نحاور واحدا من شباب الباحثين، ونتعرف منه عن ما قام به في دراسته الأكاديمية، فنلتقي بالباحث الدكتور/ أيمن يحي حسانين الخطيب، مدرس الكيمياء الحيوية بقسم الكيمياء الزراعية، بكلية الزراعة جامعة المنصورة، بإجراء دراسة نال عنها درجة الدكتوراه الفلسفية في العلوم الزراعية العام 2010، لدراسة تأثير بعض أوراق أشجار الفاكهة على تخفيض سكر الدم؛ والدكتور/ أيمن الخطيب حاصل على درجة الماجستير في الكيمياء الزراعية العام 2005، وهو قد تخرج من كلية الزراعة جامعة المنصورة، بكالوريوس الصناعات الغذائية العام 1999.واليك الحوار الاتى
س: دكتور أيمن، مبروك على الدكتوراه وإلى مزيد من التقدم المستمر بإذن الله، هل لك أن تخبرنا بتفاصيل دراستكم؟
تحتوى الدراسة على التحليل الكيميائي لأوراق صنفين من العنب (طومسون وفلام عديمى البذور) و السدر و الرمان و التين . حيث تم تقدير الرطوبة والرماد والألياف والبروتين والدهن والسكريات الكلية والسكريات الذائبة والسكريات غير الذائبة . كذلك تقدير المعادن (العناصر) و محتوى الكلوروفيل و الفينولات و الفلافونيدات الكلية . كذلك تم دراسة تأثير قدرة المستخلص الميثانولى الخام للأوراق تحت الدراسة على القدرة الاختزالية والنشاط المضاد للأكسدة والنشاط المثبط للفطريات والتأثير كعامل مخفض لارتفاع سكر الدم على فئران التجارب و ما يتبعها من وظائف بعض الأعضاء الأخرى مثل الكبد والكلى و دهون الدم و كذلك صفات الدم وأنسجة بعض الأعضاء مثل الكبد والكلى والبنكرياس.
س: يعني يمكن أن نقول أن الدراسة مقسم غلى جزأين، كيميائي وبيولوجي، فهل لكم أن تلخص لنا أهم التحليلات الكيميائية للأوراق تحت الدراسة؟
يمكن تلخيصها في النقاط التالية:
1. تم تقدير محتوى الرماد والألياف والبروتين والدهن والسكريات الكلية والسكريات الذائبة والسكريات غير الذائبة فى أوراق العنب صنفى طومسون وفلام عديمى البذور والسدر و الرمان و التين على أساس الوزن الجاف . ووجد أن أوراق كلاً من السدر والرمان تحتويان على أقل نسبة من كلً من الرماد (14,43 ، 13,41%) والبروتين (11,17 ، 10,03%) على التوالى . بينما نفس الأوراق تحتوى على أعلى النسب من الألياف والتي تصل إلى 39,43 ، 39,11% على التوالي .
2. تحتوى أوراق العنب صنف طومسون عديم البذور على نسب أقل من الرماد والألياف والدهون والتي كانت 17,55 ، 26,42 ، 2,52% على التوالي . على العكس من صنف فلام عديم البذور والتى كانت على 18,93 ، 29,76 ، 3,15% على التوالى . بينما تحتوى أوراق طومسون عديم البذور على نسب أكبر من البروتين (17,07%) والسكريات الكلية (36,44%) والسكريات الذائبة (25,30%) والسكريات غير الذائبة (11,14%) . بينما أوراق فلام عديم البذور تحتوى على 15,45 ، 32,71 ، 23,20 ، 9,51% من البروتين والسكريات الكلية والسكريات الذائبة والسكريات غير الذائبة على التوالى .
