CC BY
55
Оригинальная статья / Original article УДК 664.8 + 634.11
DOI: https://doi.org/10.21285/2227-2925-2020-10-4-613-626
Исследование потенциальных антиканцерогенных и антиоксидантных эффектов экстрактов из растительного сырья
© Н.Б. Еремеева, Н.В. Макарова, Д.Ф. Игнатова, В.В. Бахарев
Самарский государственный технический университет, г. Самара, Российская Федерация
Резюме: Одним из основных этиологических факторов возникновения некоторых видов злокачественных опухолей является наличие в организме хронических воспалительных процессов. В ряде медицинских исследований для противовоспалительных лекарственных средств показан антиканцерогенный эффект относительно рака толстого кишечника. Кроме того, имеются данные о взаимосвязи антиканцерогенной и антиоксидантной активностей некоторых биологически активных веществ, присутствующих в лекарственных растениях. В настоящей работе исследованы потенциальные антиканцерогенные эффекты экстрактов, полученных из растительного сырья: брусники (Vaccínium vítis-idaéa), малины (Rúbus idáeus), черноплодной рябины (Arónia melanocárpa), семян винограда (Vitis L.), выжимок винограда(Vitis L.), зеленого краснодарского чая (Caméllia sinénsis), женьшеня (Panax L.), иван-чая (Chamaenerion angustifolium) и кофе (Coffea arabica). Оценено влияние данных экстрактов на рост и жизнеспособность клеток рака толстого кишечника линии НСТ-116 in vitro с помощью МТТ-теста, а также влияние нетоксических доз экстрактов на базальный и индуцированный уровень экспрессии провоспалительных генов: циклооксигеназы (COX2); индуцируемой NO-синтазы (iNOS); интерлейкина 8 (IL8), методом количественной полимеразной цепной реакции. Определены рабочие концентрации исследуемых экстрактов для клеток НСТ-116. Продемонстрировано, что все исследуемые экстракты способны снижать экспрессию провоспалительных генов COX-2, iNOS и IL-8. Наиболее выраженным суммарным ингибирующим действием на экспрессию данных генов обладают экстракты черноплодной рябины и иван-чая. Данные экстракты рекомендуется использовать в дальнейших исследованиях влияния на индуцированную экспрессию генов COX-2, iNOS и IL-8, а также в исследованиях антиканцерогенной активности in vivo. Антиокисдантная активность определена по методу DPPH и FRAP. Наибольшие значения по данным методикам показали экстракты черноплодной рябины, малины и иван-чая. Выявлена зависимость антиканцерогенной и антиоксидантной активностей.
Ключевые слова: воспаление, антиоксидантная активность, растительные экстракты, COX2, iNOS, IL-д, МТТ-тест, количественная полимеразная цепная реакция
Благодарности: Работа выполнена в рамках государственного задания на проведение фундаментальных исследований № 0778-2020-0005.
Для цитирования: Еремеева Н.Б., Макарова Н.В., Игнатова Д.Ф., Бахарев В.В. Исследование потенциальных антиканцерогенных и антиоксидантных эффектов экстрактов из растительного сырья. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2020. Т. 10. N 4. С. 613-626. https://doi.org/10.2128 5/2227-2925-2020-10-4-613-626
Study of potential anti-carcinogenic and antioxidant effects of plant extracts
Natalya B. Eremeeva, Nadezhda V. Makarova, Dinara F. Ignatova, Vladimir V. Bakharev
Samara State Technical University, Samara, Russian Federation,
Abstract: One of the main etiological factors in the development of some malignant tumours is the presence of chronic inflammatory processes. A number of biomedical studies have confirmed the anticarcinogenic effect of anti-inflammatory drugs with respect to colon cancers. In addition, some biologically active substances present in medicinal plants have been found to exhibit both anti-carcinogenic and antioxidant activity. In this paper, we investigate potential anticarcinogenic effects of extracts obtained from plant raw materials, including lingonberry (Vaccinium vitis-idaea), raspberry (Rubus idaeus), black chokeberry (Aronia melanocarpa), grape seeds (Vitis L.), grape pomace (Vitis L.), Krasnodar green tea (Camellia sinensis), ginseng (Panax L.), fireweed (Chamaenerion angustifolium) and coffee (Coffea arabica). The effect of these extracts on the growth and viability of colon HCT-116 cancer cells was assessed in vitro using the method of MTT assay. In addition, the effect of non-toxic doses of the extracts under study on the basal and induced levels of pro-inflammatory gene expression - cyclooxygenase (COX2), inducible NO synthase (iNOS) and interleukin 8 (IL8) - was assessed by quantitative PCR. The working concentrations of the extracts under study for HCT-116 cells were determined. It is demonstrated that all investigated extracts are capable of suppressing the expression of COX-2, iNOS and IL-8. Black chokeberry and fireweed extracts exhibit the most pronounced total inhibitory effect on the expression of these inflammatory genes. Future research should investigate effects of black chokeberry and fireweed extracts on the induced expression of COX-2, iNOS and IL-8 and their anti-carcinogenic activity in vivo. The antioxidant activity determined using DPPH and FRAP was the highest for black chokeberry, raspberry and fireweed. A relationship between the anticarcinogenic and antioxidant effects of the extracts under study was revealed.
Keywords: inflammation, antioxidant activity, plant extracts, COX2, iNOS, IL-8, MTT assay, qPCR
Acknowledgments: The research was carried out within the framework of the state assignment for fundamental research No. 0778-2020-0005.
For citation: Eremeeva NB, Makarova NV, Ignatov DF, Bakharev VV. Study of potential anti-carcinogenic and antioxidant effects of plant extracts. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya = Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2020;10(4):613-626. (In Russian) https://doi.org/ 10.21285/2227-2925-2020-10-4-613-626
ВВЕДЕНИЕ
Профилактика раковых заболеваний является наиболее рентабельной и долгосрочной стратегией борьбы с данным заболеванием. В настоящее время хорошо известно, что почти 50% всех случаев возникновения злокачественных опухолей у взрослых можно предотвратить, ведя здоровый образ жизни, предусматривающий употребление натуральных продуктов с профилактическим действием против рака [1]. В качестве химиопрофилаков эти продукты представляют особый интерес ввиду их потенциально низкой токсичности и потенциально высокой эффективности [2, 3]. Так, например, описаны случаи, когда употребление зеленого чая может снизить риск возникновения рака верхних отделов желудочно-кишечного тракта, рака легких, гепатоцел-люлярного рака и рака молочной железы у женщин в пременопаузе [4].
Полифенолы представляют собой одну из самых больших разновидностей растительных компонентов с несколькими тысячами отдельных типов соединений. Типичными полифенолами являются фенолсодержащие соединения с остовами углеродного скелета в диапазоне от С1-С6 до С3-С6 и С6-С3-С6 [5]. Именно у класса полифенолов выявлено наличие антиканцерогенного эффекта.
При химиопрофилактике рака применяют четыре основных механизма: модулирование наследственных признаков или изменений в экспрессии генов, которые вызваны воздействием
канцерогенов и которые могут активировать процесс канцерогенеза; противодействие эффектам обостряющих факторов (таких, например, как стресс), которые способствуют развитию раковых клеток; противодействие выживанию раковых клеток посредством модуляции клеточных механизмов; ограничение способности раковых клеток к метастазированию. Эффекты, вызываемые полифенолами, довольно многогранны, причем наиболее освещены механизмы, связанные со стимуляцией апоптоза [6] и аутофагии [7], регуляцией клеточных сигнальных каскадов [8, 9], эпигенетической модуляцией (метилирование ДНК или посттрансляционные модификации гистонов) [10, 11], а также ингибированием пролиферации раковых клеток, их ангиогенеза и ме-тастазирования [12, 13]. Полифенолы используют антиоксидантные и противовоспалительные свойства для ингибирования канцерогенеза [14, 15], тем самым предотвращая или задерживая прогрессирование и клиническое проявление рака.
