Biological Activities and Nutritional Composition ofRhus coriaria L. (Sumac).

Abstract

Rhus coriaria L. (Anacardiaceae), commonly known as sumac, is a commonly used spice, condiment, and flavoring agent, especially in the Mediterranean region. Owing to its bountiful beneficial values, sumac has been used in traditional medicine for the management and treatment of many ailments including hemorrhoids, wound healing, diarrhea, ulcer, and eye inflammation. This plant is rich in various classes of phytochemicals including flavonoids, tannins, polyphenolic compounds, organic acids, and many others. This study presents a comprehensive exploration of the biochemical activities and potential therapeutic applications of Rhus coriaria (sumac) fruits, integral to Palestinian culinary heritage. Motivated by Sumac's widespread use in traditional Palestinian dishes and its potential as a functional ingredient, alongside the scarcity of studies on Palestinian Sumac extracts, Turkish Sumac was included for comparison. The overarching objective is to investigate and evaluate the biological activities and nutritional composition of Rhus coriaria fruits, specifically assessing antibacterial activities, antioxidant properties, total phenol contents, in vitro anticoagulation, HPLC- PDA analysis, proximate composition, and mineral estimation of Palestinian and Turkish-cultivated Sumac fruit extracts. Findings demonstrate remarkable antibacterial efficacy for both Palestinian and Turkish Sumac against drug-resistant strains, specifically gram-positive MRSA with Palestinian extracts showing up to 95.65% inhibition and Turkish extracts showing up to 73.91%. Assessment of antioxidant properties and total phenol content reveals that reflux extraction using 100% methanol consistently demonstrates enhanced antioxidant potential in both Palestinian and Turkish Sumac. The superior efficacy of the 100% methanol reflux extraction method over 80% methanol and room temperature extraction methods can be attributed to the higher solubility and extraction efficiency of methanol at elevated temperatures, which enhances the release of phenolic compounds and other bioactive constituents responsible for the tested biological activities. The study also investigates Sumac's potential as a natural anticoagulant. The findings reveal a significant (P < 0.05), concentration-dependent prolongation of activated partial thromboplastin time (aPTT) by both Palestinian and Turkish Sumac extracts, indicating a specific influence on the intrinsic coagulation pathway while sparing theextrinsic pathway with Palestinian extracts prolonging aPTT up to 59.6 seconds and Turkish extracts up to 57.8 seconds. HPLC analysis identified shared compound profiles in Palestinian and Turkish extracts, including gallic acid and rutin, suggesting uniformity in biological activities. Mineral analysis revealed that potassium was the most abundant mineral, with concentrations up to 6997 ppm, followed by calcium, with concentrations up to 3440 ppm, and magnesium, with concentrations up to 2959 ppm, Zinc was present in the lowest concentrations, measured at around 55.9 ppm. Proximate analysis reveals that both Palestinian and Turkish Sumac extracts are rich in fiber, followed by fat and moisture content. Despite some variations, both sources share significant hemostatic potential and specific bioactive compounds, emphasizing their overall functional similarity. Minor differences in proximate parameters were noted, with Turkish Sumac showing higher fat content and lower moisture content. Mineral estimation showed no significant differences between Turkish and Palestinian Sumac extracts, underscoring their overall bioactivity and functional similarity.

