ABSTRACT Java cardamom is a species of herbal medicinal plant endemic to West Java, Indonesia, that has been used for a long time in traditional medicine. The effects of shading and nitrogen doses on the Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) profile, total phenolic and flavonoid contents, and antioxidant activity in the ethanol extract of Java cardamom leaves were investigated in this study. The experiment was conducted using a split-plot scheme with three replicates. The main plot constituted shading (without, 25, 50, and 75%), and the sub-plot comprised nitrogen doses (control, 0.9, and 1.36 g nitrogen fertilizer per polybag). GC-MS analysis found 27 compounds in the ethanol extract of Java cardamom leaves. The compounds 1.8-Cineole (36.87%) and 5-Hydroxy-3,7,4’-trimethoxyflavone (18.83%) had the highest concentrations in the combination of 25% shade with 0.9 g N fertilizer per polybag and 50% shade with 1.36 g N fertilizer per polybag. The highest total phenolic content (1.26 mg gallic acid equivalent g-1 dry weight), flavonoid content (3.42 mg quercetin equivalent g-1 dry weight), and ferric reducing antioxidant power (FRAP) antioxidant activity (5.80 μmol Trolox equivalent antioxidant capacity g-1 dry weight) were found with 75% shade. Metabolites 1-Methyl-4-isopropyl-cis-3-hydroxycyclohex-1-ene-6-one, 4-propoxy-catechol, cyclohexane, tert-pentyl-, cis-p-Menth-2,8-dienol, cis-carveol, and cis-p-mentha-1(7),8-dien-2-ol were responsible for antioxidant activity in the ethanol extract of Java cardamom leaves. Shade of 75% is recommended to produce optimal antioxidant activity and phenolic and flavonoid content from Java cardamom leaf extract.

RESUMO O cardamomo de Java é uma espécie de planta medicinal herbácea endêmica de Java Ocidental, na Indonésia, que tem sido usada há muito tempo na medicina tradicional. Os efeitos do sombreamento e das doses de nitrogênio no perfil de cromatografia gasosa-espectrometria de massas (GC-MS), teores de fenólicos e flavonoides totais e atividade antioxidante em extrato etanólico de folhas de cardamomo de Java foram investigados neste estudo. O experimento foi conduzido em esquema de parcelas subdivididas com três repetições. A parcela principal foi constituída de sombreamento (sem, 25, 50 e 75%) e as subparcelas foram compostas por doses de nitrogênio (testemunha, 0.9 e 1.36 g de nitrogênio por saco). A análise GC-MS encontrou 27 tipos de compostos no extrato etanólico das folhas de cardamomo de Java. Os compostos 1,8-Cineol (36.87%) e 5-Hidroxi-3,7,4’-trimetoxiflavona (18.83%) apresentaram as maiores concentrações na combinação de 25% de sombreamento com 0.9 g saco poli-1 de fertilizante N e 50% sombreamento com 1.36 g saco poli-1 de fertilizante N. O maior teor de fenólicos totais (1.26 mg de ácido gálico equivalente g-1 peso seco), flavonóides (3.42 mg de quercetina equivalente g-1 peso seco) e atividade antioxidante de poder antioxidante redutor férrico (FRAP) (5.80 μmol Trolox capacidade antioxidante aquivalente g-1 peso seco) foram encontrados na sombra de 75%. Verificou-se que 1-Metil-4-isopropil -cis-3-hidroxiciclohex-1-eno-6-ona, 4-propoxi-catecol, ciclohexano, terc-pentil-, cis-p-Menth-2,8-dienol, cis-carveol, dan cis-p-mentha -1(7),8-dien-2-ol foram os metabólitos responsáveis pela atividade antioxidante no extrato etanólico das folhas de cardamomo de Java. O sombreamento de 75% é recomendado para produzir maior teor fenólico e flavonóide e ótima atividade antioxidante do extrato de folhas de cardamomo de Java.