Одним из основных этиологических факторов возникновения некоторых видов рака является хроническое воспаление. Таким образом, некоторые противовоспалительные лекарственные средства (например, нестероидный противовоспалительный препарат Ибупрофен) обладают антиканцерогенным эффектом относительно раковых клеток толстой кишки.
За последние годы значительно возрос интерес к поиску систем с антиканцерогенным, анти-
мутагенным, антипролиферативным действием среди пищевых продуктов, пищевого сырья и пищевых полуфабрикатов. Так, среди наиболее интересных объектов можно выделить: по пищевым продуктам - вино [16], красные томаты [17]; по пищевому сырью - бобы [18], растительное сырье [19]; по пищевым полуфабрикатам - анто-циановый комплекс из темной кислой вишни [20].
При этом в ряде исследований используется контроль биологической активности исследуемых объектов Так, например, это может быть доксорубицин [16], эллиптицин [17]. В других экспериментах применяется негативный контроль, например, для семян вигны [21]. Но в ряде работ внимание сосредоточено на сравнении нескольких пищевых объектов между собой, другие объекты не включаются, например, при исследовании фруктов и вина из черной смородины [22], растительного сырья (орегано, шиповник, семена крушины) [19].
В частности, на клеточной линии рака толстого кишечника методом ОТ-ПЦР было исследовано влияние нетоксических доз экстрактов на экспрессию генов: (1) циклооксигеназы 2 (COX-2); (2) индуцируемой NO-синтазы (iNOS); (3) интер-лейкина 8 (IL-8) [23].
Функциональная активность гена COX-2 напрямую связана с воспалением. Этот ген экспрес-сируется макрофагами, синовиоцитами, фибро-бластами, гладкой сосудистой мускулатурой, хондроцитами и эндотелиальными клетками после индуцирования их цитокинами или факторами роста. Простагландины, образующиеся под действием COX-2, напрямую или опосредованно усиливают продукцию самого фермента по механизму положительной обратной связи [24]. Инги-бирование COX-2 рассматривается как один из основных механизмов противовоспалительной активности нестероидных противовоспалительных средств (НПВС), так как при селективном ингибировании данной циклооксигеназы можно минимизировать многие побочные симптомы, наблюдаемые при ингибировании циклооксигеназы 1. COX-2 играет важную роль в развитии воспалительных процессов и канцерогенеза в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). Повышенную экспрессию COX-2 наблюдали в 85% злокачественных опухолей ЖКТ, что также коррелировало с низкой выживаемостью. На моделях у животных было показано, что делеция COX-2 или обработка животных селективными ингибиторами COX-2 уменьшает число опухолей, их размер и множественность. COX-2 способствует прогрессии опухоли за счет индукции экспрессии антиапоптотических белков семейства Bcl-2, что в дальнейшем приводит к резистености к апопто-зу [23].
IL-8 известен как хемотаксический фактор Т-клеток и фактор, активирующий нейтрофилы (NAF) [25, 26]. Он относится к группе хемокинов,
основное свойство которых заключается в обеспечении хемотаксиса в зону воспаления различных типов клеток: нейтрофилов, моноцитов, эозинофилов, Т-клеток. IL-8 обладает выраженными провоспалительными свойствами, вызывая экспрессию молекул межклеточной адгезии и усиливая прилипание нейтрофилов к эндотели-альным клеткам и субэндотелиальным матричным белкам, что свидетельствует о его основной роли в опосредовании воспалительного ответа [27]. Клетками-продуцентами IL-8 являются макрофаги, лимфоциты, эпителиальные клетки, фибробласты, клетки эпидермиса. Была также продемонстрирована роль IL-8 в регуляции про-воспалительного ангиогенеза: данный цитокин усиливает экспрессию фактора роста сосудов А (VEGF-A) эндотелиальными клетками и повышает экспрессию рецептора 2 фактора роста сосудов (VEGFR2) [28].
iNOS регулируется на уровне экспрессии провоспалительными цитокинами (фактор роста опухоли a (TNF-a), интерлейкин-lß (IL- 1ß), ин-терферон-Y (IFN-y), гипоксией, окислительным стрессом и, как было недавно показано, белком теплового шока Hsp70 [29]. Ингибирование iNOS является результатом подавления активности провоспалительных и про-пролиферативных сигнальных путей NF-kB и JAK-STAT [30].
По результатам оценки экспрессии данных генов можно сделать вывод о наличии/отсутствии противовоспалительной активности экстрактов для клеток толстой кишки. Предлагаемое исследование не является изучением антиканцерогенных свойств молекул, но может служить основанием для проведения экспериментов in vivo по определению антиканцерогенной активности.
В последнее время увеличилось количество работ, где описана связь между антиканцерогенной и антиоксидантной активностями. Так, в работе [31] показано, что в листьях и стеблях Gastrocotyle hispida (гастрокотиле шершавый) имеется высокое содержание ß-ситостерина и его производных, которые проявляют антиокси-дантное действие по методам DPPH и ABTS, а также показали значительную активность против клеток рака печени, почек и молочной железы. Ученым канадского университета удалось выделить и очистить фукоидан из морских бурых водорослей Sargassum polycystum, а затем проанализировать его на антиоксидантую и антиканцерогенную активности [32]. Была выявлена прямая зависимость антиоксидантной активности по методу DPPH и жизнеспособности раковых клеток MCF-7 и HCT-15 от концентрации фу-коидана. Установлено антиоксидантное и проти-вомутагенное действие метанольных экстрактов, выделенных из листьев Annona muricata (анноны колючей - «сметанное яблоко») [33].
Целью представленной работы было иссле-
дование потенциальных антиканцерогенных эффектов экстрактов, полученных из растительного сырья. Были оценены: 1) влияние данных экстрактов на рост и жизнеспособность клеток рака толстого кишечника линии НСТ-116 in vitro с помощью МТТ-теста (3-4,5-диметилтиазол-2-ил-2,5-дифенилтераразол); 2) влияние нетоксических доз экстрактов на базальный уровень экспрессии провоспалительных генов: (1) циклооксигеназы (COX-2); (2) индуцируемой NO-синтазы (iNOS); (3) интерлейкина 8 (IL8), методом количественного ПЦР-анализа (полимеразной цепной реакции); 3) антирадикальная активность по методу DPPH и восстанавливающая сила по методу FRAP; 4) зависимость антиканцерогенной и антиоксидант-ной активности.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Объекты исследования. В качестве объектов исследования выбраны растительные экстракты, полученные из сырья: 1 - брусника (Vaccinium vi-tis-idaéa); 2 - малина (Rubus idâeus); 3 - черноплодная рябина (Aronia melanocârpa); 4 - семена винограда (Vitis L.J; 5 - выжимки винограда (Vitis L.J; 6 - зеленый краснодарский чай (Caméllia sinénsis); 7 - женьшень (Panax L.J; 8 - иван-чай (Chamaenerion angustifolium); 9 - кофе (Coffea arabica).
Технология получения экстрактов. Все экстракты были получены экстрагированием 70%-м этиловым спиртом при ультразвуковом излучении в течение 90 мин с частотой 35 кГц и температуре 40±5 °С. Соотношение сырья и растворителя 1:10. Концентрирование происходило на циркуляционном вакуум-выпарном аппарате до содержания растворимых сухих веществ 65%.
Клеточная линия. В работе использовали линию клеток рака толстого кишечника НСТ-116 [34]. Клетки культивировали в стандартной среде DMEM, содержащей 5%-ную эмбриональную сыворотку телят («РАА», Австрия) и гентамицин (50 ед./мл) («Paneco», Россия) при 37 °С и в 5%-м растворе СО2.
