Chemical composition, antioxidant and allelopathic activities of essential oils and crude extracts of Cupressus arizonica Greene Composition chimique, activités antioxydantes et allélopathiques des huiles essentielles et extraits bruts de Cupressus arizonica Greene

Abstract

Chemical composition, antioxidant, and allelopathic activities of extract from leaves and cones of Tunisian Cupressus arizonica were evaluated. The values of essential oils (EO) yields were 0.18% for leaves and 1.07% for cones. Following GC/MS analysis of C. arizonica leaves and cones, the major compounds identified in leaves EO were umbellulone (19.4%) and α-pinene (10.75%) while the EO of the cones was characterized by its richness with α-pinene (81.3%). In comparison with different extracts, the highest total antioxidant capacity was registered with ethanolic extracts of leaves followed by that of cones. However, the antioxidant activity was stronger with ethanolic extract of leaves than that of cones using both DPPH or ABTS in free radical scavenging activity assays. Results of allelopathic activity showed that the germination reduction depends on the nature of extract and their concentration level. All extracts of C. arizonica decreased the germination of Sinapis arvensis compared to the control. The EO from leaves and cones had the greatest reduction on germination and the strongest growth inhibition followed by the ethanolic extract then the aqueous extract. Results of this study can lead to identification of new phytotoxic compounds in extracts of C. arizonica useful in controlling weeds.

Keywords:

• Cupressus arizonica,
• essential oil,
• DPPH,
• ABTS,
• Sinapis arvensis,
• allelopathic activity

Résumé

La composition chimique, les activités antioxydantes et allélopathiques de l’extrait de feuilles et de cônes de Cupressus arizonica de Tunisie ont été évaluées. Les valeurs des rendements en huiles essentielles (HE) étaient de 0,18 % pour les feuilles et de 1,07 % pour les cônes. Grâce à l’analyse par GC/MS des feuilles et des cônes de C. arizonica, les principaux composés identifiés dans l’HE des feuilles étaient l’umbellulone (19,4 %) et l’α-pinène (10,75 %) tandis que l’HE des cônes était caractérisée par sa richesse en α-pinène (81,3 %). Par rapport à différents extraits, la capacité antioxydante totale la plus élevée a été enregistrée avec les extraits éthanoliques des feuilles, suivie par celle des cônes. Cependant, l’activité antioxydante était plus forte avec l’extrait éthanolique des feuilles que celle des cônes en utilisant DPPH ou ABTS dans les deux tests d’activité de piégeage des radicaux libres. Les résultats de l’activité allélopathique ont montré que la réduction de la germination dépend de la nature des extraits et de leurs niveaux de concentration. Tous les extraits de C. arizonica étaient capables de diminuer la germination de Sinapis arvensis par rapport au témoin. Les HE des feuilles et des cônes avaient un impact plus important sur la réduction de la germination et l’inhibition de la croissance, suivi par l’extrait éthanolique puis par l’extrait aqueux. Les résultats de cette étude peuvent conduire à identifier de nouveaux composés phytotoxiques dans des extraits de C. arizonica utiles pour la lutte contre les mauvaises herbes.

Mots-clés :

• Cupressusarizonica,
• huile essentielle,
• DPPH,
• ABTS,
• Sinapis arvensis,
• activité allélopathique