RESUMO: O pimentão grande tem o maior tamanho de fruta em comparação com outros tipos de pimentão. Além de ter um sabor picante, os pimentões grandes contêm outros bioquímicos benéficos, como fenólicos, flavonóides, antioxidantes e inibidores de α-glicosidase, que têm potencial para serem desenvolvidos para plantas tropicais funcionais. Informações sobre o conteúdo ainda não são amplamente encontradas. Portanto, este estudo teve como objetivo identificar compostos bioquímicos (TPC, TFC, DPPH, FRAP, AGI) em diversos genótipos de pimentão. O estudo foi conduzido de outubro a novembro de 2021 usando o método do leitor de microplaca. Os dados obtidos foram repetidos três vezes. O desenho de pesquisa usado foi um desenho inteiramente casualizado com um genótipo de fator único. Um total de 22 genótipos de pimentão grande foi usado neste estudo. O genótipo big chili F6074136-2-3-2-3 apresentou o maior teor de inibidor de α-glucosidase e antioxidante FRAP em comparação com outros genótipos 67,62% e 71,20 mol TE / g de extrato. O maior teor de fenólicos e flavonóides neste estudo foi indicado pelos genótipos CK 12 e F6074077-1-1-3-1. A correlação entre os parâmetros bioquímicos mostrou que TPC-AGI e TPC-DPPH foram significativamente correlacionados negativamente. Conclui-se que as informações deste estudo podem servir de base para o desenvolvimento de plantas tropicais funcionais em pesquisas futuras.

ABSTRACT: Big chili has the largest fruit size compared to other types of chili. In addition to having a spicy taste, big chilies contain other beneficial biochemicals such as phenolics, flavonoids, antioxidants, and α-glucosidase inhibitors that have the potential to be developed for functional tropical plants. Information on the content is still not widely found. Therefore, this study identified biochemical compounds (TPC, TFC, DPPH, FRAP, AGI) in several genotypes of big chili peppers. From October to November 2021, we conducted a study using the microplate reader method. We repeated the experiment three times. The research design used was a completely randomized design with a single factor genotype. A total of 22 genotypes of big chili were used in this study. The big chili genotype F6074136-2-3-2-3 had the highest content of α-glucosidase inhibitor and antioxidant FRAP compared to other genotypes 67.62% and 71.20 mol TE/g extract. The genotypes CK 12 and F6074077-1-1-3-1 indicated the highest phenolic and flavonoid contents. The correlation between biochemical parameters showed that TPC-AGI and TPC-DPPH were significantly negatively correlated. The conclusion is that the information in this study can be the basis for the development of functional tropical plants in future research.

Resumo A pimenta ornamental é um tipo de planta de pimenta favorecida pela beleza, mas ainda tem um sabor picante. Geralmente, tem uma cor roxa devido à presença de antocianinas. Acredita-se que o conteúdo bioquímico da pimenta ornamental tenha benefícios para a saúde humana. Este estudo visou a identificar compostos bioquímicos em diversos genótipos de pimentas ornamentais e linhagens puras. O estudo foi realizado usando o método de microplaca que foi repetido três vezes. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado com genótipo de fator único. Foram utilizados 16 genótipos de pimenta, sendo 4 genótipos de pimentas ornamentais e 12 genótipos de linhagens puras. Os resultados mostraram que o genótipo de pimenta ornamental Nazla IPB continha 83,27% de atividades inibitórias de α-glicosidase. As linhagens puras genótipo F10 145174-9-7-1-5-3-1-2-5 continham a segunda maior atividade inibitória de α-glicosidase (80,67%) e o maior antioxidante DPPH (15,40 μmol TE/g de extrato). O maior antioxidante do método FRAP foi demonstrado no pimentão ornamental de Adelina IPB. A correlação entre os parâmetros bioquímicos mostrou que o DPPH-AGI foi correlacionado significativa e positivamente e o FRAP-AGI foi correlacionado negativamente. Conclui-se que as informações deste estudo podem ser a base para o desenvolvimento de plantas ornamentais funcionais em futuras pesquisas de melhoramento de pimenta ornamental.

Abstract Ornamental chili is a type of chili plant that favors the value of beauty but still has a spicy taste. It generally has a purple fruit color because they contain anthocyanins. The biochemical content in ornamental chili is believed to have benefits for human health. This study aims to identify several biochemical compounds in several genotypes of ornamental chili and pure lines. The study was conducted using the microplate method which was repeated three times. The research design used was a completely randomized design with a single factor genotype. Sixteen genotypes of chili were used, consisting of 4 genotypes of ornamental chilies and 12 genotypes of pure lines. The results showed that the ornamental chili genotype Nazla IPB contained 83.27% α-glucosidase inhibitory activities. The pure lines genotype F10 145174-9-7-1-5-3-1-2-5 contained the second-largest α-glucosidase inhibitory activities (80.67%) and the highest antioxidant DPPH (15.40 μmol TE g.-1 extract). The highest antioxidant of the FRAP method was shown in Adelina IPB’s ornamental chili. The correlation between biochemical parameters showed that DPPH-AGI was significantly positively correlated and FRAP-AGI was negatively correlated. It is concluded that the information in this study can be the basis for the development of functional ornamental plants in future ornamental chili breeding research.

