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    標題: 不同品系甘蔗葉之抗氧化與抗腫瘤活性
    Antioxidant and Anticancer Activity by Sugarcane (Saccharum officinarum L.) Leaf of Different Varieties
    作者: 余佩螢
    貢獻者: 杜平悳
    李家璞
    嘉南藥理科技大學:生物科技系暨研究所
    關鍵字: HepG2
    Clone 9
    甘蔗葉
    抗氧化
    酚酸化合物
    凋亡
    apoptosis
    sugarcane leaf
    antioxidant
    Clone 9 cells
    HepG2 cells
    cholesterol removal (assimilation)
    日期: 2010
    上傳時間: 2010-10-12 15:11:36 (UTC+8)
    摘要: 肝病堪稱為台灣人的「國病」,國人罹患肝病的比率頗高更為十大死因之一。由於肝臟細胞具有很高的代謝活性,為人體主要的解毒與代謝器官,因此肝細胞在代謝過程中常伴隨活性氧分子(reactive oxygen species)的生成,因而容易造成肝臟各種不同的氧化傷害,例如肝癌和肝炎。近年來研究顯示植物中的抗氧化成分,具有降低罹患癌症的風險,故本研究針對外觀符合民間描述具有護肝特性之甘蔗品系28NG-256、Wild type和873692及一般製糖與食用品系ROC10與ROC20等五種甘蔗品系進行總抗氧化能力測定,以篩選出最適之萃取溶劑和最具抗氧化力之甘蔗品系與其部位。五種品系甘蔗葉、甘蔗皮和甘蔗汁由不同極性之溶劑萃取後,以甘蔗葉水萃取物的總抗氧化力最為顯著(p<0.05),並以28NG-256品系甘蔗葉水萃取物抗氧化能力最佳。肝臟疾病與氧化壓力具有密切關聯性,因此本試驗以28NG-256品系與對照品系Wild type和ROC10探討甘蔗葉水萃取物對肝臟細胞氧化壓力的調節與對肝癌細胞凋亡之影響。試驗內容分成三部份:(一)甘蔗葉水萃取物之抗氧化特性分析與對正常肝細胞Clone 9氧化傷害之保護機制、(二) 甘蔗葉水萃取物對大鼠急性肝損傷之保護功效、(三)甘蔗葉水萃取物誘發肝癌細胞HepG2凋亡之機制探討。
    甘蔗葉水萃取物的抗氧化力,在不同的評估模式中均呈現劑量效應。在植物常見的抗氧化物質中,三種品系甘蔗葉水萃取物總多酚含量介於51.61-66.86 mg/g之間、類黃酮含量介於28.26-42.41 mg/g之間、單寧含量介於3.75-6.65 mg/g之間、花青素含量介於1.24-1.63 mg/g之間和抗壞血酸含量介於24.70-43.54 mg/g之間,三種品系甘蔗葉水萃取物以28NG-256的多酚和類黃酮含量最高,其總多酚含量與抗氧化力具顯著的正相關性(R2=0.97)。甘蔗葉水萃取物濃度50-500 μg/mL與Clone 9細胞預培養後可有效降低t-BHP對細胞的氧化傷害,顯著抑制t-BHP誘發Clone 9細胞內ROS的生成(p<0.05),細胞內抗氧化物質GSH的含量因t-BHP傷害而降低,但添加甘蔗葉水萃取物後可明顯增加(p<0.05),同時t-BHP會導致細胞內抗氧化酵素GPx、GRd、CAT和SOD活性受氧化壓力而顯著上升(P<0.05),添加甘蔗葉水萃取物後則可顯著降低細胞內因t-BHP影響而上升的GPx、GRd、CAT和SOD酵素活性(p<0.05),減緩t-BHP誘發Clone 9細胞內的氧化傷害。此外,三種品系甘蔗葉水萃取物對於t-BHP誘導的粒線體膜電位下降及caspase-3酵素活性上升等凋亡現象均可有效的抑制(p<0.05)。甘蔗葉中的六種酚酸化合物濃度於0.02-0.08 mM可保護Clone 9細胞免於t-BHP的造成的細胞凋亡。三種品系甘蔗葉水萃取物中以28NG-256對Clone 9細胞於t-BHP傷害下的保護效果最佳。給予雄性Wistar大鼠21天的28NG-256品系甘蔗葉水萃取物,再以腹腔注射四氯化碳急性傷害(50% CCl4,2 mL/kg of b.w.),24小時之後犧牲並分析血清生化值。結果顯示餵食高濃度(0.5 g/kg b.w.) 28NG-256品系甘蔗葉水萃取物可顯著降低因四氯化碳傷害增加之GOT和GPT酵素活性,減緩四氯化碳誘發之急性肝損傷。
    三種品系甘蔗葉水萃取物濃度提高至1500 μg/mL以上,具抑制肝癌細胞HepG2增生的能力,顯著降低肝癌細胞存活率(p<0.05),同時可提升粒線體中Bax和Bcl-2蛋白比值、降低粒線體膜電位與提升caspase-3酵素活性,可經由粒線體凋亡途徑誘導肝癌細胞凋亡。甘蔗葉水萃取物所含的酚酸化合物中,以gallic acid、chlorogenic aicd和caffeic acid最具誘導肝癌細胞的增生與促進凋亡能力。三種品系甘蔗葉水萃取物以28NG-256抑制肝癌細胞效果最佳。