Исследование жизнеспособности клеток (МТТ-тестJ. Клетки рассевали в 96-луночные планшеты («BDMicro-FinePlus», США) (3103 клеток в 190 мкл культуральной среды) и инкубировали 24 ч. В день экспериментов приготавливали серийные разведения исследуемых растительных экстрактов. Клетки инкубировали с экстрактами в течение 72 ч в концентрациях от 0,03125 до 2% об., затем вносили 20 мкл раствора реагента МТТ (5 мг/мл, ПанЭко, Россия) в солевом растворе Хэнкса (ПанЭко, Россия) и инкубировали 2 ч при 37 °С до развития фиолетовой окрас-
ки. Образовавшийся формазан растворяли в 200 мкл диметилсульфоксида (ДМСО, ПанЭко, Россия), инкубировали при 37 °С. После полного растворения кристаллов формазана измеряли оптическую плотность содержимого лунок на мультилуночном спектрофотометре MultiScan MCC 340 (Labsystems, США) при длине волны 570 нм. Данные представляли в виде оптической плотности экспериментальных образцов относительно контроля. За 100% принимали оптическую плотность в контроле, где клетки инкубировали в присутствии 1%-го раствора этанола.
Клетки инкубировали с экстрактами в течение 72 ч в концентрациях от 0,03125 до 2% об. Затем вносили 20 мкл раствора реагента МТТ (5 мг/мл, ПанЭко, Россия) в солевом растворе Хэнкса (ПанЭко, Россия) и инкубировали 2 ч при 37 °С до развития фиолетовой окраски. Образовавшийся формазан растворяли в 200 мкл диметилсульфоксида (ДМСО, ПанЭко, Россия), инкубировали при 37 °С. После полного растворения кристаллов формазана измеряли оптическую плотность содержимого лунок на мультилуночном спектрофотометре MultiScan MCC 340 (Labsystems, США) при длине волны 570 нм. Данные представляли в виде оптической плотности экспериментальных образцов относительно контроля. За 100% принимали оптическую плотность в контроле, где клетки инкубировали в присутствии 1%-го раствора этанола.
По результатам МТТ-теста исследуемых экстрактов на цитотоксичность в широком диапазоне концентраций (0,031-2% об.) показано, что они обладают цитотоксическим эффектом на клетки рака толстого кишечника HCT-116 (табл. 1).
Клетки инкубировали с полуфабрикатом в течение 72 ч в концентрациях 0,03125-2% об., затем вносили 20 мкл раствора реагента МТТ (5 мг/мл) в солевом растворе Хэнкса (ПанЭко) и инкубировали 2 ч при 37 °С до развития фиолетовой окраски. Образовавшийся формазан растворяли в 200 мкл диметилсульфоксида (ДМСО), инкубировали при 37 °C. После полного растворения кристаллов формазана измеряли оптическую плотность содержимого лунок на мультилуночном спектрофотометре при длине волны 570 нм. Данные представлены в виде оптической плотности экспериментальных образцов относительно контроля. За 100% принимали оптическую плотность в контроле, где клетки инкубировали в отсутствие соединения, но в присутствии растворителя (1% этанола).
Далее были использованы нетоксичные концентрации экстрактов и выбраны рабочие концентрации для исследования влияния экстрактов на уровень экспрессии генов COX-2, iNOS и IL-8.
Таблица 1. Влияние экстрактов на жизнеспособность клеток НСТ-116 Table 1. Effect of extracts on the viability of HCT-116 cells
Объемная концентрация, % 0,25±0,05 0,165±0,01 0,09±0,03
Жизнеспособность клеток IC50 IC30 IC10
Количественный ПЦР-анализ экспрессии генов COX-2, iNOS и IL-8 проводили после предварительного культивирования клеток НСТ-116 в течение 24 ч с исследуемыми экстрактами в указанных в табл. 2 рабочих концентрациях. Количество ПЦР-продуктов оценивали и нормализовали по количеству ПЦР-продукта гена Rpl27.
Выделение РНК. Выделение тотальной клеточной РНК проводили с помощью набора для выделения РНК RNAeasy kit. Концентрацию РНК определяли по оптической плотности раствора, измеренной на спектрофотометре при длине волны 260 нм. Об отсутствии примесей в образце судили по соотношению значений оптической плотности раствора при длине волны 260 и 280 нм.
Реакция обратной транскрипции. После выделения РНК для получения кДНК проводили реакцию обратной транскрипции. Для этого 1 мкг РНК смешивали с 0,4 мкг случайных гексамер-ных олигонуклеотидов, денатурировали при 25 °С и охлаждали на льду. В смесь для обратной транскрипции входили: 2 ед. обратной тран-скриптазы MMLV, соответствующий буфер, 2 мМ дитиотрейтола, 0,5 ед. ингибитора рибонуклеаз, 0,5 мМ дНТФ, и дистиллированная вода до 20 мкл. Реакцию проводили при 37 °С в течение 1 ч, затем останавливали реакцию инактивацией обратной транскриптазы при 95 °С в течение 5 мин, добавляли 80 мкл дистиллированной воды и использовали аликвоты для проведения ПЦР-амплификации в реальном времени со специфическими праймерами.
Количественный ПЦР-анализ в реальном времени. Рабочие разведения кДНК после реакции обратной транскрипции были получены путем разведения образцов 1:10 стерильной де-ионизированной водой. 5мкл рабочего раствора кДНК добавляли к 20 мкл реакционной смеси, содержащей SYBR Green Master Mix, по 500 нМ прямого и обратного праймеров. Количественный ПЦР-анализ в режиме реального времени проводили с использованием ПЦР-анализатора Bio-Rad iQ5. Программа амплификации была следующей: 95 °C - 10 мин, 40 циклов (95 °C -15 с, 60 °C - 30 с, 72 °C - 30 с). Относительное изменение экспрессии исследуемой мРНК вычисляли методом AACt, где AACt определяли путем вычитания среднего ACt контроля из ACt экспериментальных образцов [35]. Для каждого гена интереса ПЦР-анализ был проведен в трех повторах, а также были получены кривые плавления для каждой пары праймеров для подтверждения специфичности. Анализ кривых плавления проводили при увеличении температуры с 55 до 95 °C с шагом 0,5 °С. В качестве контроля использовали ген рибосомального белка L27 (Rpl27).
Праймеры для амплификации кДНК были сконструированы с помощью базы данных Primer-
Bank (http://pga.mgh.harvard.edu/primerbank/) и пакета программ Oligo 6. Последовательности праймеров указаны в табл. 1.
DPPH-метод. Метод определения радикалу-держивающей способности с использованием реактива 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила проводили следующим образом. В пробирки помещали 0,20 см экстракта концентрацией 0,1 мг/см3, 2,00 см3 дистиллированной воды, 2,00 см3 спиртового раствора 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила. В контрольную пробу по экстракту помещали вместо раствора 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила дистиллированную воду. В контрольную пробу по раствору 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила приливали вместо экстракта дистиллированную воду. Смесь выдерживали в течение 30 мин в недоступном для света месте. Колориметрию свободных радикалов 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила проводили спектрофотометрическим методом на приборе КФК-2-01-З0МЗ при длине волны 517 нм в кювете толщиной слоя жидкости 10 мм. В кювету сравнения помещали этиловый спирт. Для данного исследования использовали экстракты 1-9 концентрацией 0,005; 0,05; 0,10; 0,25 и 0,50 г/см3.
