Exploration of photoprotective and antibiotic activity of 20 wild Polypodiaceae ferns from Costa Rica

Abstract

Abstract. Skin disorders affect millions of people all over the world. There are limited options to treat dermal illnesses such as vitiligo, psoriasis, and atopic dermatitis (eczema). Central American ferns are a potential source of bioactive metabolites against those diseases. Currently, Polypodium leucotomos Poir. (Phlebodium aureum (L.) J. Sm. synonym) is the only one being commercially utilized for this purpose. In this work, we evaluated the concentration of the skin bioactive compounds: quinic and chlorogenic acid, in the extract of 20 wild ferns from Costa Rica. We also evaluated the antimicrobial capabilities of the raw extracts of wild ferns and the sun protection factor (SPF) of the extracts. We found 19 out of 20 have either an important concentration of the compounds mentioned above or antimicrobial properties. Also, most samples result in higher SPF than P. aureum’s rhizome. We also have studied the fern acclimatization, at different shading conditions, finding a significant influence of the culturing conditions on metabolite production. After acclimatization. So far, we demonstrate that various ferns included in this study are a potential source of treatments for skin conditions.

Resumen. Los trastornos cutáneos afectan a millones de personas en todo el mundo. Las opciones para tratar enfermedades dérmicas como el vitíligo, la psoriasis y la dermatitis atópica (eczema) son limitadas. Los helechos centroamericanos son una fuente potencial de metabolitos bioactivos contra esas enfermedades. Actualmente, Polypodium leucotomos Poir. (sinónimo de Phlebodium aureum (L.) J. Sm.) es el único que se utiliza comercialmente para este fin. En este trabajo evaluamos la concentración de los compuestos bioactivos de la piel: ácido quínico y clorogénico, en el extracto de 20 helechos silvestres de Costa Rica. También evaluamos las capacidades antimicrobianas de los extractos crudos de helechos silvestres y el factor de protección solar (FPS) de los extractos. Encontramos que 19 de los 20 tienen una concentración importante de los compuestos mencionados o propiedades antimicrobianas. Además, la mayoría de las muestras presentan un FPS más elevado que el rizoma de P. aureum. También hemos estudiado la aclimatación del helecho, en diferentes condiciones de sombreado, encontrando una influencia significativa de las condiciones de cultivo en la producción de metabolitos. Después de la aclimatación. Hasta ahora, hemos demostrado que varios helechos incluidos en este estudio son una fuente potencial de tratamientos para afecciones cutáneas.