    甘蔗葉水萃取物於體內和體外試驗中均證實具有護肝能力且不具毒性。三種品系甘蔗葉水萃取物添加濃度在500 μg/mL以下,具有保護Clone 9細胞免於t-BHP造成的氧化傷害,也可降低Wistar大鼠於急性四氯化碳傷害中的肝臟損傷。添加濃度達1500 μg/mL以上可使HepG2細胞凋亡。同時探討甘蔗葉水萃取物中所含的酚酸化合物gallic acid、chlorogenic acid和caffeic acid除具有抗氧化能力外,亦具有促進細胞凋亡的功效。甘蔗葉水萃取物 有成為保健食品的潛力。
    Polyphenolic extracts from various fruits and vegetables have shown to exert bioactive activity effects in cell culture studies. The aims of this study were to evaluate the antioxidant and anticancer of water extracts of sugarcane (Saccharum officinarim L.) leaf from three strains, including 28NG-256, Wild type and ROC10. The results showed that three varieties displayed significantly total antioxidant activity, reducing power, and liposome peroxidation inhibitory effects. Water extracts sugarcane leaves of three strains could inhibit t-BHP induced acute Clone 9 cell oxidative damage. However, addition of water extracts of sugarcane leaves in 50-500 µg/mL have a dose-dependent response for protected cells from t-BHP induced cytotoxicity. Furthermore, water extracts of sugarcane leaves increased the GSH content and inhibited GPx, GRd, CAT and SOD activity inducing by t-BHP damage. Male Wistar Rat pre-treated with 28NG-256 water extracts of sugarcane leaf for 21 days before treatment with a single dose of CCl4 (50% CCl4, 2mL/kg of b.w.). The results showed water extracts of sugarcane of 28NG-256 strain could significantly lower the serum levels of GOT and GPT activity. In the other hand adding above 1500 µg/mL of water extracts of sugarcane leaves could inhibit HepG2 cells proliferation, and significantly raise the apoptosis marker such as protein expression of Bax/Bcl-2 ratio, reduce the mitochondrial membrane potential and promote the caspase-3 activity in HepG2 cells. In addition to, the phenolic acid compound such as gallic acid, caffeic acid and chlorogenic acid by water extract of sugarcane leaves showed not only supply antioxidant but also prooxidant effectiveness in this studies. The water extracts of sugarcane leaf could provide health and functional food effect.
    關聯: 校內校外均不公開,學年度:98,183頁
    顯示於類別:[生物科技系(所)] 博碩士論文

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