3. وجد أن عناصر الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والماغنسيوم والفوسفور والزنك والنحاس والحديد والمنجنيز فى أوراق العنب (الطومسون والفلام عديمى البذور) و السدر والرمان و التين بنسب جديرة بالاهتمام . كذلك كان البوتاسيوم هو العنصر الرئيسى فى جميع العينات حيث تراوحت نسبته مابين 277,00 إلى 311,00 ملليجرام/100جرام على أساس الوزن الجاف فى كل من أوراق العنب فلام عديم البذور وأوراق الرمان على التوالى .
4. محتوى الكلوروفيل الكلى والكاروتينات فى الأوراق الطازجة للعنب صنفى (طومسون وفلام عديمى البذور) و السدر والرمان و التين كان 2,029 ، 2,150 ، 3,199 ، 3,793 ، 3,037 ملليجرام /جرام على التوالى . وكان الكلوروفيل (أ) هو الكلوروفيل الرئيسى حيث أن كانت نسبته أعلى من الكلوروفيل (ب) فى جميع الأوراق تحت الدراسة . وجدير بالذكر كان محتوى الأوراق الطازجة للطومسون والفلام عديمى البذور و السدر والرمان و التين من الكاروتينات 0,837 ، 0,898 ، 0,771 ، 0,674 ، 0,714 ملليجرام /جرام على التوالى .
5. أظهرت التحليلات الكيميائية النباتية للمستخلص الميثانولى الخام لأوراق العنب صنفى (طومسون وفلام عديمى البذور) و السدر والرمان و التين أنها غنية بالتربينات والتانينات والفلافونيدات والقلويدات والكربوهيدات أوالجليكوسيدات والجليكوسيدات الفينولية والراتنجات بنسب مقبولة . على العكس كان مستخلص الأوراق فقيراً فى السابونينات ماعدا مستخلص أوراق السدر كان غنياً جداً بها ، وكذلك يحتوى مستخلص أوراق التين على كمية مقبولة من السابونينات .
6. تم حساب محتوى الفينولات الكلية فى أوراق العنب صنفى (طومسون وفلام عديمى البذور) و السدر والرمان و التين حيث كانت 119,82 ، 117,51 ، 147,47 ، 122,52 ، 123,51 ملليجرام حامض الجاليك لكل جرام على أساس الوزن الجاف على التوالى .
7. محتوى الفلافونيدات الكلية كان 13,25 ، 15,93 ، 16,35 ، 10,95 ، 9,57 ملليجرام كورستين لكل جرام من أوراق العنب صنفى (طومسون وفلام عديمى البذور) والسدر والرمان والتين على أساس الوزن الجاف على التوالى .
8. تحليل الفينولات بإستخدام كرماتوجرافيا السائل عالى الكفاءة (HPLC) أثبت وجود مركبات البروتوكاتشين ، الكاتشين ، بارا-هيدروكسى حامض البنزويك ، بارا-حامض الكيوماريك ، أورثو-حامض الكيوماريك ، الكيومارين بتركيزات مختلفة مقارنة بالمركبات القياسية فى جميع الأوراق تحت الدراسة .
9. تم إستخلاص مركب نقى من مستخلص خلات الإيثايل بعد عمل إستخلاص متتابع للمسخلص الميثانولى لأوراق السدر ، حيث تم التعرف عليه بـ 1H-13C-NMR ، ووجد أنه Quercetin-3-O-β-D-galactopyranoside-7-O-β-D-glucopyranoside .
• وجد أن القدرة الإختزالية للمستخلص الميثانولى الخام لجميع الأوراق تحت الدراسة تزداد بزيادة تركيز المستخلص . وأن أعلى قدرة إختزالية كانت للمستخلص الميثانولى لأوراق السدر حيث تراوحت بين 0,485 و 1,433 نانوميتر عند تركيز 20 و 100 ملليجرام/ملليلتر على التوالى . بينما القدرة الإختزالية للمستخلص الميثانولى لأوراق الطومسون عديم البذور والفلام عديم البذور و الرمان و التين كانت 0,639 ، 0,547 ، 0,332 ، 0,171 نانوميتر عند تركيز 100 ملليجرام/ملليلتر على التوالى .
