Dianthus superbus fructus suppresses airway inflammation by downregulating of inducible nitric oxide synthase in an ovalbumin-induced murine model of asthma
In-Sik Shin12, Mee-Young Lee1, Hyekyung Ha1, Woo-Young Jeon1, Chang-Seob Seo1 and Hyeun-Kyoo Shin1*
Author Affiliations
1 Basic Herbal Medicine Research Group, Korea Institute of Oriental Medicine, 483 Expo-ro, Yusung-gu, Daejeon 305-811, Republic of Korea
2 College of Veterinary Medicine, Chonnam National University, Gwangju, 500-757, Republic of Kore
Journal of Inflammation 2012, 9:41 doi:10.1186/1476-9255-9-41
Background
Dianthus superbus has long been used as a herbal medicine in Asia and as an anti-inflammatory agent. In this study, we evaluated the anti-inflammatory effects of Dianthus superbus fructus ethanolic extract (DSE) on Th2-type cytokines, eosinophil infiltration, and other factors in an ovalbumin (OVA)-induced murine asthma model. To study the possible mechanism of the anti-inflammatory effect of DSE, we also evaluated the expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) in the respiratory tract.
Methods
Mice were sensitized on days 0 and 14 by intraperitoneal injection of OVA. On days 21, 22 and 23 after initial sensitization, mice received an airway challenge with OVA for 1 h using an ultrasonic nebulizer. DSE was applied 1 h prior to OVA challenge. Mice were administered DSE orally at doses of 100 mg/kg or 200 mg/kg once daily from day 18 to 23. Bronchoalveolar lavage fluid (BALF) was collected 48 h after the final OVA challenge. Levels of interleukin (IL)-4, IL-13 and eotaxin in BALF were measured using enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs). Lung tissue sections were stained with hematoxylin and eosin for assessment of cell infiltration and mucus production with periodic acid shift staining, in conjunction with ELISA and western blot analyses for iNOS expression.
Results
DSE significantly reduced the levels of IL-4, IL-13, eotaxin, and immunoglobulin (Ig) E, number of inflammatory cells in BALF, and inflammatory cell infiltration and mucus production in the respiratory tract. DSE also attenuated the overexpression of iNOS protein induced by OVA challenge.
Conclusion
Our results suggest that DSE effectively protects against allergic airway inflammation by downregulating of iNOS expression and that DSE has potential as a therapeutic agent for allergic asthma.
De prachtanjer (Dianthus superbus) is een vrij kort levende vaste plant die behoort tot de anjerfamilie (Caryophyllaceae). De prachtanjer komt van nature voor in Eurazië en groeit bijvoorbeeld nog in Duitsland. In België is de plant zeer zeldzaam.
De plant wordt 20-45 cm hoog en de stengel is dicht bezet met korte stekelachtige haartjes. De plant is zodeachtig en heeft smalle, lijnvormige bladeren. De prachtanjer bloeide in Nederland van juni tot september met roze of paarsachtige, soms witte, sterk geurende bloemen. De lang gesteelde bloemen staan in een wijdvertakt, meertakkig bijscherm.
De soort is volgens de Nederlandse Rode Lijst van planten niet meer in dat land aanwezig. De prachtanjer kwam er vroeger voor op zandruggen in veenachtig hooigrasland.
Gebruik in Mongolië MEDICINAL PLANTS IN MONGOLIA
Traditional Uses: The taste is sweet and sour, and the potency is cool. It is used for the following: aids in delivery of baby and placenta, dries out lymph disorders, for uterine diseases and inducing contractions. Also used as a diuretic, hemostatic, and anti-inflammatory. An overdose causes bleeding. It is an ingredient of the following traditional prescriptions: Bashaga-7, Digda-4, Ruda-6, and Zandan-18 [5–9].
Chemical constituents: Herb contains pectins [10], saponins: dianosides G, H and I, azukisaponin [11], dianthussaponin A, B, C and D [12], cyclopeptides: dianthins A-F, [13,14], longicalycinin A [15], alkaloids, pyrocatechin tannins, flavonoids: orientin, homoorientin [16], 4-methoxydianthramide B [13].
Flowers contains saponins, flavonoids [17]. Qualitive and quantitative assays: Flavonoids in the plant are identified by cyanidin reaction. Total flavonoid content is determined by spectrophotometry at 420 nm and calculated using the comparision curve of rutin [18].
