Effects of Solvent Extracts from Dried Beet (Beta vulgaris) on Antioxidant in Cell Systems and Growth of Human Cancer Cell Lines

The inhibitory effects of solvent extracts from dried beet (Beta vulgaris) on $H_2O_2$-induced oxidative stress in cell systems and on the growth of cancer cell lines (HT-29 human colon cancer and AGS human gastric adenocarcinoma cells) were investigated. Inhibitory effects of acetone with methylene chloride (A+M) and methanol (MeOH) extracts on the growth of HT-29 and AGS cancer cells increased in a dose dependent manner (p<0.05). The inhibitory effect was more significant on the growth of AGS cells and A+M extracts had a higher inhibitory effect compared to MeOH extracts. The treatments of hexane, 85% aq. methanol, butanol and water fractions significantly inhibited the growth of both cancer cells (p<0.05). Among fractions, hexane and 85% aq. methanol fractions showed higher inhibitory effects. In order to determine the protective effect on $H_2O_2$-induced oxidative stress, DCHF-DA (dichlorodihydrofluorescin diacetate) assay was conducted. The A+M and MeOH extracts of dried beet appeared to significantly reduce the levels of intracellular (ROS) with dose responses. Among the fractions, 85% methanol fractions showed a higher protective effect on production of lipid peroxides. These results indicate that the intake of dried beet may improve oxidative stress in cell and reduce cancer risk.

건조 비트(Beta vulgaris) 추출물의 Cell System에서 항산화 및 항암 효과

저온 진공 공정으로 건조된 비트를 유기용매로 추출하여 이들 비트 추출물 및 분획물들에 의한 인체 결장암 및 위암세포에 대한 증식 및 세포 내 활성산소종 억제 효과에 대해 검토하였다. 인체 결장암세포(HT-29)의 경우, A+M 추출물은 0.5 mg/mL 첨가농도에서 65%의 암세포 증식 억제효과를 나타내었고(p<0.05), MeOH 추출물은 A+M 추출물과 비교하였을 때 전반적으로 낮은 활성을 나타내었음을 관찰하였다. 건조 비트 추출물을 hexane, 85% aq. MeOH, BuOH, water로 다시 추출하여 얻어진 각각의 분획물들을 농도별로 처리하였을 때 특히 hexane 및 85% aq. MeOH 분획물은 낮은 농도에서부터 활성을 나타내어 0.5 mg/mL 농도에서 76% 이상의 높은 암세포 증식 억제효과(p<0.05)를 나타내었다. 인체 위암세포(AGS)에 대한 결과에서 A+M 추출물은 인체 결장암세포(HT-29)의 결과와 비교했을 때 암세포증식 억제효과가 높았고, MeOH 추출물은 A+M 추출물에 비해 낮은 활성을 나타내었으나 앞서 인체 결장암세포(HT-29)에 비해 다소 높은 암세포 성장 억제효과를 보였다. 건조 비트 추출물의 분획물들을 농도별로 인체 위암세포(AGS)에 처리했을 때 hexane과 85% aq. MeOH 분획물은 앞서의 인체 결장암세포(HT-29)의 결과와 유사하게 낮은 농도에서부터 활성이 나타나 0.25 mg/mL 이상의 농도에서 77% 이상의 억제효과가 나타났다. 인체 섬유육종세포(HT1080) 내 활성산소종 억제 실험에서 건조 비트 A+M 및 MeOH 추출물은 농도 의존적으로 측정시간 120분 동안 $500{\mu}M$ $H_2O_2$만을 처리한 control군에 비해 세포 내 활성산소종을 크게 억제시켰다. 건조 비트 분획물들을 인체 섬유육종세포(HT1080)에 처리했을 때 첨가농도 0.1 mg/mL로 처리하였을 때 BuOH 분획물을 제외한 기타 분획물들의 경우 control군보다는 낮은 수치를 나타내어 우수한 항산화 활성을 보였다. 첨가농도 0.25 mg/mL에서 85% aq. MeOH 분획물은 세포 내 활성산소종을 감소시키는데 우수한 능력을 나타내었고 hexane과 BuOH 분획물은 $500{\mu}M$ $H_2O_2$만을 처리한 control군에 비해서는 활성산소종을 감소시켰으나 blank 군보다는 높았다. 따라서 세포 내 활성산소종 감소에 의한 항산화 활성은 85% aq. MeOH 분획물에서 높았고 water 분획물의 효과가 가장 낮았음을 살펴 볼 수가 있었다.