Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/53594
Title: Antioxidative activity of mulberry leaf extract capable of inducing apoptosis in HepG2 cells
Other Titles: ฤทธิ์ต้านออกซิเดชันของสารสกัดใบหม่อนซึ่งสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดอะพอพโทสิสของเซลล์มะเร็งตับเฮปจี2
Authors: Wanlaya Naowaratwattana
Advisors: Wanchai D-Eknamkul
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Pharmaceutical Sciences
Advisor's Email: dwanchai@chula.ac.th
Subjects: Mulberry leaf
Plant extracts
Antioxidants
Cancer cells -- Growth -- Regulation
หม่อน (ใบ)
สารสกัดจากพืช
แอนติออกซิแดนท์
เซลล์มะเร็ง -- การเจริญเติบโต -- การควบคุม
Issue Date: 2007
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: The extracts from the leaves of mulberry (Morus alba L.) have been used in the oriental medicine to treat various disorders including cancer. The objectives of this study were (1) to partially characterize and determine the total phenolic content and antioxidant capacity of mulberry leaf extracts and (2) to investigate the effect of the extracts prepared from different four solvents (100% methanol, 50% aqueous methanol, 1-butanol and hot water) on cytotoxicity effect of human hepatoma HepG2 cells. High performance liquid chromatography coupled with photodiode array detection and mass spectrometry (HPLC-PDA-MS) were used. The organic extracts were found to contain compound of rutin, isoquercetin, kaempferol 3-rhanopyranosyl-glucopyranoside, quercetin 3-(6-malonylglucoside), astragalin and kaempferol 3-(6-malonylglucoside), and the hot water extract contained chlorogenic acid and caffeoyl quinic acid derivatives. The total phenolic contents of various extracts, measured by Folin-Ciocalteau assay were appeared to be in the range 1.80-3.52, 0.86-2.78, 0.46-1.50 g/100g dried leaves which were equivalent of chlorogenic acid, rutin, and gallic acid, respectively. All of the extracts inhibited 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), superoxide radical, hydroxyl radical and lipid peroxidation significantly in a dose-dependent manner. All the extracts had showed strong inhibition of cell proliferation of HepG2 cells. The 100% methanol extract appeared to possess higher cytotoxic effect to HepG2 cells than that of the normal human liver cells. Cell cycle distribution analysis and apoptosis, determined by flow cytometry, showed that the organic extracts caused cell cycle G2/M arrest and induced the caspases cascade for apoptosis. The hot water extract, on the other hand, showed very low effect. Among the proteins involved in the regulatory of cell cycle, the organic extracts reduced the enzyme level of topoisomerase IIα and increased that of p27Kip1 with no significant effect on p21Cip1/waf1. These results suggests that the phenolic-containing organic extracts of the mulberry leaves can inhibit HepG2 hepatoma cell population growth at G2/M phase through (i) inhibiting topoisomerase IIα, (ii) induced apoptosis processes, and (iii) induced the expression of p27Kip1. The mulberry leaf extracts, prepared from organic solvents, therefore, have anticancer potential to suppress liver cancer.