• أثبتت النتائج الخاصة بكفاءة المستخلص الميثانولى الخام للأوراق تحت الدراسة على خلب الشق الحر 2,2 -azino-bis (3-ethyl benzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) أن مستخلص أوراق السدر حقق أقل إمتصاص لونى (0,062) مع أعلى نسبة تثبيط (88,17%) يتبعه فى ذلك مستخلص أوراق الرمان الذى حقق 86,83% كفاءة تثبيطية للشق الحر ABTS . بينما كفاءة المستخلص الميثانولى لأوراق الطومسون والفلام عديمى البذور و التين على خلب الشق الحر ABTS وتحقيق نسب التثبيط الآتية 81,10 ، 82,44 ، 83,20% على التوالى .
• تم دراسة تأثير إضافة المستخلص الميثانولى الخام لأوراق العنب صنفى طومسون وفلام عديمى البذور والسدر والرمان والتين كمضاد أكسدة طبيعى على ثبات زيت فول الصويا وحفظه من الفساد بالمقارنة بإضافة الـ BHT كمضاد أكسدة صناعى .
• تم تقييم المستخلصات الميثانولية الخام للأوراق تحت الدراسة بتركيزات متفاوتة كمضاد للفطريات على أساس النسبة المئوية لتثبيط نمو خمسة سلالات فطرية نامية معملياً على بيئة البطاطس والجلوكوز المتصلبة (PDA) ، حيث حقق المستخلص الميثانولى الخام لأوراق السدر أعلى نسبة تثبيط (95,56%) لفطر Botrytis fabae بتركيز 4ملليجرام/ ملليلتر من البيئة ، بينما وصلت نسبة التثبيط لأوراق العنب صنفى طومسون وفلام عديمى البذور والرمان والتين إلى 78,89 و 84,4 و 94,44 و 91,11% على التوالى لنفس الفطر وبنفس التركيز ، وعلى العكس كان فطرى Fusarium oxysporum و Fusarium solani أعلى الفطريات مقاومة لتأثير المستخلص الميثانولى الخام لجميع الأوراق تحت الدراسة .

س: ما هي أهم النتائج البيولوجية التي تحصلت عليها من تلك الدراسة على فئران التجارب؟
تم دراسة تأثير المستخلص الميثانولى للأوراق كعامل مخفض لارتفاع سكر الدم على فئران التجارب، و ما يتبعها من وظائف بعض الأعضاء الأخرى مثل الكبد والكلى و دهون الدم و كذلك وأنسجة بعض الأعضاء مثل الكبد والكلى والبنكرياس ، تم التوصل إلى ما يلي :
1. يؤدى حقن فئران التجارب بمادة streptozocin بتركيز 4,5 ملليجرام/100 جرام من وزن الجسم إلى ارتفاع معنوي فى مستوى سكر الدم من 124,67 إلى 388,33 ملليجرام/ديسيلتر .
2. تؤدى المعاملة الفمية بتركيزات مختلفة من المستخلص الميثانولى الخام للأوراق تحت الدراسة إلى انخفاض معنوي ملحوظ فى مستوى سكر الدم خاصة باستخدام تركيز 40 ملليجرام/100 جرام من وزن الجسم لمدة 30 يوم . وتظهر النتائج أن مستخلص أوراق السدر كان أفضل المستخلصات فى تخفيض مستوى سكر الدم يليه فى ذلك مستخلص أوراق العنب طومسون عديم البذور ثم أوراق الرمان وأوراق العنب فلام عديم البذور بالتتابع ، ثم يأتى مستخلص أوراق التين فى المرتبة الأخيرة فى تخفيض سكر الدم .