Таблица 2. Последовательность используемых праймеров
Table 2. Sequence of primers used
Ген Последовательность (прямая/обратная), 5'-3'
RPL27 ACC GCT ACC CCC GCA AAG TG CCC GTC GGG CCT TGC GTT TA
COX2 CCGGGTACAATCGCACTTAT GGCGCTCAGCCATACAG
iNOS CGGCCATCACCGTGTTCCCC TGCAGTCGAGTGGTGGTCCA
IL-8 TCCTGATTTCTGCAGCTCTGTG TCCAGACAGAGCTCTCTTCCAT
FRAP-метод (метод определения желе-зосвязывающей активности экстрактов). Подготавливали реактив FRAP: в колбу помещали 10,00 см3 ацетатного буфера, pH= 3,6, 1,00 см3 20 мМ раствора хлорида железа (III), 1,00 см3 реагента 2,4,6-три-(2-пиридил)-1,3,5-триазина (TPTZ). Смесь выдерживали в термостате в течение 10 мин при температуре 37 °С при периодическом перемешивании. В пробирки прибавляли 1,00 см реактива FRAP, 3,00 см3 дистиллированной воды, 0,10 готовых экстрактов 1-9 концентрацией 0,1 мг/см3. В контрольную пробу приливали вместо экстракта 0,10 см3 дистиллированной воды. Смесь выдерживают 4 мин при температуре 37 °С при периодическом перемешивании. Определение железосвязывающей активности проводили спектрофотометрическим методом при длине волны 593 нм в кювете с толщиной слоя жидкости 10 мм. В кювету сравнения приливали дистиллированную воду. Определение железосвязывающей активности прово-
дили по калибровочной кривой и выражали в ммоль Fe2+/1 кг исходного сырья.
Статистическая обработка данных. Все эксперименты выполнены в трех повторах. Средние значения и среднеквадратичные отклонения рассчитывали с помощью пакета программ Microsoft Excel. Для определения статистической значимости выявленных различий использовали парный двухвыборочный f-тест Стьюдента для средних. Во всех случаях статистические критерии считали достоверными при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты МТТ-теста на цитотоксич-ность. При проведении МТТ-теста на цитоток-сичность исследуемых экстрактов в широком диапазоне концентраций (0,031-2% об.) было
2,5 2 1,5 1 0,5 0
Объемная концентрация, %
40 - 20
iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiml 0 2,25 2 1,751,51,25 1 0,750,50,25 0
Объемная концентрация, %
60 40 20
мн..............................++......................tt+н......- 0
2,25 2 1,751,51,25 1 0,750,50,25 0
Объемная концентрация, %
показано, что все экстракты обладают цитоток-сическим эффектом на раковые клетки толстого кишечника HCT-116, причем этот эффект различается в зависимости от исследуемого экстракта и является дозозависимым (рис. 1). Так, наиболее цитотоксичным оказался экстракт женьшеня (7): при концентрации 1% об. количество жизнеспособных клеток составило 11% от контроля. Наименее цитотоксичным оказался экстракт кофе (9): при его концентрации в среде 2% об. количество жизнеспособных клеток составило 77% относительно контроля. Также были достигнуты нетоксичные концентрации экстрактов 1-9 и выбраны рабочие концентрации для исследования влияния экстрактов на уровень экспрессии генов COX-2, iNOS и IL-8 (см. табл. 2).
о т е
X
л m
и о
m
&
е
т
и
с;
о
Объемная концентрация, %
о т е
X
л
о
е
т
и
с;
о
Объемная концентрация, %
о т е
X
л
о
е
т
и
с;
о
Объемная концентрация, %
о
H
ф
x
J3
m
s
*
о m н
о ф
т s с; о
Объемная концентрация, %
Рис. 1. Влияние экстрактов на жизнеспособность клеток НСТ-116: 1 - брусника; 2 - малина; 3 - черноплодная рябина; 4 - семена винограда; 5 - выжимки винограда; 6 - зеленый краснодарский чай; 7 - женьшень; 8 - иван-чай; 9 - кофе; стоковые водные растворы с объемным содержанием этанола 8,5 %
Fig. 1. Effect of extracts on the viability of HCT-116 cells: 1 - lingonberry; 2 - raspberries; 3 - chokeberry; 4 - grape seeds; 5 - pomace of grapes; 6 - green Krasnodar tea; 7 - ginseng; 8 - fireweed; 9 - coffee; stock aqueous solutions with a volumetric ethanol content of 8.5%
Таблица 3. Рабочие концентрации экстрактов при проведении количественного ПЦР-анализа Table 3. Working concentrations of extracts during quantitative PCR analysis
1
Рабочая концентрация, % об.
2
0,35 0,0625 0,5 0,0625 0,5 0,3125 0,2 0,25 1,5
0,175 0,03125 0,25 0,03125 0,25 0,15625 0,1 0,125 0,75
Экстракт
1 - брусника (Vaccinium vitis-idaéa)
2 - малина (Rûbus idâeus)
3 - черноплодная рябина (Arônia melanocârpa)
4 - семена винограда (Vitis L.)
5 - выжимки винограда (Vitis L.)
6 - зеленый краснодарский чай (Caméllia sinénsis)
7 - женьшень (Panax L.)
8 - иван-чай (Chamaenerion angustifolium)
9 - кофе (Coffea arabica)_
Результаты количественного ПЦР-анализа. ПЦР-анализ экспрессии гена СОХ-2 после обработки раковых клеток толстого кишечника линии НСТ-116 показал, что в целом все экстракты оказывают ингибирующее действие на экспрессию данного гена. Влияние ряда экстрактов на экспрессию гена СОХ-2 носило дозозависимый характер. Так, из диаграмм, представленных на рис. 2, видно, что экстракт брусники (1) в концентрации 0,35% об. вызывает снижение экспрессии СОХ-2 на 56%, а в концентрации 0,18% об. - на 22%. Экстракт черноплодной рябины (3) в концентрации 0,5% об. подавляет транскрипцию гена СОХ-2 на 47%, в концентрации 0,25% об. - на
16%. Наиболее ярко подобный эффект был выражен после обработки клеток экстрактом женьшеня (7): экспрессия СОХ-2 снизилась более чем в 10 раз после инкубации клеток с данным экстрактом в максимальной концентрации. Аналогичные дозовые зависимости, но в меньшей степени, наблюдались для экстрактов малины (2), семян винограда (4). Обратная дозозависимость (максимальное подавление экспрессии СОХ-2 при минимальной концентрации) была продемонстрирована для экстрактов зеленого чая (6) и иван-чая (8). Для экстрактов из выжимок винограда (5) и кофе (9) ни прямой, ни обратной зависимости не наблюдалось. Данные эффекты
могут быть связаны как с множественностью эффектов химических соединений, содержащихся в исследуемых экстрактах, на противовоспалительные сигнальные пути, так и с авторегуляцией экспрессии исследуемых генов по механизму отрицательной обратной связи.
При анализе экспрессии гена ¡N05 были продемонстрированы зависимости, представленные на рис. 3. Так, наиболее выраженное до-зозависимое ингибирующее действие на экспрессию ¡N05 оказывали экстракт черноплодной рябины (3), экстракт зеленого чая (б) и экстракт иван-чая (8). В случае обработки клеток экстрактом черноплодной рябины в концентрации 0,5% об. было продемонстрировано снижение экспресии ¡N05 на 83%, в то время как в концентрации 0,25% об. экспрессия исследуемого гена была подавлена только на 41%. Для зеленого чая эти показатели составили 85 и 52% соответственно. Иван-чай в максимальной концентрации также снижал экспрессию ¡N05 более чем в 10 раз, и на 33% - при использовании 2х-кратного разведения максимальной концентрации. Аналогичную дозовую зависимость в менее выраженной степени продемонстрировали экстракты брусники (1), малины (2), семен винограда (4), женьшеня (7). Обратную дозовую зависимость
наблюдали в случае выжимок винограда (5). Отсутствие дозовой зависимости было показано для экстракта кофе (9).