Other Abstract: สารสกัดจากใบหม่อน (Morus alba L.) ถูกนำมาใช้ประโยชน์ทางการแพทย์แผนตะวันออกมานานเพื่อรักษาความผิดปกติของร่างกายรวมทั้งโรคมะเร็ง การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ (1) จำแนกองค์ประกอบสารบางส่วนและหาปริมาณสารประกอบฟีนอลิคทั้งหมดและความสามารถในการต้านออกซิเดชันของสารสกัดจากใบหม่อน (2) เพื่อศึกษาผลของสารสกัดจากใบหม่อนซึ่งเตรียมจาก 100% เมทานอล, 50% เมทานอล, บิวทานอล และน้ำร้อน ต่อความเป็นพิษต่อเซลล์มะเร็งตับเฮปจี2 จากผลการวิเคราะห์โดย high performance liquid chromatography ต่อพ่วงกับเครื่องตรวจ photodiode array และ mass spectrometry (HPLC-PDA-MS) พบว่า สารสกัดจากตัวทำละลายอินทรีย์ ประกอบด้วยสารประเภท rutin, isoquercetin, kaempferol 3-rhanopyranosyl-glucopyranoside, quercetin 3-(6-malonylglucoside), astragalin และ kaempferol 3-(6-malonylglucoside) ส่วนสารสกัดจากน้ำร้อนมีสารประกอบประเภท chlorogenic acid และอนุพันธ์ของ caffeoyl quinic acid และเมื่อวิเคราะห์ปริมาณสารประกอบฟีนอลิคทั้งหมดของสารสกัดต่างๆ ด้วยวิธี Folin-Ciocalteau พบว่ามีค่าอยู่ในช่วง 1.80-3.52, 0.86-2.78, 0.46-1.50 กรัมสมมูลย์ ต่อ 100 กรัมของใบแห้ง ของ chlorogenic acid, rutin และ gallic acid ตามลำดับ สารสกัดทั้งสี่ชนิดสามารถยับยั้งอนุมูลอิสระ 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), superoxide radical, hydroxyl radical และ lipid peroxidation ได้อย่างมีนัยสำคัญแบบแปรผันตามปริมาณที่ใช้ สารสกัดทั้งสี่ชนิดมีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญของเซลล์มะเร็งตับ HepG2 โดยพบว่าสารสกัดจากเมทานอลมีความเป็นพิษต่อเซลล์มะเร็งตับเฮปจี2 มากกว่าเซลล์ตับปกติ สำหรับการศึกษาการกระจายตัวของวัฎจักรเซลล์ และ การตายแบบอะพอพโทสิส โดยวิธี flow cytometry พบว่าสารสกัดจากตัวทำละลายอินทรีย์เป็นสาเหตุทำให้เซลล์มะเร็งตับเฮปจี2 หยุดการเจริญไว้ ที่ระยะ G2/M และเหนี่ยวนำการส่งต่อของเอนไซม์คาสเพส (caspases cascade) ในการตายแบบอะพอพโทสิส ในขณะที่สารสกัดจากน้ำร้อนมีผลดังกล่าวน้อยมาก สำหรับโปรตีนที่เกี่ยวข้องในการควบคุมวัฎจักรเซลล์นั้นพบว่า สารสกัดจากตัวทำละลายอินทรีย์มีฤทธิ์ลดระดับการทำงานของเอนไซม์โทโปไอโซเมอเรส IIα และเพิ่มระดับการแสดงออกของโปรตีน p27Kip1 แต่ไม่มีผลต่อการแสดงออกโปรตีน p21Cip1/Waf1ผลการวิจัยนี้บ่งชี้ว่า สารสกัดจากตัวทำละลายอินทรีย์ของใบหม่อน ซึ่งมีสารฟีนอลิค อยู่หลายชนิด สามารถออกฤทธิ์ยับยั้งการเพิ่มจำนวนของเซลล์มะเร็งตับเฮปจี2 ที่ระยะ G2/M ผ่านทาง (i) ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์โทโปไอโซเมอเรส IIα (ii) เหนี่ยวนำการตายแบบอะพอพโทสิส (iii) กระตุ้นการแสดงออกของโปรตีนp27Kip1ดังนั้นสารสกัดจากใบหม่อนที่เตรียมโดยตัวทำละลายอินทรีย์ จึงมีศักยภาพมีฤทธิ์ต้านมะเร็งตับ
Description: Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2007
Degree Name: Doctor of Philosophy
Degree Level: Doctoral Degree
Degree Discipline: Biomedicinal Chemistry
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/53594
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2007.2012
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2007.2012
Type: Thesis
Appears in Collections:Pharm - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
wanlaya_na_front.pdf1.51 MBAdobe PDFView/Open
wanlaya_na_ch1.pdf621.87 kBAdobe PDFView/Open
wanlaya_na_ch2.pdf2.42 MBAdobe PDFView/Open
wanlaya_na_ch3.pdf1.77 MBAdobe PDFView/Open
wanlaya_na_ch4.pdf2.64 MBAdobe PDFView/Open
wanlaya_na_ch5.pdf1.39 MBAdobe PDFView/Open
wanlaya_na_back.pdf2.54 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.