3. يؤدى حقن فئران التجارب بمادة streptozocin بتركيز 4,5 ملليجرام/100 جرام من وزن الجسم إلى إرتفاع معنوى فى نشاط إنزيمات الكبد (ALT , AST) . وعلى العكس تختلف المستخلصات الميثانولية النباتية فى قدرتها على تخفيض نشاط إنزيمات الكبد عند المعاملة الفمية خاصة بإستخدام تركيز 40 ملليجرام/100 جرام من وزن الجسم لمدة 30 يوم .
4. يؤدى حقن فئران التجارب بمادة streptozocin بتركيز 4,5 ملليجرام/100 جرام من وزن الجسم إلى إرتفاع معنوى فى مستوى الكرياتينين واليوريا (مدلول على كفاءة وظائف الكلى) فى سيرم الدم . وعلى العكس تختلف المستخلصات الميثانولية النباتية فى قدرتها على تخفيض مستوى الكرياتينين واليوريا عند المعاملة الفمية خاصة بإستخدام تركيز 40 ملليجرام/100 جرام من وزن الجسم لمدة 30 يوم .
5. يؤدى حقن فئران التجارب بمادة streptozocin بتركيز 4,5 ملليجرام/100 جرام من وزن الجسم إلى إرتفاع معنوى فى مستويات الجلسريدات الثلاثية والكولسترول الكلى والكولسترول منخفض الكثافة والكولسترول شديد منخفض الكثافة فى سيرم الدم . بينما تؤدى المعاملة الفمية بالمستخلصات الميثانولية النباتية إلى تخفيض مستويات تلك المكونات خاصة بإستخدام تركيز 40 ملليجرام/100 جرام من وزن الجسم لمدة 30 يوم .
6. يؤدى حقن فئران التجارب بمادة streptozocin بتركيز 4,5 ملليجرام/100 جرام من وزن الجسم إلى إنخفاض معنوى فى مستوى الكولسترول مرتفع الكثافة فى سيرم الدم . بينما تؤدى المعاملة الفمية بالمستخلصات الميثانولية النباتية إلى إرتفاع مستواه خاصة بإستخدام تركيز 40 ملليجرام/100 جرام من وزن الجسم لمدة 30 يوم .
7. اختبارات الأنسجة لبعض الأعضاء مثل الكبد والكلى والبنكرياس تظهر القدرات المتشابهة للمستخلصات الميثانولية الخام للأوراق تحت الدراسة فى الوصول إلى نتائج قريبة من الأنسجة الطبيعية ، وتم الحصول على أفضل النتائج باستخدام تركيز 40 ملليجرام/100 جرام من وزن الجسم لمدة 30 يوم .


Present study included the chemical composition of two species of grape (Vitis vinifera) (thompson seedless and flame seedless), zizyphus (Zizyphus spina-christi), pomegranate (Punica granatum) and fig (Ficus carica) leaves belong to families Viticeae, Rhamnaceae, Punicaceae and Moraceae, respectively such as moisture, ash, crude fiber, crude protein, crude lipids, total sugars, soluble sugars and insoluble sugars contents. Also, minerals, chlorophylls, polyphenols and total flavonoids were determined. Reducing power, antioxidant activities, antifungal activities and antidiabetic effect on diabetic rats were carried out using the methanolic extract of the investigated leaves.
• Chemical analysis for investigated leaves leads to the following points:
1. Moisture content of air dried investigated leaves were 9.50, 10.83, 9.67, 8.16 and 9.50% for thompson seedless, flame seedless, zizyphus, pomegranate and fig leaves, respectively.
2. Ash, crude fiber, crude protein, crude lipids, total sugars, soluble sugars and insoluble sugars were determined in thompson seedless, flame seedless, zizyphus, pomegranate and fig leaves. All results were calculated as (g/100g dry weight). Zizyphus and pomegranate leaves have the lowest percentage values for both ash (14.43 and 13.41%) and crude protein (11.17 and 10.03%) contents, respectively. On the other hand, the same leaves have the highest values of crude fiber contents which were 39.43 and 39.11% for zizyphus and pomegranate leaves, respectively.