Qualitive and quantitative standards: Loss on drying, not more than 13.0%. Ash, not more than 2.0%. Organic matter, not more than 2.0%, and mineral matter, not more than 0.5%. Total flavonoid content, not less than 1.2% [18].
Bioactivities: anti-DPPH free radical, 15-lipoxygenase [10], anticonvulsant [17].48 —
References:
1. Olziikhutag, N. (Ed). (1983). Latin-Mongolian-Russian Dictionary of Vascular Plants of Mongolia (p. 111). Ulaanbaatar: Press of Mongolian Academy of Sciences.
2. Gubanov, I.А. (1996). Conspectus on Mongolian Flora (vascular plants) (p. 44). Moscow: Valang Press.
3. Malishev, L.I., and Peshkova, G.A. (1979). Flora of Central Siberia (Vol. 2, p. 333). Novosibirsk: Science Printing.
4. Sanchir, Ch., Batkhuu, J., Boldsaikhan, B., and Komatsu, K. (2003). Illustrated Guide of Mongolian Useful Plants. (Vol. 1, p.83). Ulaanbaatar: Admon Printing.
5. Ligaa, U., Davaasuren, B., and Ninjil, N. (2005). Medicinal Plants of Mongolia Used in Western and Eastern Medicine. (p. 93). Ulaanbaatar: JCK Printing.
6. Yuthok Yonten Gonpo., Four Medical Tantras, VIII-IXth century.
7. Danzanpuntsag., Crystal rosary. XVIIIth century.
8. Boldsaikhan, B. (2004). Encyclopedia of Mongolian Medicinal Plants (p. 248). Ulaanbaatar: Mongolian University of Science and Technology.
9. Khurelchuluun, B., and Batchimeg, U. (2006). Illustrated Guide of Medicinal Plant Raw Materials of Mongolia. (p. 17). Ulaanbaatar: Erkhes Printing.
10. Gyrdagva, N. (2004). Chemical and pharmacological investigation of Dianthus superbus, its usage in veterinary practice. (p. 110). A thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy in Veterinary Medicine. Ulaanbaatar: Agriculture University of Mongolia.
11. Oshima, Y., Ohsawa, T., and Hikino, H. (1984). Structures of dianosides G, H and I, triterpenoid saponins of Dianthus superbus var. longicalycinus herbs. Planta Med. 50, 254.
12. Shimizu, M. and Takemoto, T. (1967). Saponins of Dianthus superbus var longicalycinus., Yakugaku Zasshi. 87, 250.
13. Hsieh, P.W., Chang, F.R., Wu, C.C., Li, C.M., Wu, K.Y., Chen, S.L., Yen, H.F., and Wu, Y.C. (2005). Longicalycinin A, a new cytotoxic cyclic peptide from Dianthus superbus var. longicalycinus (Maxim.) Will. Chem. Pharm. Bull. 53, 336.
14. Wang, Y.-C., Tan, N.-H.., Zhou, J., and Wu, H.-M. (1998). Cyclopeptides from Dianthus superbus. Phytochemistry 49, 1453.
15. Hsieh, P.W., Chang, F.R., Wu, C.C., Wu, K.Y., Li, C.M., Chen, S.L., and Wu, Y.C. (2004). New cytotoxic cyclic peptides and dianthramide from Dianthus superbus. J. Nat. Prod. 67, 1522.
16. Seraya, L.M., Birke, K., Chimenko, S.V., and Boguslavskaya, L.I. (1978). Flavonoids from Dianthus superbus. Khim. Prir. Soedin. 802.
17. Fedorov, A.A. et al. (1985). Plants Review of USSR: Family Magnoliaceae-Limoniaceae. (p. 188). Leningrad: Science Printing.
18. Oyuungerel, Z. (1978). Herb of Dianthus superbus, Mongolian National Standard 2606–78.
Dianthus anti-virus\
The sap of the Dianthus caryophyllus suppressed local lesion development of tobacco mosaic virus (TMV) on Nicotiana glutinosa. The seed extract of the plant shows potent antiviral activity against herpes simplex virus-1 (HSV-1) and hepatitis A virus-27 (HAV-27). The seed extract of Dianthus barbatus inhibits the growth of tobacco mosaic virus ordinary strain (TMV- OM). The lipophilic extract of Silene guntensis were tested against herpes simplex virus (HSV) and parainfluenza virus (PIV) and showed substantial antiviral activity against both viruses.
