

119±3.11* 

*P < 0.01 as compared to control; **P < 0.05 as compared to control 

Hyperlipidemia  is  mostly  coupled  with  hyperglycemia.  High 

levels  of  triglycerides  and  LDL  cholesterol  are  associated  with 

high  risk  of  coronary  dysfunction.  Whereas  increase  in  HDL 

cholesterol  is  associated  with  decrease  in  coronary  risk.  It  is 

interesting  to  note  that  the  dose  of  500  mg/kg  bwt  of  the 

aqueous  extract  lowered  the  TG,LDL  and  total  cholesterol  by 

53.6%,  53%  and  21%  and  simultaneously  an  increase  in  HDL 

cholesterol  level  by  45%  after  14  day  treatment  was  observed 

(Table 2) in our study. This would cause a decrease in mortality 

in  individuals  suffering  from  hyperglycemia  accompanied  by 

hyperlipidemia  where  the  cause  of  deaths  is  coronary 

dysfunction  


Alam et al. 

Int J Pharm Pharm Sci, Vol 5, Suppl 1, 94-96 

96 


 

Table 2: Effect of administration of aqueous extract of polyherbal formulation(kalonji sugar powder) for 14 days on serum cholesterol 

levels, Serum triglycerides, Serum HDL and Serum LDL levels in diabetic rats. (mean±S.D.) 

 Treatment 

Serum cholesterol  

Serum triglycerides 

Serum HDL 

Serum LDL 

Normal Rats  

90±2.21 

49±2.87 


45±1.12 

10.92±1.22 

Control Diabetic Rats  

137±2.87 

97±2.92 

28±3.12 


51.4.±3.21 

Diabetic Rats +aqueous extract 250mg 

127±3.23* 

52±2.15* 

39±2.45** 

32.1±1.23* 

Diabetic Rats +aqueous extract 500mg 

108±3.54** 

45±2.12* 

51±2.54* 

23.71±2.98* 

Diabetic Rats + SD (Glibenclamide) 

96±2.34* 

53±2.12** 

43±3.22* 

21.05±3.54* 



*P < 0.01 as compared to control; **P < 0.05 as compared to control 

The  phytocemical  investigation  revealed  the  fact  that  the  hypoglycemic  and  hypolipidemic  activity  could  be  due  to  the  presence  of  flavonoids, 

terpenoids or alkaloids (Table 3). 

Table 3: Pytochemical study for polyherbal formulation (kalonji sugar powder) 

Tests 

Chloroform 

Petether 

Ethylacetate 

Ethanol 

Aqueous extract 

Alkaloids 





Coumarines 





Carbohydrate 





Flavonoids 





Glycosides 





Saponins 





Steroids and 



pytosteroids 





Tannins 





Terpinoids 





 

For  the  present  study  we  conclude  that  the  aqueous  extract  of  the 

polyherbal  formulation (kalonji  sugar  powder)  showed  remarkable 

antidiabetic  and  hypolipidemic  effect  in  streptozotocin  induced 

diabetic rats.  The extract  showed  no  toxicity at  significantly  higher 

doses. Furthermore the above results could be due to the synergism 

exhibited  by  different  components  of  the  polyherbal  formulation 

(kalonji sugar powder) 



ACKNOWLEDGEMENT 

The authors are grateful to the Chairman Mr. G. Panduranga Reddy, 

Sree  Dattha  group  of  Institutions,  Hyderabad,  India  for  providing 

financial assistance for the above work. 



REFERENCES 

1.

 



Joseph  B,  Jinni  D  (2011).  An  insight  in  hypoglycemic  effect  of 

traditional  Indian  herbs  used  in  the  treatment  of  diabetes. 

Research Journal of Medicinal plant: 5, 352-376. 

2.

 



Metallic  S,  Sulochana  B,  Chetana  M,  Udupa  N  Devi  UP  (2003). 

Preliminary  studies  on  acuteand  subacute  toxicity  of  an 

antidiabetic  herbal  preparation,  dianex.  Indian  Journal  of 

Experimental. Biology 4: 316-320. 

3.

 

WHO/Acadia  (1992).  Rapport  de  la  Journe  Internationale  de, 



diabetes. 

4.

 



Cooke  DW  and  Plotnick  L  (2008).  Type  1  diabetes  mellitus  in 

pediatrics. Pediatrics in Review: 29, 374-385. 

5.

 

Deshaprabhu  SB  (1966).  The  wealth  of  India,  A  dictionary  of 



Indian Raw Materials and Industrial products: CSIR, New Delhi, 

Vol. VII, p.63. 

6.

 

EI-DaKhakhny M, Mady N, Lembert N and Ammon HPT (2002). 



The  hypoglycemic  effect  of  Nigella  sativa  oil  is  mediated  by 

extrapancreatic actions. Planta Medica:68: 465-466. 

7.

 

Chevallier.  A.  (1996).  The  Encyclopedia  of  Medicinal  Plants 



Dorling Kindersley. London ISBN 9-780751- 303148. 

8.

 



Ravi K, Ramachandran B, Subramanian S. (2004) Protective effect 

of  Eugenia  jambolana  seed  kernel  on  tissue  antioxidants  in 

streptozotocin  induced  diabetic  rats:  Biol  Pharm  Bulletin,  27, 

1212–1217.  

9.

 

Pandey M and Khan A (2002). Hypoglycemic effect of defatted 



seeds  and  water  soluble  fibre  from  the  seeds  of  Syzygium 

cumini Linn Skeels in streptozotocin diabetic rat Indian Journal 

of Experimental Biology: 40, 1178-1182. 

10.


 

Sastri BN and Venkataraman SK (1962). The wealth of India, A 

dictionary  of  Indian  Raw  Materials  and  Industrial  products. 

CSIR, New Delhi, Vol III, p.47, 408,429. 

11.

 

Pushparaj  PN,  Low  HK,  Manikandan  J,  Tan  BKH,  Tan  CH 



(2007).  Antidiabetic  effects  of  Cichorium  intybus  in 

streptozotocin-induced  diabetic  rats.  J.  Ethnopharmacol: 

111:430-434. 

12.


 

Ghalap  S  and  Kar  A.  Gymnemic  acid  from  Gymnema  sylvestre 

potentially regulates dexamethasone induced hyperglycemia in 

mice. Pharmaceutical Biology: 43, 192-195. 

13.

 

Harborne  JB  (1973).  Phytochemical  methods,  London. 



Chapman and Hall, Ltd. pp.49- 188. 

14.


 

OECD  2001  -  guideline  on  acute  oral  toxicity  (AOT) 

Environmental  health  and  safety  series  on  testing  and 

adjustment no.425  

15.

 

P.  Daisy  and  feril  g.  Jeeva  kani(2012).  International  Journal  of 



Pharmacy and Pharmaceutical Sciences,4,4,312-318. 

16.


 

Laxmidhar 

Maharana, 

Durga 


Madhab 

Kar, 


Snigdha 

Pattnaik(2012).  International  Journal  of  Pharmacy  and 



Pharmaceutical Sciences,4,4,269-279. 

 


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə