Antioxidant Activities and Cell Viability against Cancer Cells of Adenophora remotiflora Leaves

모시잎의 항산화 효과 및 암세포주에 대한 세포 독성

This study was performed to determine the antioxidative and anticancer effects of extracts from Adenophora remotiflora leaves. The antioxidative effects of the extracts were measured using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)-radical scavenging activity and hemoglobin-induced linoleic acid oxidative inhibition assays. The results indicated that the extracts had stronger effects than the synthetic antioxidant BHT at the same concentration. The $SC_{50}$ values (50% radical scavenging effect on $1{\times}10^{-4}$ M DPPH) of the methanol fraction, water extract, and BHT were 47.5 ${\mu}g$/mL, 74.6 ${\mu}g$/mL and 102.2 ${\mu}g$/mL, respectively. In addition the $IC_{50}$ values (hemoglobin-induced linoleic acid oxidation inhibition) of the methanol fraction, water extract, and BHT were 120.8 ${\mu}g$/mL, 135.6 ${\mu}g$/mL, and 150.2 ${\mu}g$/mL, respectively. This research also assessed decreases in the survival of BNLcl2 cells (normal liver cells) by solvent fractions of the A. remotiflora leaf extracts at various concentrations (1, 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1,000, 2,000 ${\mu}g$/mL). The water extract did not decrease survival at any of the concentrations when compared to the control group. The hexane, ethyl acetate, and methanol fractions decreased survival as compared to the control group by inducing cell toxicity at a concentration of 1,000 ${\mu}g$/mL and above. Therefore, an anticancer activity experiment was conducted using concentrations below 500 ${\mu}g$/mL. At 500 ${\mu}g$/mL, the methanol fraction decreased A549 cell (human lung carcinoma cells) survival by 46% as compared to the control group, presenting the greatest effect against cell survival. All extracts showed greater anticancer activity in Hep G2 cells (human liver carcinoma cells) as compared to the A549 cells. For the Hep G2 cells, the methanol extract decreased survival by 28% as compared to the control group at the concentration of 500 ${\mu}g$/mL, thus restraining lung cancer cell growth.

본 연구는 모시잎의 핵산 분획물, 에틸아세테이트 분획물, 메탄올 분획물, 물 추출물에 대해 항산화성 효과와 BNLcl2 cell(인체 정상 간세포)의 세포독성 실험, A549 cell(폐암세포 주)와 Hep G2 cell(간암세포주)에 대한 항암성을 탐색한 결과는 다음과 같다. 모시잎의 각 용매별 분획물 시료를 DPPHradical 소거능으로 항산화 효과를 검토한 결과, $SC_{50}$이 메탄올 분획물, 물 추출물, BHT가 각각 47.5 ${\mu}g$/mL, 74.6 ${\mu}g$/mL, 102.2 ${\mu}g$/mL로 나타나, 이들 모시잎 분획물은 합성항산화제인 BHT보다 항산화 활성이 높음을 알 수 있었다. 또한, 헤모 글로빈 유도 linoleic acid의 산화 억제 활성을 측정한 결과에서도 메탄올 분획물과 물 추출물에서 $IC_{50}$이 메탄올 분획물, 물 분획물 120.8 ${\mu}g$/mL, 135.6 ${\mu}g$/mL로 BHT의 150.2 ${\mu}g$/mL보다 낮아 항산화 효과가 높았다. BNLcl2 cell(인체 정상 간세포)에서 대조군에 대한 모시잎의 용매 분획별, 농도별(1, 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1,000, 2,000 ${\mu}g$/mL)로 처리한 실험군의 세포 생존율의 저하를 알아본 결과, 물 분획물은 모든 농도에서 대조군에 비해 유의적인 생존율의 저하는 없었으나, 핵산, 에틸아세테이트, 메탄올 분획물은 1,000 ${\mu}g$/mL 이상에서 대조군에 비해 유의적(p<0.01~p<0.001)인 생존율의 저하가 있어 세포독성이 있는 것으로 나타났다. 항암 활성은 A549 cell 폐암세포주에 대해 메탄올 분획물이 다른 분획물에 비해 폐암세포주 생존율을 억제시켜 500 ${\mu}g$/mL에서 대조군보다 생존율이 46%까지 낮아졌다. Hep G2 cell 간암 세포주에 대한 항암 활성이 A549 cell보다 높았으며, Hep G2 cell에 대한 항암 활성은 500 ${\mu}g$/mL에서 메탄올 분획물은 28%까지 생졸이 낮았으며, 에틸아세테이트 분획물 30%, 물 추출물 36%, 핵산 분획물 52% 순이었다. 따라서 본 실험의 결과에 비추어 볼 때 모시잎은 산화와 변질의 원인이 되는 항산화 효과뿐만 아니라 폐암과 간암 세포의 성장을 저해하는 효과가 있었다. 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과, 메탄올 분획물과 물 분획물에서 함량이 높아 항산화 활성과 폐암 세포의 성장 저해 물질은 폴리페놀 계통일 것으로 생각되며, 간암 세포 성장 저해는 전체 유기 용매 분획물에 효과가 나타난 것으로 보아 폴리페놀 계통 외에 다른 생리활성 물질이 있을 것으로 보여, 이들 물질에 대한 추후 연구가 요구되며, 앞으로 식품뿐만 아니라 의약품의 원료 및 첨가물 등 다양한 제품에 이용할 수 있을 것으로 보인다.