Assessment of the antiproliferative activity of carrot and apple extracts

• Autorzy: Przybylska K. , Bennett R.N. , Kromer K. , Gee J.M.

Warianty tytułu

PL

Ocena antyproliferujacych wlasciwosci ekstraktow fenolowych z marchwi i jablek

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Phenolic extracts of apple and carrot juices and apple and carrot tissue, and selected pure compounds were examined for their ability to decrease the viability of human colon cancer cells (HT29 and LoVo) in vitro. In addition, apple and carrot juices were supplemented with phloretin and chlorogenic acid, respectively, to simulate genetically modified products with enhanced levels of these phytochemicals and screened as described above. Amongst the pure compounds tested, phloretin was shown to have the greatest effect on the viability of both cell lines. Here we report that phloretin has a marked effect on the survival of colon cancer cells at concentrations as low as 50 μmol/L, and therefore shows significant anticarcinogenic potential. With regard to the effect of the phenolic extracts of apple and carrot tissue, that from transgenic carrot decreased cell viability by as much as 20% at the highest concentration (200 μg/mL). Phenolic extracts of control carrot and control apple tissue had little effect. However similar extracts of apple juice supplemented with either 500 or 1000 μmol/L phloretin reduced the survival of LoVo cells to 10% and showed marked activity at 100 μmol/L. Apple juice alone did not reduce cell viability, probably because the concentration of phloretin was too low. This information supports the recommendation that consumers should be encouraged to eat more fruit and vegetables, especially those containing compounds such as phloretin. There is also potential for food producers and manufacturers to develop products with enhanced flavonoid content, either by conventional breeding, transgenically or by supplementation.

PL

W pracy badano wpływ ekstraktów fenolowych z surowców roślinnych (sok z jabłek i marchwi, hodowle tkankowe korzeni jabłek i marchwi) oraz wybranych czystych chemicznie związków fenolowych na przeżywalność dwóch linii komórek nowotworowych jelita grubego (HT29 i LoVo) w warunkach in vitro. Ponadto wzbogacono naturalny sok z jabłek i marchwi, odpowiednio, floretyną i kwasem chlorogenowym w celu symulacji produktów genetycznie modyfikowanych posiadających podwyższony poziom związków fenolowych i zbadano ich wpływ na przeżywalność komórek nowotworowych. Wśród testowanych czystych chemicznie związków fenolowych, floretyna wykazała największą skuteczność w obniżaniu przeżywalności badanych linii komórek nowotworowych (tab. 2), już w stężeniu 50 μmol/L znacznie obniżyła przeżywalność badanych komórek. Spośród surowców roślinnych, ekstrakty fenolowe z transgenicznych korzeni marchwi najskuteczniej obniżyły przeżywalność komórek nowotworowych (tab. 2), ekstrakt fenolowy w stężeniu 200 μg/mL obniżył przeżywalność komórek o 20%. Natomiast ekstrakty fenolowe z kontrolnych korzeni marchwi i jabłoni wykazały znacznie mniejszy efekt na przeżywalność badanych komórek (tab. 2). Warto zaznaczyć, że wzbogacenie soku z jabłek floretyną doprowadziło do obniżenia przeżywalności badanych komórek już przy stężeniu floretyny wynoszącym 100 μmol/L a stężenia powyżej 500 μmol/L obniżyły przeżywalność komórek LoVo aż o 90% (tab. 3). Sam sok z jabłek nie był skutecznym czynnikiem w obniżaniu żywotności komórek w warunkach in vitro (tab. 3), prawdopodobnie z powodu zbyt niskiego naturalnego stężenia floretyny. Zamieszczone informacje powinny skłonić konsumentów do regularnego spożywania większych ilości warzyw i owoców, szczególnie tych produktów, które zawierają duże ilości floretyny (jabłka). Ponadto doniesienia te powinny nakłonić przedsiębiorców do uzyskiwania produktów o podwyższonym poziomie związków fenolowych poprzez tradycyjne techniki rolnicze lub poprzez dodatki do żywności.

Słowa kluczowe

EN

antiproliferative activity; carrot extract; apple extract; antiproliferative potential; phenolic compound; human nutrition; carrot juice; apple juice; human colon cancer cell; anticarcinogenic potential

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Food and Nutrition Sciences
• Rocznik: 2007
• Tom: 57
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.307-314,ref.

Twórcy

autor

Przybylska K.

• Wroclaw University, Sienkiewicza 25, 50-355 Wroclaw, Poland

autor

Bennett R.N.

autor

Kromer K.

autor

Gee J.M.

