Ocena aktywności cytotoksycznej ekstrudatów fasolowo-kukurydzianych względem nowotworowych komórek nabłonka jelitowego

• Autorzy: Joanna Tomczyk , Anna Olejnik , Katarzyna Kowalska , Wojciech Białas , Włodzimierz Grajek

Warianty tytułu

Assessment of Cytotoxic Activity of Bean-Corn Extrudates Towards the Neoplastic Cells in Human Intestinal Epithelium

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Przedmiotem pracy było określenie właściwości cytotoksycznych i genotoksycznych ekstrudatów fasolowo-kukurydzianych (EFK) wytworzonych z fasoli odmiany Red Kidney względem nowotworowych komórek nabłonka jelitowego Caco-2 i HT-29 MTX. W celu odzwierciedlenia warunków panujących in vivo badany produkt poddano działaniu czynników trawiennych i mikroflory jelitowej, symulując jego pasaż przez przewód pokarmowy. Potencjał cytotoksyczny EFK przed i po procesie trawienia określano poprzez oznaczenie szybkości proliferacji komórek metodą hemocytometryczną oraz przeżywalności komórek testem MTT. Ponadto zbadano wpływ EFK na stopień uszkodzeń DNA komórek nabłonka jelitowego stymulowanych i niestymulowanych H2O2. Wyniki doświadczeń wykazały silną aktywność antyproliferacyjną EFK zależną od jego stężenia. Wyznaczone dawki IC50 dla Caco-2 i HT-29 MTX wynosiły odpowiednio 9,24 i 3,55 % (m/v). Trawienie EFK w sztucznym przewodzie pokarmowym, z wydłużonym czasem oddziaływania mikroflory jelitowej, spowodowało znaczny wzrost aktywności cytotoksycznej w stosunku do komórek HT-29 MTX. Wyniki testu kometowego wykazały, że EFK nie indukuje uszkodzeń DNA w komórkach jelitowych, lecz ma działanie ochronne wobec oksydacyjnych uszkodzeń DNA generowanych przez 100 μM H2O2 w komórkach HT-29 MTX. (abstrakt oryginalny)

EN

The objective of this paper was to determine cytotoxic and genotoxic properties of bean-corn extrudates (BCE) manufactured from a mixture of Red Kidney beanflour and cornflour towards Caco-2 and HT-29 MTX neoplastic cells in human intestinal epithelium. In order to reproduce the in vivo conditions, the product examined was subjected to actions of digestive agents and intestinal microflora by simulating its passage along the alimentary tract. The cytotoxic potential of BCE before and after the digestion was determined using a hemocytometer to estimate the proliferation rate, and an MTT assay to evaluate the viability of cells. Moreover, the effect of BCE was investigated on a level of DNA damage in intestinal epithelium cells that were either stimulated or not stimulated by H2O2. The results obtained showed a high anti-proliferation activity of BCE that depended on its concentration level. The determined values of IC50 doses applied to Caco-2 and HT-29 MTX were 9.24 and 3.55% (w/v), respectively. The in vitro digestion process with a long term exposition of BCE to the action of intestinal microflora caused a significant increase in the cytotoxic effect on HT-29 MTX cells. The comet assay results showed that BCE did not induce DNA lesions in the intestinal cells, but it had a protective action towards the oxidative damages in DNA induced by 100 µM H2O2 in HT-29 MTX cells. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Żywność; Zdrowie; Choroby; Mikrobiologia; Biosynteza

EN

Food; Health; Illness; Microbiology; Biosynthesis

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 15 (2008)
• Numer: nr 6 (61)
• Strony: 40--54