В ходе ПЦР-анализа влияния экстрактов 1-9 на экспрессию гена ^-8 было показано, что все экстракты в той или иной степени ингибируют экспрессию данного гена. Наиболее выраженно этот эффект наблюдали в случае экстрактов черноплодной рябины (3), выжимок винограда (5) и иван-чая (8). Так, при обработке клеток НСТ-116 экстрактом черноплодной рябины в концентрации 0,5% об. подавляет экспрессию ^-8 на 75%, в концентрации 0,25% об. - на 51%. Для экстрактов выжимок винограда и зеленого чая эти показатели составили 60 и 46%, 81 и 91%, соответственно. Можно увидеть, что в случае иван-чая имеет место обратная дозовая зависимость. Менее выраженная дозовая зависимость была продемонстрирована для экстрактов малины (2), семян винограда (4), зеленого чая (6). Обратную дозовую зависимость наблюдали в случае экстрактов брусники (1), кофе (9). Эффект экстракта женьшеня (7) на экспрессию ^-8 не зависел от дозы исследуемого экстракта. Данные по влиянию исследуемых экстрактов на экспрессию гена ^-8 представлены на рис. 4.
Рис. 2. Влияние экстрактов на экотрессию гена COX-2. Экстракты: 1 - брусника; 2 - малина; 3 - черноплодная рябина; 4 - семена винограда; 5 - выжимки винограда; 6 - зеленый краснодарский чай; 7 - женьшень; 8 - иван-чай; 9 - кофе
Fig. 2. Effect of extracts on COX-2 gene expression. Extracts: 1 - lingonberry; 2 - raspberries; 3 - chokeberry; 4 - grape seeds; 5 - pomace of grapes; 6 - green Krasnodar tea; 7 - ginseng; 8 - fireweed; 9 - coffee
Fig. 3. Влияние экстрактов на экотрессию гена iNOS. Экстракты: 1 - брусника; 2 - малина; 3 - черноплодная рябина; 4 - семена винограда; 5 - выжимки винограда; 6 - зеленый краснодарский чай; 7 - женьшень; 8 - иван-чай; 9 - кофе
Fig. 3. Effect of extracts on iNOS gene expression. Extracts: 1 - lingonberry; 2 - raspberries; 3 - chokeberry; 4 - grape seeds; 5 - pomace of grapes; 6 - green Krasnodar tea; 7 - ginseng; 8 - fireweed; 9 - coffee
Еремеева Н.Б., Макарова Н.В., Игнатова Д.Ф., Бахарев В.В. Исследование потенциальных . Eremeeva N.B., Makarova N.V., Ignatov D.F., Bakharev V.V. Study of potential...
Рис. 4. Влияние экстрактов на экотрессию гена IL-8. Экстракты: 1 - брусника; 2 - малина; 3 - черноплодная рябина; 4 - семена винограда; 5 - выжимки винограда; 6 - зеленый краснодарский чай; 7 - женьшень; 8 - иван-чай; 9 - кофе
Fig. 4. Effect of extracts on IL-8 gene expression. Extracts: 1 - lingonberry; 2 - raspberries; 3 - chokeberry; 4 - grape seeds; 5 - pomace of grapes; 6 - green Krasnodar tea; 7 - ginseng; 8 - fireweed; 9 - coffee
Таким образом, в ходе работы было продемонстрировано, что все исследуемые экстракты способны снижать экспрессию провоспалитель-ных генов COX-2, iNOS и IL-8, что подтверждают многочисленные исследования [7-9]. Наиболее выраженным суммарным ингибирующим действием на экспрессию данных генов обладали экстракты черноплодной рябины (3) и иван-чая (8). Данные экстракты рекомендуется использовать в дальнейших исследованиях влияния на индуцированную экспрессию генов COX-2, iNOS и IL-8, а также в исследованиях антиканцерогенной активности in vivo.
Улавливание свободных радикалов играет важную роль в формировании общей системы антиоксидантной активности, в том числе и для живых клеток. Именно 2,2'-дифенил-1-пикрилгид-разил (DPPH) является одним из широко используемых реактивов для определения антирадикальной активности благодаря его простоте, широкой апробированности, наглядности и точности измерений. Проведенные анализы по радикалу-держивающей способности методом DPPH выявили, что лидером являются экстракты черно-
плодной рябины (1,0 мг/см3), малины (2,0 мг/см3), семян винограда (3,1 мг/см3) и иван-чая (4,0 мг/см3). FRAP-метод является одним из самых надежных и востребованных методов для оценки способности антиоксиданта тормозить катализирующее действие ионов металлов на окислительные процессы. В случае определения железосвязывающей способности по методу FRAP определено, что наибольшей силой обладают также экстракты женьшеня (10,19 ммоль Fe2*/^), черноплодной рябины (18,2 ммоль Fe2*/^), иван-чая (22,14 ммоль Fe2*/^) и малины (22,3 ммоль Fe2*/^). На рис. 5 приведены показатели антирадикальной активности по методу DPPH и восстанавливающей силы по методу FRAP. Во всех показателях наибольшую активность проявляют одини и те же экстракты, а именно, экстракты черноплодной рябины, малины и иван-чая. Сравнительный анализ данных, представленных на рис. 2-4, и данных рис. 5 позволяет предположить, что в проявлении антиоксидантной и антиканцерогенной активностей задействованы одни и те же группы химических соединений.
50,0 40,0 30.0 20,0 10,0 0.0
(1) (2) (3) (4) (5) (б) (7) (8)
(9)
lDPPH-метод, мг/смЗ FRAP-метод, ммоль Fe2+ /кг
Рис. 5. Антирадикальная активность по методу DPPH и восстанавливающая сила по методу FRAP Экстракты: 1 - брусника; 2 - малина; 3 - черноплодная рябина; 4 - семена винограда; 5 - выжимки винограда; 6 - зеленый краснодарский чай; 7 - женьшень; 8 - иван-чай; 9 - кофе
Fig. 5. Antiradical activity according to DPPH method and restoring force according to FRAP method Extracts: 1 - lingonberry; 2 - raspberries; 3 - chokeberry; 4 - grape seeds; 5 - pomace of grapes; 6 - green Krasnodar tea; 7 - ginseng; 8 - ivan tea; 9 - coffee
ВЫВОДЫ
При проведении МТТ-теста на цитотоксич-ность установлено, что наиболее цитотоксичным оказался экстракт женьшеня (7), а наименее -экстракт кофе (9). Также были достигнуты нетоксичные концентрации анализируемых экстрактов.
В ходе работы было продемонстрировано, что все исследуемые экстракты способны снижать экспрессию провоспалительных генов COX-2, iNOS и IL-8. Наиболее выраженное суммарное ин-гибирующее действие на экспрессию данных генов
имели экстракты черноплодной рябины (3) и иван-чая (8). Данные экстракты рекомендуется использовать в дальнейших исследованиях влияния на индуцированную экспрессию генов COX-2, iNOS и IL-8, а также в исследованиях антиканцерогенной активности in vivo.