Bibliografia

• 1. Alasalvar C., Grigor J.M., Zhang D., Quantick P.C., Shahidi F., Comparison of volatiles, phenolics, sugars, antioxidant vitamin, and sensory quality of different colored carrot varieties. J. Agric. Food Chem., 2001, 49, 1410–1416.
• 2. Boyer J., Liu R.H., Apple phytochemicals and their health benefits. Nutr. J., 2004, 3, 1–15.
• 3. Caderni G., De Filippo C., Luceri C., Salvadori M., Giannini A., Biggeri A., Remy S., Cheynier V., Dolara P., Effects of black tea, green tea and wine extracts on intestinal carcinogenesis induced by azoxymethane in F344 rats. Carcinogenesis, 2000, 21, 1965–1969.
• 4. Chen Z.P., Schell J.B., Ho Ch.T., Chen K.Y., Green tea epigallocatechin gallate shows a pronounced growth inhibitory effect on cancerous cells but not on their normal counterparts. Cancer Lett., 1998, 129, 173–179.
• 5. Crespy V., Aprikian O., Morand Ch., Besson C., Manach C., Demigne., Remesy Ch., Bioavailability of phloretin and phloridzin in rats. J. Nutr., 2002, 132, 3227–3230.
• 6. Daskiewicz J.B., Depeint F., Viornery L., Bayet Ch., Comte- Sarrazin G., Comte G., Gee J.M., Johnson I.T., Ndjoko K., Hostettmann K., Barrow D., Effects of flavonoids on cell proliferation and caspase activation in a human colonic cell line HT29: An SAR study. J. Med. Chem., 2005, 48, 2790–2804.
• 7. Dauchet L., Ferrieres J., Arveiler D., Yarnell J.W., Gey F., Ducimetriere P., Ruidavets J.-B., Haas B., Evans A., Bingham A., Amouyel A., Dallongeville D., Frequency of fruit and vegetable consumption and coronary heart disease in France and Northern Ireland: the PRIME study. Br. J. Nutr., 2004, 92, 963–972.
• 8. Day A.J., Canada F.J., Diaz J.C., Kroon P.A., Mclauchlan R., Faulds C.B., Plumb G.W., Morgan M.R.A., Williamson G., Dietary flavonoid and isoflavone glycosides are hydrolyzed by the lactase site of lactase phloridzin hydrolaze. FEBS Letters, 2000, 468, 166–170.
• 9. Johnson I.T., Micronutrients and cancer. Proc. Nutr. Soc., 2004, 63, 587–595.
• 10. Kelly Y., Sacker A., Marmot M., Nutrition and respiratory health in adults: findings from the Health Survey for Scotland. Eur. Respir. J., 2003, 21, 664–671.
• 11. Kobori M., Iwashita K., Shinmoto H., Tsushida T., Phloretininduced apoptosis in B16 melanoma 4A5 cells and HL60 human leukemia cells. Biosci. Biotechnol. Biochem., 1999, 63, 719–725.
• 12. Kuntz S., Wenzel U., Daniel H., Comparative analysis of the effects of flavonoids on proliferation, cytotoxicity, and apoptosis in human colon cancer cells. Eur. J. Nutr., 1999, 38, 133–142.
• 13. Lotito S.B., Frei B., Relevance of apple polyphenols as antioxidants in human plasma: contrasting in vitro and in vivo effects. Free Radic. Biol. Med., 2004, 36, 201–211.
• 14. Liu R., Liu J., Chen B., Apples prevent mammary tumors in rats. J. Agric. Food Chem., 2005, 53, 2341–2343.
• 15. Mahmoud N.N., Carothers A.M., Grunberger D., Bilinski R.T., Churchill M.R., Martucci Ch., Newmark H.L., Bertagnolli M.M., Plant phenolics decrease intestinal tumors in an animal model of familial adenomatous polyposis. Carcinogenesis, 2000, 21, 921–927.
• 16. Mandalari G., Bennett R.N., Bisignano G., Saija A., Dugo G., Curto R. B., Faulds C.B., Waldron K.W., Characterization of flavanoids and pectins from bergamot (Citrus bergamia Risso) peel, a major byproduct of essential oil extraction. J. Agric. Food Chem., 2006, 54, 197–203.
• 17. Maynard M., Gunnell D., Emmett P., Frankel S., Smith G.D., Fruit, vegetables, and antioxidants in childhood and risk of adult cancer: the Boyd Orr cohort. J. Epidemiol. Community Health, 2003, 57, 218–225.
• 18. Olthof M.R., Hollman P.C., Buijsman M.N., van Amelsvoort J.M., Katan M.B., Chlorogenic acid, quercetin-3-rutinoside and black tea phenols are extensively metabolized in humans. J. Nutr., 2003, 133, 1806–1814.
• 19. van der Sluis A.A., Dekker M., Skrede G., Jongen W.M., Activity and concentration of polyphenolic antioxidant in apple juice. 2. Effect of novel production methods J. Agric. Food Chem., 2004, 52, 2840–2848.
• 20. Talalay P., Fahey J.W., Phytochemicals from cruciferous plants protect against cancer by modulating carcinogen metabolism. J. Nutr., 2001, 131, 3027S–3033S.
• 21. Tsao R., Yang R., Young Ch., Zhu H., Polyphenolic profiles in eight apple cultivars using high-performance liquid chromatography (HPLC). J. Agric. Food Chem., 2003, 51, 6347–6353.
• 22. Vainio H., Weiderpass E., Fruit and vegetables in cancer prevention. Nutr. Cancer, 2006, 54, 111–142.
• 23. Wenzel U., Kuntz S., Brendel M.D., Daniel H., Dietary flavone is a potent apoptosis inducer in human colon carcinoma cells. Cancer Res., 2000, 60, 3823–3831.
• 24. Yu Z. Li W., Liu F., Inhibition of proliferation and induction of apoptosis by genistein in colon cancer HT-29 cells. Cancer Lett., 2004, 215, 159–166.