H.W.J. Ragetli, M. WeintraubPurification and characteristics of a virus inhibitor from Dianthus caryophyllus L. II. Characterization and mode of action. Virology, 18 (1962), pp. 241-248ArticleDownload PDFView Record in ScopusGoogle Scholar
A.B. Barakat, S.A. Shoman, N. Dina, O.R. AlfaroukAntiviral activity and mode of action of Dianthus caryophyllus L. and Lupinus termes L. seed extracts against in vitro herpes simplex and hepatitis A viruses infection. J Microbiol Antimicrob, 2 (2010), pp. 23-29View Record in ScopusGoogle Scholar94
T. TaniguchiIsolation and characteristics of a virus inhibitor in Dianthus barbatus seeds Proc Kansai Pl Prot Soc, 28 (1986), pp. 1-5CrossRefGoogle Scholar95
N.Z. Mamadalieva, N.T. Ul’chenko, N.K. Yuldasheva, A.A. Zhanibekov, D.R. Egamberdieva, A.I. GlushenkovaNeutral lipids and biological activity of the CHCl3 extract of the aerial part of Silene guntensis. Chem Nat Compd, 46 (2010), pp. 621-622 CrossRefView Record in ScopusGoogle Scholar
Dianthus is afgeleid van dios, dat God - en anthos, dat bloem betekent. Theophrastus 370-285 voor Christus, de Griekse plantenkenner schijnt de naam bedacht te hebben. De kleur van de anjers wordt veroorzaakt door twee pigment typen: carotenoïde en flavonoïden. Het eerste type is verantwoordelijk voor de kleurschakeringen van geel tot oranje. Aangezien veel anjers geen carotenoïde pigment hebben maar flavonoïde wateroplosbare pigmenten zoals anthocyaniden hebben we hiervan drie groepen: delphinidine die een blauwe tot purperen kleur geven; cyanidinen rood tot magenta en pelargonidinen die een roze, oranje, of steenrode kleur aan de bloemen geven.
De bloemengeur wordt veroorzaakt door eugenol, b-caryophylleen en benzoic acid derivaten. (Zuker et al 2002).
In de heuvels tussen San Remo en Grasse zijn enorme anjer kwekerijen, aangelegd door René van Anjou die in 1434 de heerschappij kreeg over de Provence. Toen liet hij in de heuvels in die regio anjervelden aanleggen zover het oog reikte en maakte de Provence tot het centrum van de anjerteelt. Het zijn kruidachtige planten met verdikte stengelknopen, vijftallige bloemen en eenbuisvormige kelk. Groeit het liefst op zanderige, droge grond, in de zon. Bloeien al sinds de oudheid in de Alpen en in het Middellandse Zeegebied. Bij de Grieken was het een godenbloem en ze tierden welig in de heuvels rondom de tempels. Niemand waagde het de bloem te plukken, alleen een enkele tempeldienaar, die het altaar versierde en er bloemkransen van maakte voor bruidsparen.
De Romeinse soldaten ontdekten de aromatische smaak van het bovenste deel van de bloemblaadjes. Het onderste deel was erg bitter. Ze weekten de bovenste blaadjes een nacht in een fles wijn. De drank die ze zo maakten leek op hun Anjerfavoriete harswijn. Dankzij de veroveringszucht van de Romeinen belandde deze drank in Gallië en Albion, het huidige Engeland, waar de “anjerwijn” tot ver in de Middeleeuwen een populaire drank was. Verder werden de bloemen gezouten en gesuikerd, als aroma aan gelei toegevoegd en er werd een saus gemaakt die bij schapenvlees werd gegeten tot en met de 18e eeuw. Erg speciaal is een anjerboter van fijngewreven bloemblaadjes met boter op vers geroosterd brood.
In Frankrijk werden de blaadjes gebruikt om azijn en sauzen te aromatiseren en hede ten dagen wordt de top van de bloemblaadjes verwerkt in desserts en gebak
In de parfumerie wordt de anjer veel toegevoegd aan mannengeuren omdat hij niet zo sterk geurt. Habit rouge van Guerlain was de eerste anjergeur in 1965.
Ook voor de bereiding van potpourri’s wordt de anjer veelvuldig gebruikt: rode anjer, damascener roos, sinaasappelbloesem, marjolein, mirre, tijm, lavendel, rozemarijn, en een dosis zeezout.