3. Thompson seedless leaves have lower values of ash, crude fiber and crude lipids contents which were 17.55, 26.42 and 2.52%, respectively, than flame seedless leaves which were 18.93, 29.76 and 3.15%, respectively. On the other hand, thompson seedless leaves have higher values of crude protein (17.07%), total sugars (36.44%), soluble sugars (25.30%) and insoluble sugars (11.14%) contents than flame seedless leaves which were 15.45, 32.71, 23.20 and 9.51% for crude protein, total sugars, soluble sugars and insoluble sugars contents, respectively.
4. Sodium, potassium, calcium, magnesium, phosphorus, zinc, copper, iron and manganese were found in thompson seedless, flame seedless, zizyphus, pomegranate and fig leaves in considerable amounts. Potassium was the main element in all samples which ranged from 227.00 to 311.00 mg/100g on dry weight basis in flame seedless and pomegranate leaves, respectively.
5. Contents for total chlorophyll of thompson seedless, flame seedless, zizyphus, pomegranate and fig leaves were 2.029, 2.150, 3.199, 3.793 and 3.037 mg/g on fresh weight basis, respectively. While, chlorophyll (a) was the predominant type of chlorophylls because the values of chlorophyll (a) were higher than chlorophyll (b) for all leaves samples. Finally, carotene content of thompson seedless, flame seedless, zizyphus, pomegranate and fig leaves was 0.837, 0.898, 0.771, 0.674 and 0.714 mg/g on fresh weight basis, respectively.
6. The phytochemical constituents of crude methanolic extract of thompson seedless, flame seedless, zizyphus, pomegranate and fig leaves proved that the crude methanolic extract of investigated leaves were rich in terpenes, tannins, flavonoids, alkaloids, carbohydrate or glycosides, phenolic glycosides and resins within the acceptable limits. On the other hand, all extracts were poor in saponins, except zizyphus leaves extract was so rich in saponins, also saponins were found in fig leaves extract in acceptable limits.
7. Total polyphenols (mgGAE/g) content of thompson seedless, flame seedless, zizyphus, pomegranate and fig leaves were 119.82, 117.51, 147.47, 122.52, and 123.51 mgGAE/g dry weight for total polyphenols, respectively.
8. Total flavonoids were ranged from 13.25, 15.93, 16.35, 10.95 and 9.57 mgQE/g on dry weight basis for thompson seedless, flame seedless, zizyphus, pomegranate and fig leaves, respectively.
9. HPLC analysis proved that thompson seedless, flame seedless, zizyphus, pomegranate and fig leaves contained Protocatechuic, Catechin, P-hydroxy benzoic acid, P-coumaric acid, O-coumaric acid and Coumarin with different concentrations comparing with standard compounds.
10. Pure isolated compound from ethyl acetate fraction of zizyphus leaves was identified using assignment of 1H-13C-NMR signals which indicated that the isolated compound is Quercetin-3-O-β-D-galactopyranoside-7-O-β-D-glucopyranoside.
• The reducing ability increased with increasing the methanolic extracts concentrations for all samples. Zizyphus leaves extract have the most effective reducing ability which was ranged from 0.485 and 1.433 nm at concentrations of 20 and 100 mg/ml, respectively. Whereas, the reducing power for thompson seedless, flame seedless, pomegranate and fig leaves were 0.639, 0.547, 0.332 and 0.171 nm at concentration of 100 mg/ml, respectively.
• The capacity of investigated leaves extracts to scavenge the ABTS radical proved that crude methanolic extract of zizyphus leaves have the lowest absorbance value (0.062) with the highest inhibition percentage (88.17%) followed by pomegranate leaves which have 86.83% as inhibition capacity. Moreover, the capacity of thompson seedless, flame seedless and fig methanolic leaves extracts to scavenge the ABTS radical were 81.10, 82.44 and 83.20%, respectively.