Twórcy

autor

Joanna Tomczyk

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

autor

Anna Olejnik

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

autor

Katarzyna Kowalska

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

autor

Wojciech Białas

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

autor

Włodzimierz Grajek

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Bibliografia

• [1] Beninger C.W., Hostfield G.L.: Antioxidant activity of extracts, condensed tannin fractions, and pure flavonoids from Phaseolus vulgaris L. seed coat color genotypes. J Agric. Food Chem., 2003, 51, 7879-7883.
• [2] Boyer J., Brown D., Liu R.H.: In vitro digestion and lactase treatment influence uptake of quercetin and quercetin glucoside by Caco-2 cell monolayer. Nutr J., 2005, 4:1.
• [3] Galijatovic A., Walle U.K., Walle T.: Induction of UDP-glucuronosyl-transferase by the flavonoids chrisin and quercetin in Caco-2 cells. Pharm Res., 2000, 17 (1), 21-26.
• [4] Grajek W., Olejnik A.: Modele in vitro do badań nad biodostępnością przeciwutleniaczy. W: Przeciwutleniacze w żywności. Aspekty zdrowotne, techologiczne, molekularne i analityczne - pod red. W. Grajka. WNT, Warszawa 2007, s. 334-339.
• [5] Jałoszyński P.: Analiza pęknięć nici DNA metodą elektroforezy pojedynczych komórek (comet assay). W: Przykłady analiz DNA - pod red. R. Słomskiego. Wyd. AR, Poznań 2004, 344-349.
• [6] Koide T., Hashimoto Y., Kamei H., Kojima T., Hasegawa M., Terabe K.: Antitumor effect of anthocyanin fractions extracted from red soybeans and red beans in vitro and in vivo. Cancer Biother Radiopharm., 1997, 12 (4), 277-280.
• [7] Kuntz S., Wenzel U., Daniel H.: Comparative analysis of effects of flavonoids on proliferation, cytotoxicity, and apoptosis in human colon cancer lines. Eur. J. Nutr., 1999, 38, 133-142.
• [8] Kuo S.M.: Antiproliferative potency of structurally distinct dietary flavonoids on human colon cancer cells. Cancer Lett., 1996, 110, 41-48.
• [9] Lin L., Harnly J.M., Pastor-Corrales M.S., Luthria D.L.: The phenolic profiles of common bean (Phaseolus vulgaris L.). Food Chem., 2008, 107, 399-410.
• [10] Madhujith T., Amarowicz R., Shahidi F.: Phenolic antioxidants in beans and their effects on inhibition of radical-induced DNA damage. JAOCS, 2004, 81/7, 691-696.
• [11] Mathers J.C.: Pulses and carcinogenesis: potential for the prevention of colon, breast and other cancers. Br. J. Nutr, 2002, 88/3, 273-279.
• [12] Moskaug J.O., Carlsen H., Blomhoff R.: Molecular imaging of the biological effects of quercetin and quercetin-rich foods. Mech Ageing Dev., 2004, 125 (4), 315-324.
• [13] Murota K., Terao J.: Antioxidative flavonoid quercetin: implication of its intestinal absorption and metabolism. Arch Biochem Biophys., 2003, 417, 12-17.
• [14] Re R., Prellegrini N., Proteggente A., Panala A., Yang M., Rice-Evans C.: Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biology and Medicine, 1999, 26, 1231-1237.
• [15] Remiszewski M., Kulczak M.: Obróbka hydrodynamiczna suchych nasion roślin strączkowych. W: Przeciwutleniacze w żywności. Aspekty zdrowotne, techologiczne, molekularne i analityczne - pod red. W. Grajka. WNT, Warszawa 2007, s. 484-487.
• [16] Remiszewski M., Przygoński K., Kulczak M., Jeżewska M.: Optymalizacja układu ekstrakcyjnego i ocena właściwości przeciwutleniających nasion wybranych roślin strączkowych. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2006, 1 (46) Supl., 127-135.
• [17] Scalbert A., Williamson G.: Dietary intake and bioavailability of polyphenols. J. Nutr., 2000, 130, 2073-2085.
• [18] Singleton V.L., Rossi J.A.: Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdicphodphotungstics acid reagents. Am. J. Etnol. Vitic., 1965, 16, 144-158.
• [19] Tsuda T., Horio F., Osawa T.: Absorption and metabolism of cyanidin 3-O-beta-D-glucoside in rats. FEBS Lett., 1999, 449 (2-3), 179-182.
• [20] Valerio L.G., Kepa J.K., Picwell G.V., Quattrochi L.C.: Induction in human NAD(P)H:quinone oxidoreductase (NQO1) gene expression by the flavonol quercetin. Toxicol Lett., 2001, 119, 49-57.
• [21] Wyska E., Mager D.E., Krzyzanski W.: Methods of estimation of IC50 and SC50 parameters for indirect response models from single dose data. J. Pharm. Sci., 2003, 92, 1438-1454.
• [22] Zhang Y., Vareed S.K., Nair M.G.: Human tumor cell inhibition by nontoxic anthocyanidins, the pigments in fruit and vegetables. Life Sci., 2005, 76, 1465-1472.