الأنشطة البيولوجية والتركيب الغذائي لنبات السماق. (Rhus coriaria L) الملخص: السماق Rhus coriaria L (Anacardiaceae)، هو من التوابل والبهارات والمنكهات شائعة الاستخدام، خاصة في منطقة البحر الأبيض المتوسط. نظرًا لقيمته المفيدة الوفيرة، فقد تم استخدام السماق في الطب التقليدي لإدارة وعلاج العديد من الأمراض بما في ذلك البواسير، وشفاء الجروح، والإسهال، والقرحة، والتهاب العين. هذا النبات غني بفئات مختلفة من المواد الكيميائية النباتية بما في ذلك مركبات الفلافونويد والعفص ومركبات البوليفينولوالأحماض العضوية وغيرها الكثير. تقدم هذه الدراسة استكشافًا شاملاً للأنشطة البيوكيميائية والتطبيقات العلاجيةالمحتملة لثمارRhus coriaria (السماق)، التي تعد جزءًا لا يتجزأ من تراث الطهي الفلسطيني. وبدافع من انتشاراستخدام السماق في الأطباق الفلسطينية التقليدية وإمكاناته كمكون وظيفي، إلى جانب ندرة الدراسات حول مستخلصات السماق الفلسطيني، تم إدراج السماق التركي للمقارنة. الهدف الشامل هو دراسة وتقييم الأنشطة البيولوجية والتركيب الغذائي لثمار Rhus coriaria، وعلى وجه التحديد تقييم الأنشطة المضادة للبكتيريا ،وخصائص مضادات الأكسدة، ومحتويات الفينول الإجمالية، ومنع تخثر الدم في المختبر، وتحليلHPLC-PDA ، والتركيب التقريبي، وتقدير المعادن للفلسطينيين والتركيين .- مستخلصات فاكهة السماق المزروعة. أظهرت النتائج فعالية مضادة للجراثيم ملحوظة لكل من السماق الفلسطيني والتركي ضد السلالات المقاومة للأدوية،وتحديداً MRSA إيجابية الجرام، حيث أظهرت المستخلصات الفلسطينية تثبيطًا يصل إلى 95.65% والمستخلصات التركية تظهر 73.91%. يكشف تقييم خصائص مضادات الأكسدة ومحتوى الفينول الإجمالي أن الاستخلاص الارتجاعي باستخدام الميثانول بنسبة 100% يظُهر باستمرار إمكانات مضادات الأكسدة المحسنة في كل من السماق الفلسطيني والتركي. يمكن أن تعزى الفعالية الفائقة لطريقة استخلاص الميثانول الراجع بنسبة 100% على 80% من الميثانول وطرق استخلاص الميثانول في درجة حرارة الغرفة إلى قابلية ذوبان الميثانول العالية وكفاءة استخلاصه في درجات حرارة مرتفعة، مما يعزز إطلاق المركبات الفينولية وغيرها من المكوناتالنشطة بيولوجيًا المسؤولة عن عملية استخلاص الميثانول. الأنشطة البيولوجية التي تم اختبارها. تبحث الدراسة أيضًا في إمكانات السماق كمضاد طبيعي للتخثر. تكشف النتائج عن إطالة كبيرة(P <0.05) تعتمدعلى التركيز لزمن الثرومبوبلاستين الجزئي المنشط(aPTT) بواسطة مستخلصات السماق الفلسطينية والتركية،مما يشير إلى تأثير محدد على مسار التخثر الداخلي مع الحفاظ على المسار الخارجي بالمستخلصات الفلسطينية التي تطيل زمن الثرومبوبلاستين الجزئي. تصل إلى 59.6 ثانية والمستخلصات التركية تصل إلى 57.8 ثانية. حدد تحليلHPLC الملامح المركبة المشتركة في المستخلصات الفلسطينية والتركية، بما في ذلك حمض الغاليك والروتين، مما يشير إلى التوحيد في الأنشطة البيولوجية. وكشف التحليل المعدني أن البوتاسيوم هو المعدن الأكثر وفرة، بتركيزات تصل إلى 6997 جزء في المليون، يليهالكالسيوم، بتركيزات تصل إلى 3440 جزء في المليون، والمغنيسيوم، بتركيزات تصل إلى 2959 جزء فيالمليون، وكان الزنك موجودا في أقل التركيزات، حيث تم قياسها بحوالي 2959 جزء في المليون. 55.9 جزء في المليون. يكشف التحليل التقريبي أن مستخلصات السماق الفلسطينية والتركية غنية بالألياف، يليها محتوى الدهونوالرطوبة. على الرغم من بعض الاختلافات، فإن كلا المصدرين يشتركان في إمكانات مرقئية كبيرة ومركبات نشطة بيولوجيًامحددة، مما يؤكد التشابه الوظيفي العام بينهما. ولوحظت اختلافات طفيفة في المعلمات التقريبية، حيث أظهرالسماق التركي محتوى أعلى من الدهون ومحتوى رطوبة أقل. أظهر التقدير المعدني عدم وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين مستخلصات السماق التركية والفلسطينية، مما يؤكد النشاط الحيوي الشامل والتشابه الوظيفي.