Chronic hyperglycemia in the prediabetic stage leads to glucose toxicity and pancreatic β-islet cells damage due to oxidative stress, predisposing subjects to the developement of type 2 diabetes. As a significant global health challenge, the continued search for phytoconstituents with potential to prevent, reduce or delay hyperglycemia and its ultimate progression to type 2 diabetes, amongst other benefits including reduced or absence of side effects, is warranted. This study evaluated 68 Asteraceae species for their in vitro ability to improve glucose-uptake, inhibit both fungal (from Aspergillus oryzae) and porcine pancreatic α-amylases, retard glucose diffusion and scavenge DPPH free radicals. Of the plants investigated, 11 retarded glucose diffusion with Senecio biafrae, Eremanthus veadeiroensis and Vernonia brasiliana being the most active; 37 inhibited fungal α-amylase including Silybum marianum, Acanthospermum hispidum and Nigerian Tithonia diversifolia; 12 inhibited porcine pancreatic α-amylase with the most active being S. marianum, Baccharis gaudichaudiana and Eremanthus veadeiroensis; 36 improved insulin-mediated glucose uptake significantly better than metformin including Micania micrantha, Crassocephalum crepidioides and E. veadeiroensis; and 6 significantly exhibited > 90.0% antioxidant activity including Arnica montana, Baccharis genistelloides, B. gaudichaudiana, Erigeron floribundus, Solidago microglossa and Achillea millefolium. All the extracts were analysed by LC-UV-MS for further metabolomics analyses. The LC-MS chromatograms were processed and the generated marices were analyzed by unsupervised (Hierachical Cluster Analysis and Principal Component Analysis) and supervised (Partial least squarediscriminant analysis) multivariate statistical analysis. Untargeted metabolomics, correlating the metabolic fingerprints with the plants' observed bioactivities, yielded significant discriminant metabolites for each assay. Flavonoids and their glycosides were revealed as important variables responsible for the antidiabetic as well as antioxidant activities, indicating additional potential for the prevention of diabetes. Such includes apigenin 6-C-arabinoside8-C-glucoside, 6-methoxykaempferol-3-O-glucoside, 5-hydroxy-3,6,7,4'- tetramethoxyflavone, 5,6,7,4'-tetramethoxyflavone and 3,4',6-trimethoxyquercetagetin. This study provides further evidence for the use of untargeted metabolomics for the rapid determination of plant specialized metabolites with bioactive potentials, in this case the reduction or prevention of hyperglycaemia.

A hiperglicemia crônica no estágio pré-diabético acarreta toxicidade à glicose e dano às células β-ilhotas pancreáticas devido ao estresse oxidativo, predispondo os indivíduos ao desenvolvimento de diabetes tipo 2. Como um desafio significativo para a saúde global, a busca contínua de fitoconstituintes com potencial para prevenir, reduzir ou retardar a hiperglicemia e sua progressão final para o diabetes tipo 2, entre outros benefícios, é justificada. Este estudo avaliou 68 espécies de Asteraceae por sua capacidade in vitro de melhorar a captação de glicose, inibir as α-amilases pancreáticas de suínos (de Aspergillus oryzae) e porcinos, retardar a difusão da glicose e eliminar os radicais livres de DPPH. Das plantas investigadas, 11 retardaram a difusão da glicose, com Senecio biafrae, Eremanthus veadeiroensis e Vernonia brasiliana sendo as mais ativas; 37 inibiram a α-amilase fúngica, incluindo Silybum marianum, Acanthospermum hispidum e Tithonia diversifolia (nigeriana); 12 inibiram a α-amilase pancreática porcina sendo os mais ativos S. marianum, Baccharis gaudichaudiana e E. veadeiroensis; 36 melhoraram a captação de glicose mediada por insulina significativamente melhor que a metformina, incluindo Micania micrantha, Crassocephalum crepidioides e E. veadeiroensis; e 6 exibiram significativamente > 90,0% de atividade antioxidante incluindo Arnica montana, Baccharis genistelloides, B. gaudichaudiana, Erigeron floribundus, Solidago microglossa e Achillea millefolium. As matrizes MzmineTM geradas pré-processadas das impressões digitais metabólicas de extratos vegetais obtidos com UHPLC -UV(DAD)-MS (Orbitrap) foram analisadas no SIMCA utilizando-se análise não supervisionada (Análise de Agrupamento Hieráquico e Análise de Componentes Principais) e supervisionadas análise estatística multivariada. A metabolômica não-alvo, correlacionando as impressões digitais metabólicas com as bioatividades observadas nas plantas, produziu metabólitos discriminantes significativos para cada ensaio. Os flavonóides e seus glicosídeos foram revelados como importantes variáveis responsáveis pelas atividades antidiabéticas e antioxidantes, indicando potencial adicional para a prevenção do diabetes. Tal inclui a apigenina 6-C-arabinoside-8-Cglicosídeo, kaempferol-6-metoxi-3-O-glicosídeo, 5-hidroxi-3,6,7,4'-tetrametoxiflavona, 5,6,7,4'-tetrametoxiflavona e 3,4',6-trimetoxiquercetagetina. Este estudo fornece mais evidências para o uso de metabolômica não direcionada para a rápida determinação de metabólitos especializados em plantas com potenciais bioativos, neste caso a redução ou a prevenção da hiperglicemia.