Во всех показателях наибольшую антиокси-дантную активность проявляют одини и те же экстракты, а именно, экстракты черноплодной рябины, малины и иван-чая, что коррелируются с данными по антиканцерогенной активности.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
1. Jupp P.W. A complex systems approach to cancer prevention // Medical Hypotheses. 2018. Vol. 112. P. 18-23. https:// doi.org/10.1016/j.mehy.2018.01.006
2. Bail J., Meneses K., Demark-Wahnefried W. Nutritional status and diet in cancer prevention // Seminars in Oncology Nursing. 2016. Vol. 32. Issue 3. P. 206-214. https://doi.org/10.1016/j.soncn.2016.05.004
3. Жестовская Е.С., Антохин А.М., Таранчен-ко В.Ф., Василевский С.В., Аксенов А.В., Аксенова Ю.Б., [и др.]. Исследование компонентного состава лекарственного растительного сырья методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием // Химия растительного сырья. 2018. N 3. С. 149-157 https: //doi.org/10.14258/jcprm.2018033433
4. Greenlee H. Natural products for cancer prevention // Seminars in Oncology Nursing. 2012. Vol. 28. Issue 1. P. 29-44. https://doi.org/10.1016/j.son cn.2011.11.004
5. Sae-leaw T., Benjakul S. Prevention of melanosis in crustaceans by plant polyphenols: A review // Trends in Food Science & Technology. 2019. Vol. 85. P. 1-9. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2018.12.003
6. Curti V., di Lorenzo A., Dacrema M., Xiao J., Nabavi S.M., Daglia M. In vitro polyphenol effects on apoptosis: an update of literature data // Seminars in Cancer Biology. 2017. Vol. 46. P. 119-131. https:// doi.org/10.1016/j.semcancer.2017.08.005
7. Gali-Muhtasib H., Hmadi R., Kareh M., Tohme R., Darwiche N. Cell death mechanisms of plant-derived anticancer drugs: beyond apoptosis // Apoptosis. 2015. Vol. 20. Issue 12. P. 1531-1562. https: //doi.org/10.1007/s10495-015-1169-2
8. Dayem A.A., Choi H.Y., Yang G.-M., Kim K., Saha S.K., Cho S.-G. The anticancer effect of polyphenols against breast cancer and cancer stem cells: molecular mechanisms // Nutrients. 2016. Vol. 8. Issue 9. P. 581. https://doi.org/10.3390/nu8090581
9. Lewandowska H., Kalinowska M., Lewan-dowski W., Stepkowski T.M., Brzoska K. The role of natural polyphenols in cell signaling and cytoprotec-tion against cancer development // The Journal of Nutritional Biochemistry. 2016. Vol. 32. P. 1-19. https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2015.11.006
10. Li W., Guo Y., Zhang C., Wu R., Yang A.Y., Gaspar J., et al. Dietary phytochemicals and cancer
chemoprevention: a perspective on oxidative stress, inflammation, and epigenetics // Chemical Research in Toxicology. 2016. Vol. 29. Issue 12. P. 2071-2095. https://doi.org/10.1021/acs.chemrestox.6b00413
11. Wu J.C., Lai C.S., Lee P.S., Ho C.T., Liou W.S., Wang Y.J., et al. Anti-cancer efficacy of dietary polyphenols is mediated through epigenetic modifications // Current Opinion in Food Science. 2016. Vol. 8. P. 1-7. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2016.01.009
12. Di Leo N., Battaglini M., Berger L., Giannac-cini M., Dente L., Hampel S., et al. A catechin nanoformulation inhibits WM266 melanoma cell proliferation, migration and associated neo-angiogenesis // European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2017. Vol. 114. P. 1-10. https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2016.12.024
13. Morbidelli L. Polyphenol-based nutraceuti-cals for the control of angiogenesis: analysis of the critical issues for human use // Pharmacological Research. 2016. Vol. 111. P. 384-393. https://doi.org/ 10.1016/j.phrs.2016.07.011
14. Amani H., Ajami M., Nasseri Maleki S., Pazoki-Toroudi H., Daglia M., Tsetegho Sokeng A.J., et al. Targeting signal transducers and activators of transcription (STAT) in human cancer by dietary polyphenols antioxidants // Biochimie. 2017. Vol. 142. P. 6379. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2017.08.007
15. Omidian K., Rafiei H., Bandy B. Polyphenol inhibition of benzo[a]pyrene-induced oxidative stress and neoplastic transformation in an in vitro model of carcinogenesis // Food and Chemical Toxicology. 2017. Vol. 106 (Pt. A). P. 165-174. https://doi.org/ 10.1016/j.fct.2017.05.037
16. Mahendran G., Ponnuchamy K. Coumarin-gold nanoparticle Coumarin-gold nanoparticle bio-conjugates: preparation, antioxidant, and cytotoxic effects against MCF-7 breast cancer cells // Applied Nanoscience. 2018. Vol. 8. P. 447-453. https://doi. org/10.1007/s13204-018-0816-7
17. Campestrini L.H., Melo P.S., Peres L.E.P., Calhelha R.C., Ferreira I.C.F.R., Alencar S.M. A new variety of purple tomato as a rich source of bioactive carotenoids and its potential health benefits // Heli-yon. 2019. Vol. 5. Issue 11. P. e02831. https://doi. org/10.1016/j.heliyon.2019.e02831
18. Oliveira-Alves Sh.C., Pereira R.S., Pereira
A.B., Ferreira A., Mecha E., Bento da Silva A., et. al. Identification of functional compounds in baru (Dip-teryx alata Vog.) nuts: Nutritional value, volatile and phenolic composition, antioxidant activity and antiproliferative effect // Food Research International. 2020. Vol. 131. P. 109026. https://doi.org/org/10.101 6/j.foodres.2020.109026
19. Zhamanbayeva G.T., Aralbayeva A.N., Mur-zakhmetova M.K., Tuleukhanov S.T., Danilenko M. Cooperative antiproliferative and differentiation-enhancing activity of medicinal plant extracts in acute myeloid leukemia cells // Biomedicine & Pharmacotherapy. 2016. Vol. 82. P. 80-89. https:// doi.org/10.1016/j.biopha.2016.04.062
20. Lage N.N., Layosa M.A.A., Arbizu S., Chew
B.P., Pedrosa M.L., Mertens-Talcott S., et. al. Dark sweet cherry (Prunus avium) phenolics enriched in anthocyanins exhibit enhanced activity against the most aggressive breast cancer subtypes without toxicity to normal breast cells // Journal of Functional Foods. 2020. Vol. 64. P. 103710. https://doi.org/10.1 016/j.jff.2019.103710
21. Joanitti G.A., Azevedo R.B., Freitas S.M. Apoptosis and lysosome membrane permeabiliza-tion induction on breast cancer cells by an anticar-cinogenic Bowman-Birk protease inhibitor from Vigna unguiculata seeds // Cancer Letters. 2010. Vol. 293. Issue 1. P. 73-81. https://doi.org/10.1016/ j.canlet.2009.12.017
22. Jeong J.-H., Jung H., Lee S.-R., Lee H.-J., Hwang K.T., Kim T.-Y. Anti-oxidant, anti-proliferative and anti-inflammatory activities of the extracts from black raspberry fruits and wine // Food Chemistry. 2010. Vol. 123. Issue 2. P. 338-344. https://doi.org/ 10.1016/j.foodchem.2010.04.040