• Using of crude methanolic extracts of thompson seedless, flame seedless, zizyphus, pomegranate and fig leaves as natural antioxidant, for keeping quality of soybean oil, led to retard the deterioration of the oil compared BHT as a synthetic antioxidant.
• The effect of various concentrations (1, 2 and 4 mg/ml) of thompson seedless, flame seedless, zizyphus, pomegranate and fig crude methanolic leaves extracts on the growth inhibition of Alternaria solani, Botrytis cinerea, Botrytis fabae, Fusarium oxysporum and Fusarium solani showed that zizyphus leaves extract produced the highest growth inhibition (95.56%) against Botrytis fabae at 4mg/ml. While, the percentages of growth inhibition for thompson seedless, flame seedless, pomegranate and fig leaves extracts were 78.89, 84.44, 94.44 and 91.11% against the same fungi strain. On contrary, Fusarium oxysporum and Fusarium solani showed the highest resistance effect for the methanolic extracts of all investigated leaves.
• Antidiabetic effect of crude methanolic extracts of investigated leaves on streptozocin-diabetic rats leads to the following points:
1. The injection of streptozocin at a dose of 4.5 mg/100g body weight caused a highly significant (P<0.05) increase in blood glucose level from 124.67 to 388.33 mg/dl for non-diabetic and diabetic rats at zero time, respectively.
2. All investigated leaves extracts showed a significant decrease in serum glucose levels with different values. The most effective treatment was the methanolic extract of zizyphus leaves which decreased blood glucose level to 128.33 mg/dl at a dose of 40mg/100g body weight after 30 days. While, crude methanolic extracts of thompson seedless, flame seedless, pomegranate and fig leaves decreased serum glucose levels to 131.67, 141.33, 133.67 and 183.00 mg/dl at the same dose and after the same period, respectively.
3. The injection with streptozocin induced a markedly increase in ALT and AST activities from 25.33 and 36.67 U/L to 58.00 and 70.67 U/L, respectively. All methanolic extracts of investigated leaves reduced both parameters with various abilities during the experimental period to reach the maximum reduction after 30 days and at a dose of 40 mg/100g body weight.
4. Intraperitoneal injection of streptozocin at a dose of 4.5 mg/100g body weight increased serum creatinine and blood urea levels from 1.30 to 2.20 and from 50.67 to 75.67 mg/ml in comparison with non-diabetic rats at zero time. All methanolic extracts of investigated leaves reduced the two parameters with different values during the experimental period to reach the maximum reduction after 30 days and at a dose of 40 mg/100g body weight.
5. Serum triglycerides, total cholesterol, LDL and vLDL increased significantly from 174.67 to 288.00, 194.67 to 382.67, 101.67 to 287.67 and from 34.67 to 57.67 mg/dl by injection of streptozocin at zero time. On the other hand, highly significant decrease in serum HDL level to obtain a value of 27.67 mg/dl for streptozocin-diabetic rats comparing with 47.00 mg/dl for non–diabetic rats by injection of streptozocin at zero time.
6. All crude methanolic extracts of investigated leaves reduced Serum triglycerides, total cholesterol, LDL and vLDL with varied levels during the experimental period to be near the normal levels after 30 days at a dose of 40 mg/100g body weight. While, HDL values increased to achieve the near normal values after 30 days at a dose of 40 mg/100g body weight of crude methanolic extracts of investigated leaves in various levels.
7. The histopathological examination of the liver, kidney and pancreas sections confirmed that intraperitoneal injection of streptozocin at a dose of 4.5 mg/100g body weight caused damage and degeneration in the selected organs. Whereas, all crude methanolic extracts of investigated leaves improved the histopathology of the selected organs near to normal with comparable abilities at end of the experimental period at a dose of 40 mg/100g body weight.

Ref: EL-KHATEEB, A.Y.H. (2010); Chemical and biological studies on some fruit tree leaves, Doctor of Philosophy (PhD.) In Agricultural sciences (Agricultural Chemistry), Faculty of Agriculture, Mansoura University