Effect of Antioxidant, Antimutagenicity and Anticancer of Root Extract from Ixeris dentata Nakai

Ixeris dentata root were extracted with methanol and then fractionated with n-hexane, EtOAc and BuOH to get active fractions. and their antioxidant and antimicrobial activities in each fraction were determined. Ethyl acetate fraction of Ixeris dentata root showed strong antioxidant activities, but aqueous fraction did not show any activities. But in the antimicrobial test, aqueous fraction showed strong antimicrobial activities except to Escherichia coli. especially, aqueous fraction showed the strongest activities against Hypocrea nigricans. and butanol fraction showed the strongest activities against Cladosporium herbarum. This study was performed to determine the antimutagenic and cytotoxic effect of Ixeris dentata root methanol extract on Salmonella typhimurium TA98, TA100 and cancer cell lines using ames test and cytotoxicity assay, respectively. Cancer cell lines include human lung carcinoma(A549), human breast adenocarcinoma(MCF-7) and human hepatocellular carcinoma (Hep 3B). Futher fractionations with hexane, ethyl acetate, butanol and water from methanol extract of Ixeris dentata root were performed to obtain effective fraction, methanol extracts showed 79.94% inhibitory effect on the mutagenesis induced by N' -methyl- N' -nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG) against TA100, while 89.99% inhibition was observed on the mutagenesis induced by 4-nitroquinoline-1-oxide(4NQO) against TA98. In the meanwhile, butanol fraction showed 89.92% and 71.01% inhibitory effect on the mutagenesis induced by benzo(a)pyrene(B(a)P) against TA98 and TA100, respectively. Ethyl acetate fraction showed the strongest effect against A549, MCF-7 and Hep3B at the same concentration compared to those of other fration.

씀바귀 뿌리 추출물의 항산화성, 항돌연변이원성 및 항암활성 효과

씀바귀 뿌리 추출물 및 분획물에 대한 DPPH free radical 소거법에 의한 항산화활성을 검색한 결과 에칠아세테이트 분획물$(RC_{50}=12{\mu}g/ml)$이 대조구인 BHA$(RC_{50}=14{\mu}g/ml)$나 ${\alpha}-tocopherol(RC_{50}=12{\mu}g/ml)$과 유사한 활성을 나타내었다. 항미생물 활성을 측정한 결과 곰팡이 균주에 대해서는 물 분획물이 대체적으로 우수한 활성을 나타내었다. Hypocrea nigricans에서는 대조구인 Cyclohexamide$(13{\mu}g/ml)$보다 우수한 활성$(8{\mu}g/ml)$을 나타냈으며, Cladosporium herbarum에서는 부탄올 분획물$(8{\mu}g/ml)$과 메탄올 추출물$(16{\mu}g/ml)$에서 대조구$(25{\mu}g/ml)$보다 우수한 활성을 나타내었다. 반면에 세균 균주중 Bacillus subtilis 균주에 대해서는 물층 분획물$(32{\mu}g/ml)$과 에칠아세테이트 분획물$(125{\mu}g/ml)$이 우수하였으며, Candida lypolytica 균주에 대해서는 핵산 분획물 $(32{\mu}g/ml)$과 물충 분획물$(63{\mu}g/ml)$이 우수하였고, Escherichia coli 균주에 대해서는 에칠아세테이트 분획물$(125{\mu}g/ml)$과 메탄올 추출물$(250{\mu}g/ml)$이 우수한 활성을 나타내었다. 돌연변이원성 억제작용을 검토하기 위하여 Ames test 에서 양성반응을 나타내며, 물질 그 자체로서 돌연변이를 유발하는 직접 변이원물질로 MNNG와 4NQO 그리고 대사활성을 필요로 하는 간접 변이원 물질인 B(a)P을 사용하여 각각의 농도에 따른 돌연변이원성 억제활성 결과 MNNG$(0.4{\mu}g/plate)$의 경우 S. typhimurium TA100 균주에서 시료농도 $(100{\mu}g/plate)$에서 메탄올 추출물이 79.94%로 가장 높은 억제효과가 나타났다 4NQO$(0.15{\mu}g/plate)$에 대한 S. typhimurium TA98 균주에서 메탄올 추출물이 89.99%로 가장 높은 억제효과를 나타냈으며, TA100 균주의 경우에서도 메탄올 추출물에서 84.56% 로 가장 높은 억제 효과를 나타내었다. B(a)P$(10{\mu}g/plate)$에서는 TA98 균주에서 $(100{\mu}g/plate)$의 시료농도에서는 부탄올 분획물이 89.92%로 가장 높은 억제효과를 보였으며 TA100 균주에서는 메탄올 추출물이 77.47%로 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 암세포주(A549, Hep3B, MCF-7)에 대한 씀바귀 뿌리추출물의 세포독성을 알아보기 위하여 실험한 결과, 페암세포주인 A549세포에서는 에칠아세테이트 분획물$(250{\mu}g/ml)$이 91.67%로 가장 높은 억제효과를 나타내었고, 간암세포주인 Hep3B에서는 에칠아세테이트 분획물 $(500{\mu}g/ml)$이 75.01%로 가장 높은 억제효과를 나타냈으며, 유방암 세포주인 MCF-7에서도 에칠아세테이트 분획물$(500{\mu}g/ml)$이 84%로 가장 높은 억제효과를 보였다. 정상 간세포주인 293에 대하여 시료농도에 따른 세포독성 효과를 나타낸 것으로 $(500{\mu}g/ml)$ 시료 첨가시 암세포에 대하여 대부분 50% 전후(물 분획물 제외)의 억제율을 보이는데 반해 293세포에 대해서는 29% 이하의 생육억제율을 보였다. 이는 암세포주에 대한 높은 억제효과에 비해 정상세포에 대해서는 비교적 낮은 독성효과를 나타냄을 알 수 있었다.