Antioxidant, Antimutagenicity and Anticancer Activities of Extracts from Cirsium japonicum var. ussuriense KITAMURA

Cirsium japonicum var. ussuriense were extracted with methanol and then fractionated with nhexane, EtOAc and BuOH to get active fractions. And their antioxidant and antimicrobial activities in each fraction were determined. Ethyl acetate and butanol fraction of Cirsium japonicum var. ussuriense showed strong antioxidant activities, but hexane fraction did not show any activities. But in the antimicrobial test, Ethyl acetate fraction showed strong antimicrobial activities except to Aspergillus awamori, Asperigillus niger. Especially, Ethyl acetate fraction showed the strongest activities against Bacillus subtilis. And aqueous fraction showed the strongest activities against Cladosporium herbarum, Hypocrea nigricans. This study was performed to determine the antimutagenic and cytotoxic effect of Cirsium japonicum var. ussuriense 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 (Hep3B). Futher fractionations with hexane, ethyl acetate, butanol and water from methanol extract of Cirsium japonicum var. ussuriense were performed to obtain effective fraction, methanol extract showed 60.14% inhibition effect on the mutagenesis induced by MNNG against TA100, while 77% and 72.5% inhibition was observed on the mutagenesis induced by 4NQO against TA98 and TA100, respectively. and methanol extract showed 82.25% and 73.7% inhibitory effect on the mutagenesis induced by Trp-P-1 against TA98 and TA100, respectively. methanol extract showed the strongest effect against A549, MCF-7 and Hep3B at the same concentration compared to those of other fration.

엉겅퀴 추출물의 항산화성, 항돌연변이원성 및 항암활성 효과

엉겅퀴 부위별 메탄을 추출 수율을 구한 결과 뿌리 및 잎 추출물은 10% 정도의 수율을 보였으나 줄기 추출물은 2.8%의 낮은 수율을 보였다. 항산화활성 실험 결과 부위별 ethyl acetate 분획물과 butanol분획물에서 강한 항산화 활성을 보였으며, 특히 뿌리의 ethyl acetate 분획물$(RC_{50}:11{\mu}g/m{\ell})$과 butanol 분획물$(RC_{50}:14{\mu}g/m{\ell})$, 잎의 butanol 분획물$(RC_{50}:15{\mu}g/m{\ell})$에서 대조구인 ${\alpha}-tocopherol(RC_{50}:12{\mu}g/m{\ell})$이나 $BHA(RC_{50}:14{\mu}g/m{\ell})$정도의 항산화활성을 보였다. 곰팡이에 대한 포자발아 억제시험에서는 전반적으로 물분획물에서 우수한 활성을 나타냈다. Yeasts에 대한 실험에서는 ethyl acetate 분획물에서 대조구와 유사한 활성을 나타냈다. 박테리아에 대한 항균시험은 역시 ethyl acetate 분획물에서 활성을 나타냈다. Ames test결과 $MNNG(0.4{\mu}g/plate)$의 경우 S. typhimurium TA100 균주에서 시료농도 $1000{\mu}g/plate$에서 핵산 분획물이 88.18%로 가장 높은 억제효과가 나타났다. $4NQO(0.15{\mu}g/plate)$에 대한 S. typhymurium TA98 균주에서 시료농도 $1000{\mu}g/plate$에서는 엉겅퀴 뿌리 추출물 및 에칠아세테이트 분획물이 77, 75.8%의 억제효과를 나타냈으며, TA100 균주에서도 엉겅퀴 뿌리 추출물 및 에칠아세테이트 분획물이 72.5, 74.3%의 억제효과를 나타냈다. $Trp-P-1(0.15{\mu}g/plate)$을 사용한 S. typhimurium TA98 균주에서는 시료농도 $1000{\mu}g/plate$에서 엉겅퀴 뿌리 추출물$(1000{\mu}g/plate)$에서 82.25%의 가장 높은 억제효과를 보였으며, TA100균주의 경우, 시료농도 $1000{\mu}g/plate$에서 부탄을 분획물에서 77.75%의 가장 높은 억제효과를 보였다. 엉겅퀴 뿌리 추출물 및 용매 극성을 이용한 분획물을 대상으로 암세포주에 대한 증식 억제 효과를 실험한 결과, A549, Hep3B, MCF-7 세포주에서 메탄올 추출물이 가장 우수한 억제효과를 나타내었으며 인간유래의 정상 간세포 293에 대하여 시료농도에 따른 세포독성 효과는$1000{\mu}g/ml$ 시료 첨가 시 암세포에 대하여 대부분 60% 전후의 억제율을 보이는데 반해 293에 대해서는 25% 이하의 생육억제율을 보였다. 이는 암세포에 대한 높은 억제효과에 비해 정상세포에 대해서는 비교적 낮은 독성효과를 나타냄을 알 수 있었다.