23. Luo C., Zhang H. The role of proinflammatory pathways in the pathogenesis of colitis-associated colorectal cancer // Mediators of Inflammation. 2017. Vol. 2017. Article ID 5126048. https:// doi.org/10.1155/2017/5126048
24. Agrawal U., Kumari N., Vasudeva P., Mohanty N.K., Saxena S. Overexpression of COX2 indicates poor survival in urothelial bladder cancer // Annals of Diagnostic Pathology. 2018. Vol 34. P. 50-55. https:// doi.org/10.1016/j.anndiagpath.2018.01.008
25. Li W., Lin S., Li W., Wang W., Li X., Xu D. IL-8 interacts with metadherin promoting proliferation and migration in gastric cancer // Biochemical and Biophysical Research Communications. 2016. Vol. 478. Issue 3. P. 1330-1337. https://doi.org/10.1016/ j.bbrc.2016.08.123
26. Issy A.C., Nascimento G.C., Dias de Abreu G.H., Tristao F.S., Del-Bel E., Duarte T., et al. Differential behavioral and glial responses induced by
dopaminergic mechanisms in the iNOS knockout mice // Behavioural Brain Research. 2018. Vol. 350. P. 44-53. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2018.05.002
27. Wu H.X., Cheng X., Jing X.-Q., Ji X.-P., Chen X.-Z., Zhang Y.-Q., et. al. LIFR promotes tumor angiogenesis by up-regulating IL-8 levels in colorectal cancer // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 2018. Vol. 1864. Issue 9. Part B. P. 2769-2784. https://doi.org/ 10.1016/j.bbadis.2018.05.004
28. Chang C.-Y., Chen J.-Y., Chen S.-H., Cheng T.-J., Lin M.-T., Hu M.-L. Therapeutic treatment with ascorbate rescues mice from heat stroke-induced death by attenuating systemic inflammatory response and hypothalamic neuronal damage // Free Radical Biology and Medicine. 2016. Vol. 93. P. 84-93. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2015.12.017
29. Alfaro C., Sanmamed M.F., Rodríguez-Ruiz M.E., Teijeira Á., Onate C., González Á., et al. Inter-leukin-8 in cancer pathogenesis, treatment and follow-up // Cancer Treatment Reviews. 2017. Vol. 60. P. 24-31. https://doi.org/10.1016/j.ctrv.2017.08.004
30. Shahat A.A., Hidayathulla S., Khan A.A., Alanazi A.M., Meanazel O.A., Alqahtani A.S., et.al. Phytochemical profiling, antioxidant and anticancer activities of Gastrocotyle hispida growing in Saudi Arabia // Acta Tropica. 2019. Vol. 191. P. 243-247. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2019.01.013
31. Omoni A.O., Aluko R.E. The anti-carcinogenic and anti-atherogenic effects of lyco-pene: a review // Trends in Food Science & Technology. 2005. Vol. 16. Issue 8. P. 344-350. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2005.02.002
32. Md Roduan M.R., Hamid R.A., Cheah Y.K., Mohtarrudin N. Cytotoxicity, antitumor-promoting an-dantioxidant activities of Annona muricata in vitro // Journal of Herbal Medicine. 2019. Vol. 15. P. 100219. https://doi.org/10.1016/j.hermed.2018.04.004
33. Vannini F., Kashfi K., Nath N. The dual role of iNOS in cancer // Redox Biology. 2015. Vol. 6. P. 334343. https://doi.org/10.10167l.redox.2015.08.009
34. Schroy P.C., Brown-Shimer S., Kim K., Johnson K.A., Murnane M.J., Yang S., et al. Detection of p21ras mutations in colorectal adenomas and carcinomas by enzyme-linked immunosorbent assay // Cancer. 1995. Vol. 76. Issue 2. P. 201-209. https: //doi.org/10.1002/1097-0142(19950715)76:2<201:: aid-cncr2820760207>3.0.co;2-t
35. Kubista M., Andrade J.M., Bengtsson M., Forootan A., Jona'k J., Lind K., et al. The real-time polymerase chain reaction // Molecular Aspects of Medicine. 2006. Vol. 27. P. 95-125. https://doi.org/ 10.1016/j.mam.2005.12.007
REFERENCES
1. Jupp PW. A complex systems approach to cancer prevention. Medical Hypotheses. 2018;112:18-23. https://doi.org/10.1016/j.mehy.2018.01.006
2. Bail J, Meneses K, Demark-Wahnefried W.
Nutritional status and diet in cancer prevention. Seminars in Oncology Nursing. 2016;32(3):206-214. https://doi.org/10.1016/j.soncn.2016.05.004 3. Zhestovskaya YeS, Antokhin AM, Taranchen-
ko VF, Vasilevskiy SV, Aksenov AV, Aksenova YuB, et al. Study of component composition of medicinal plant materials by gas chromatography with mass-spectrometric detection. Khimiya Rastitel'nogo Syfya. 2018;3:149-157. (In Russian) https://doi.org/ 10.14258/jcprm.2018033433
4. Greenlee H. Natural products for cancer prevention. Seminars in Oncology Nursing. 2012;28(1):29-44. https://doi.org/10.1016/j.soncn. 2011.11.004
5. Sae-leaw T, Benjakul S. Prevention of mela-nosis in crustaceans by plant polyphenols: A review. Trends in Food Science & Technology. 2019;85:1-9. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2018.12.003
6. Curti V, di Lorenzo A, Dacrema M, Xiao J, Nabavi SM, Daglia M. In vitro polyphenol effects on apoptosis: an update of literature data. Seminars in Cancer Biology. 2017;46:119-131. https://doi.org/ 10.1016/j.semcancer.2017.08.005
7. Gali-Muhtasib H, Hmadi R, Kareh M, Tohme R, Darwiche N. Cell death mechanisms of plant-derived anticancer drugs: beyond apoptosis. Apoptosis. 2015;20(12):1531-1562. https://doi.org/10.100 7/s10495-015-1169-2
8. Dayem AA, Choi HY, Yang G-M, Kim K, Saha SK, Cho S-G. The anticancer effect of polyphenols against breast cancer and cancer stem cells: molecular mechanisms. Nutrients. 2016;8(9):581. https: //doi.org/10.3390/nu8090581
9. Lewandowska H, Kalinowska M, Lewan-dowski W, Stepkowski TM, Brzoska K. The role of natural polyphenols in cell signaling and cytoprotec-tion against cancer development. The Journal of Nutritional Biochemistry. 2016;32:1-19. https://doi.or g/10.1016/j.jnutbio.2015.11.006
10. Li W, Guo Y, Zhang C, Wu R, Yang AY, Gaspar J, et al. Dietary phytochemicals and cancer chemoprevention: a perspective on oxidative stress, inflammation, and epigenetics. Chemical Research in Toxicology. 2016;29(12):2071-2095. https://doi. org/10.1021/acs.chemrestox.6b00413
11. Wu JC, Lai CS, Lee PS, Ho CT, Liou WS, Wang YJ, et al. Anti-cancer efficacy of dietary polyphenols is mediated through epigenetic modifications. Current Opinion in Food Science. 2016;8:1-7. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2016.01.009
12. Di Leo N, Battaglini M, Berger L, Giannaccini M, Dente L, Hampel S, et al. A catechin nanoformu-lation inhibits WM266 melanoma cell proliferation, migration and associated neo-angiogenesis. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceu-tics. 2017;114:1-10. https://doi.org/10.1016Zj.ejpb. 2016.12.024
13. Morbidelli L. Polyphenol-based nutraceuti-cals for the control of angiogenesis: analysis of the critical issues for human use. Pharmacological Research. 2016;111:384-393. https://doi.org/10.1016/ j.phrs.2016.07.011