RESUMO: O composto dos resíduos das indústrias farmacêuticas, como folhas de goiaba (GL) e sementes de nim (NS), é usado na agricultura orgânica. Curcuma zanthorrhiza RoxB. é um medicamento fitoterápico amplamente reconhecido que cresce de forma nativa na Indonésia. Os curcuminóides e o xanthorrizol são os principais componentes bioativos de C. zanthorrhiza. Neste trabalho, objetivou-se avaliar o impacto do composto GL e NS no crescimento e produtividade bioativa de C. zanthorrhiza. Os tratamentos consistiram em esterco de vaca, composto GL, composto NS, composto GL + NS ou controle sem composto, em 2 e 4 kg por planta. Os resultados demonstraram que o composto NS e GL + NS aplicado com 4 kg por planta aumentou a produção de rizoma fresco, em comparação com os outros tratamentos. A NS compostada a 2 kg por planta aumentou as características de altura da planta e diâmetro do pseudoestêmico em comparação com o tratamento controle. A aplicação de composto de GL + NS em 2 e 4 kg por planta aumentou significativamente o comprimento das folhas e o número de brotações. Todos os tratamentos apresentaram alteração na largura e número de folhas. A aplicação de composto de GL e NS (2 kg por planta) apresentou maior produção de curcuminóide do que o controle. Os compostos constituídos por GL (2 kg por planta), NS (4 kg por planta) e GL + NS também aumentaram a produção de xanthorrizol em comparação com o tratamento controle. Os resultados ilustraram a aplicação prática de compostos GL e NS de resíduos de extração farmacêutica industrial para o cultivo orgânico de C. zanthorrhiza.

ABSTRACT: The compost from the waste of pharmaceutical industries, such as guava leaves (GL) and neem seeds (NS) is used in organic agriculture. Curcuma zanthorrhiza RoxB. is a widely recognized herbal medicine that grows natively in Indonesia. Curcuminoids and xanthorrhizol are the primary bioactive components of C. zanthorrhiza. In this study, we aimed to evaluate the impact of GL and NS compost on the growth and bioactive yields of C. zanthorrhiza. Treatments consisted of cow manure, GL compost, NS compost, GL+NS compost, or a no compost control, at 2 and 4 kg per plant. Results demonstrated that the NS and GL+NS compost applied with 4 kg per plant had increased fresh rhizome yield compared with the other treatments. Composted NS at 2 kg per plant increased the plant height and pseudo stem diameter traits compared with the control treatment. The compost application of GL+NS at 2 and 4 kg per plant significantly increased the leaf length and number of shoots. All treatments showed unchanged the leaf width and number of leaves. The compost application of GL and NS (2 kg per plant) showed higher production of curcuminoidsthan the control. The compost consisting of GL (2 kg per plant), NS (4 kg per plant), and GL+NS also increased the production of xanthorrhizol compared with the control treatment. Results illustrated the practical application of GL and NS composts from industrial pharmaceutical extraction waste for the organic farming cultivation of C. zanthorrhiza.

ABSTRACT Curcuma zanthorrhiza Roxb., Zingiberaceae, a species from Indonesia with xanthorrhizol as the major metabolite, has been used as a folk medicine in several of pharmacological activities. This work aimed to evaluate the xanthorrhizol contents, α-glucosidase inhibition, and cytotoxic activities in ethyl acetate fraction from accessions of C. zanthorrhiza. High-performance liquid chromatography investigated xanthorrhizol content with the standard. Pharmacological activities were evaluated by inhibition of α-glucosidase, the brine shrimp lethality test, and anticancer activity. The ethyl acetate fraction yield varied from 8.24% (Karanganyar) to 13.13% (Sukabumi). The xanthorrhizol contents were found to be in the range 43.55% to 47.99% with Ngawi and Wonogiri promising accessions having the lowest and highest value, respectively. IC50 value for α-glucosidase inhibition ranged from 339.05 µg/ml (Karanganyar) to 455.01 µg/ml (Ngawi). LC50 value for cytotoxic activities ranged from 33.25 µg/ml (Ngawi) to 42.28 µg/ml (Karanganyar) in brine shrimp lethality test, 3.10 µg/ml (Karanganyar) to 9.85 µg/ml (cursina-III) in Vero cell, and 1.17 µg/ml (Ngawi) to 6.83 µg/ml (Sukabumi) in MCF-7 cell. In this study, C. zanthorrhiza accessions have a high in xanthorrhizol contents and cytotoxic activities that showed a high potential of studied accessions for breeding programs on a commercial scale.