14. Amani H, Ajami M, Nasseri Maleki S, Pazoki-Toroudi H, Daglia M, Tsetegho Sokeng AJ, et al.
Targeting signal transducers and activators of transcription (STAT) in human cancer by dietary poly-phenolic antioxidants. Biochimie. 2017;142:63-79. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2017.08.007
15. Omidian K, Rafiei H, Bandy B. Polyphenol inhibition of benzo[a]pyrene-induced oxidative stress and neoplastic transformation in an in vitro model of carcinogenesis. Food and Chemical Toxicology. 2017;106:165-174. https://doi.org/10.1016/j.fct.201 7.05.037
16. Mahendran G, Ponnuchamy K. Coumarin-gold nanoparticle Coumarin-gold nanoparticle bio-conjugates: preparation, antioxidant, and cytotoxic effects against MCF-7 breast cancer cells. Applied Nanoscience. 2018;8:447-453. https://doi.org/10.10 07/s13204-018-0816-7
17. Campestrini LH, Melo PS, Peres LEP, Calhelha RC, Ferreira ICFR, Alencar SM. A new variety of purple tomato as a rich source of bioactive carotenoids and its potential health benefits. Heli-yon. 2019;5(11):e02831. https://doi.org/10.1016/j. heliyon.2019.e02831
18. Oliveira-Alves ShC, Pereira RS, Pereira AB, Ferreira A, Mecha E, Bento da Silva A, et al. Identification of functional compounds in baru (Dipteryx alata Vog.) nuts: Nutritional value, volatile and phenolic composition, antioxidant activity and antiproliferative effect. Food Research International. 2020;131;109026. https://doi.org/org/10.1016/j.food-res.2020.109026
19. Zhamanbayeva GT, Aralbayeva AN, Mur-zakhmetova MK, Tuleukhanov ST, Danilenko M. Cooperative antiproliferative and differentiation-enhancing activity of medicinal plant extracts in acute myeloid leukemia cells. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2016;82:80-89. https://doi.org/10.10 16/j.biopha.2016.04.062
20. Lage NN, Layosa MAA, Arbizu S, Chew BP, Pedrosa ML, Mertens-Talcott S, et al. Dark sweet cherry (Prunus avium) phenolics enriched in anthocyanins exhibit enhanced activity against the most aggressive breast cancer subtypes without toxicity to normal breast cells. Journal of Functional Foods. 2020;6:1037 10. https://doi.org/10.1016/j.jff.2019.103710
21. Joanitti GA, Azevedo RB, Freitas SM. Apoptosis and lysosome membrane permeabilization induction on breast cancer cells by an anticarcinogen-ic Bowman-Birk protease inhibitor from Vigna un-guiculata seeds. Cancer Letters. 2010;293(1):73-81. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2009.12.017
22. Jeong J-H, Jung H, Lee S-R, Lee H-J, Hwang KT, Kim T-Y. Anti-oxidant, anti-proliferative and anti-inflammatory activities of the extracts from black raspberry fruits and wine. Food Chemistry. 2010;123(2):338-344. https://doi.org/10.1016/j.food-chem.2010.04.040
23. Luo С, Zhang H. The role of proinflammatory pathways in the pathogenesis of colitis-associated colorectal cancer. Mediators of Inflammation. 2017;2017: 5126048. https://doi.org/10.1155/2017/5126048
24. Agrawal U, Kumari N, Vasudeva P, Mohanty NK, Saxena S. Overexpression of COX2 indicates poor survival in urothelial bladder cancer. Annals of Diagnostic Pathology. 2018;34:50-55. https://doi. org/10.1016/j.anndiagpath.2018.01.008
25. Li W, Lin S, Li W, Wang W, Li X, Xu D. IL-8 interacts with metadherin promoting proliferation and migration in gastric cancer. Biochemical and Biophysical Research Communications. 2016;478 (3):1330-1337. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2016. 08.123
26. Issy AC, Nascimento GC, de Abreu GHD, Tristao FS, Del-Bel E, Duarte T, et al. Differential behavioral and glial responses induced by dopaminergic mechanisms in the iNOS knockout mice. Behavioural Brain Research. 2018;35:44-53. https: //doi.org/10.1016/j.bbr.2018.05.002
27. Wu HX, Cheng X, Jing X-Q, Ji X-P, Chen X-Z, Zhang Y-Q, et. al. LIFR promotes tumor angio-genesis by up-regulating IL-8 levels in colorectal cancer. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 2018;1864(9):2769-2784. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2018.05.004
28. Chang C-Y, Chen J-Y, Chen S-H, Cheng T-J, Lin M-T, Hu M-L. Therapeutic treatment with ascor-bate rescues mice from heat stroke-induced death by attenuating systemic inflammatory response and hypothalamic neuronal damage. Free Radical Biology and Medicine. 2016;93;84-93. https://doi.org/10. 1016/j.freeradbiomed.2015.12.017
29. Alfaro C, Sanmamed MF, Rodríguez-Ruiz ME, Teijeira Á, Onate C, González Á, et al. Interleu-kin-8 in cancer pathogenesis, treatment and follow-
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Еремеева Наталья Борисовна,
к.т.н., доцент кафедры технологии и организации общественного питания, Самарский государственный технический университет,
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244, Российская Федерация, И e-mail: [email protected]
Макарова Надежда Викторовна,
д.х.н., профессор, заведующая кафедрой технологии и организации общественного питания,
Самарский государственный технический университет,
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244,
Российская Федерация,
e-mail: [email protected]
Игнатова Динара Фанисовна,
к.т.н., доцент кафедры технологии и организации общественного питания, Самарский государственный технический университет,
up. Cancer Treatment Reviews. 2017;60;24-31. https://doi.Org/10.1016/j.ctrv.2017.08.004
30. Shahat AA, Hidayathulla S, Khan AA, Alana-zi AM, Meanazel OA, Alqahtani AS, et.al. Phyto-chemical profiling, antioxidant and anticancer activities of Gastrocotyle hispida growing in Saudi Arabia. Acta Tropica. 2019;191:243-247. https://doi.org/10. 1016/j.actatropica.2019.01.013
31. Omoni AO, Aluko RE. The anti-carcinogenic and anti-atherogenic effects of lycopene: a review. Trends in Food Science & Technology. 2005;16(8):344-350. https://doi.org/10.1016/j.ti1s.20 05.02.002
32. Md Roduan MR, Hamid RA, Cheah YK, Mohtarrudin N. Cytotoxicity, antitumor-promoting andantioxidant activities of Annona muricata in vitro. Journal of Herbal Medicine. 2019;15:100219. https://doi.org/10.1016Zj.hermed.2018.04.004
33. Vannini F, Kashfi K, Nath N. The dual role of iNOS in cancer. Redox Biology. 2015;6:334-343. https://doi.org/10.1016/j.redox.2015.08.009
34. Schroy PC, Brown-Shimer S, Kim K, Johnson KA, Murnane MJ, Yang S, et al. Detection of p21ras mutations in colorectal adenomas and carcinomas by enzyme-linked immunosorbent assay. Cancer. 1995;76(2):201-209. https://doi.org/10.10 02/1097-0142(19950715)76:2<201::aid-cncr2820 760207>3.0.co;2-t
35. Kubista M, Andrade JM, Bengtsson M, Fo-rootan A, Jona'k J, Lind K, et al. The real-time polymerase chain reaction. Molecular Aspects of Medicine. 2006;27:95-125. https://doi.org/10.1016/j.ma-m.2005.12.007
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS Natalya B. Eremeeva,
Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Department of Technology and Organization of Catering,
Samara State Technical University,
244, Molodogvardeiskaya St., Samara, 443100,
Russian Federation,
El e-mail: [email protected]
Nadezhda V. Makarova,
Dr. Sci. (Chemistry), Professor,
Head of Department of Technology
and Organization of Catering,
Samara State Technical University,
244, Molodogvardeiskaya St., Samara, 443100,
Russian Federation,
e-mail: [email protected]
Dinara F. Ignatova,
Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Department of Technology and Organization of Catering
Samara State Technical University,
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Российская Федерация, e-mail: [email protected]
Бахарев Владимир Валентинович,
д.х.н., профессор, декан факультета пищевых производств,
Самарский государственный технический университет,
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Российская Федерация, e-mail: [email protected]
Заявленный вклад авторов
Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Статья поступила в редакцию 21.11.2020; одобрена после рецензирования 21.10.2020; принята к публикации 30.11.2020.
244, Molodogvardeiskaya St., Samara, 443100,
Russian Federation,
e-mail: [email protected]
Vladimir V. Bakharev,
Dr. Sci. (Chemistry), Professor,
Dean of Faculty of Food Production,
Samara State Technical University,
244, Molodogvardeiskaya St., Samara, 443100,
Russian Federation,
e-mail: [email protected]
Contribution of the authors
The authors contributed equally to this article.
Conflict interests
The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.
The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.
The article was submitted 21.11.2020; approved after reviewing 21.10.2020; accepted for publication 30.11.2020.
