بررسی اثر سمیت هیدرولیزات پروتئینی جوانه گندم بر سلول‌های سرطانی ریه (A549) به روش XTT

نویسندگان
زهره کرمی 1
سید هادی پیغمبردوست 2
جواد حصاری 2
بهروز اکبری ادرگانی 3
1 دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز
2 دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز
3 دانشیار مرکز تحقیقات آزمایشگاهی غذا و دارو، سازمان غذا و دارو، وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی
10.29252/fsct.16.96.43
چکیده
با توجه به این­که درمان سرطان بیشتر از طریق شیمی درمانی و داروهای متعددی صورت می­پذیرد که علاوه بر خاصیت درمانی با عوارض جانبی شدیدی برای بیمار همراه هستند، امروزه دانشمندان در حال بررسی درمان­های ضد سرطانی با استفاده از مواد فعال زیستی می­باشند که از جمله آنها می­توان پروتئین­های هیدرولیز شده و پپتیدهای زیست فعال با خواص درمانی زیاد و اثرات جانبی کمتر را بیان کرد. در این مطالعه برای اولین بار، اثر سیتوتوکسیکی پروتئین­های هیدرولیز شده جوانه گندم به دست آمده از آنزیم­های پپسین، آلکالاز و پروتئیناز K بر روی رده سلولی A549 مورد بررسی قرار گرفت. رده­ی سلولی A549 در محیط کشت RPMI حاوی 10% FBS و 1 % آنتی بیوتیک پنی سیلین/ استرپتومایسین (penstrep) کشت داده شد. غلظت­های مختلف هیدرولیزات در طی زمان­های 24، 48 و 72 ساعت بر روی سلول­های سرطانی A549 اثر داده شد. در ادامه توانایی حیات سلول­ها با استفاده از روش XTT بررسی شد. نتایج مطالعات حاکی از آن بود که پروتئین­های هیدرولیز شده جوانه گندم وابسته به غلظت هیدرولیزات و زمان و نوع آنزیم دارای اثر سمیت است نتایج IC50 هیدرولیزات پپسین، آلکالاز و پروتئیناز K برای سلول­های A549 با مدت زمان 72 ساعت به ترتیب برابر با 17/11، 94/12 و 27/11 میلی­گرم بر میلی­لیتر به دست آمد. این نتایج نشان می­دهد که هیدرولیزات پروتئین جوانه گندم می­تواند منبع مناسبی از پپتیدهای ضد سرطان باشد و به عنوان جایگزینی برای درمان­های رایج سرطان مورد استفاده قرار بگیرند.
کلیدواژه‌ها
پروتئین جوانه گندم
هیدرولیز آنزیمی
فعالیت ضد سرطانی
سلول‌های آدنوکارسینومای اپیتلیال ریوی انسان (A549)

موضوعات

عنوان مقاله English

Cytotoxic effect proteins hydrolysates from wheat germ on human lung carcinoma A549 cell lines in XTT assay

نویسندگان English

Zohreh Karami 1
Seyed Hadi peighambardoust 2
Javad Hesari 2
Behrooz Akbari-Adergani 3
1 Department of Food Science, College of Agriculture, University of Tabriz
2 Department of Food Science, College of Agriculture, University of Tabriz,
3 Food and Drug Laboratory Research Center, Food and Drug Organization, Ministry of Health and Medical Education,
چکیده English

Since cancer treatment has been done through chemotherapy and various drugs that are accompanied with severe side effects in addition to therapeutic properties, nowadays sscientists are investigating anticancer therapies using natural compounds such as hydrolyzed proteins and bioactive peptides with higher treatment properties and fewer side effects. In this study, for the first time, hydrolyzed proteins obtained from pepsin, proteinase k and alcalase enzymes were used to examine its cytotoxic effect on human lung adenocarcinoma cells (A549). Human lung carcinoma A549 cell lines were grown in 90% RPMI medium supplemented with 10% fetal bovine serum and 1% penstrep. Different concentrations of hydrolysates during times of 24, 48 and 72h were affected by A549 cell lines via XTT assay. Then, the cell survival ability was evaluated by XTT method. Results showed that hydrolysates produced from wheat germ protein affected the viability of cells and it depending on the enzyme applied, concentration and time. The results of IC50 were evaluated for A549 cells in the case of pepsin, alcalase and proteinase k hydrolysates at 72 h, 11.17mg/mL, 12.94mg/mL and 11.27mg/mL. These results showed that wheat germ protein hydrolysates would be used as new source of anticancer peptides and could be a replace for common cancer therapy drugs in the near future.

کلیدواژه‌ها English

wheat germ protein
enzymatic hydrolysis
anticancer activity
human lung adenocarcinoma cells (A549)
1. Silvestri GA, Alberg AJ, Ravenel J. The changing epidemiology of lung cancer with a focus on screening. BMJ (Clinical research ed). 2009;339:b3053.
2. Hartmann R, Meisel H. Food-derived peptides with biological activity: from research to food applications. Current Opinion in Biotechnology. 2007;18(2):163-9.
3. Zhu K, Zhou H, Qian H. Antioxidant and free radical-scavenging activities of wheat germ protein hydrolysates (WGPH) prepared with alcalase. Process Biochemistry. 2006;41(6):1296-302.
4. AOAC. Official methods of analysis of the AOAC, 15th ed. Methods 932.06, 925.09, 985.29, 923.03. . Association of official analytical chemists Arlington, VA, USA. 1990.
5. González-García E, Marina ML, García MC. Plum (Prunus Domestica L.) by-product as a new and cheap source of bioactive peptides: Extraction method and peptides characterization. Journal of Functional Foods. 2014;11:428-37.
6. Alemán A, Pérez-Santín E, Bordenave-Juchereau S, Arnaudin I, Gómez-Guillén MC, Montero P. Squid gelatin hydrolysates with antihypertensive, anticancer and antioxidant activity. Food Research International. 2011;44(4):1044-51.
7. Khantaphant S, Benjakul S, Kishimura H. Antioxidative and ACE inhibitory activities of protein hydrolysates from the muscle of brownstripe red snapper prepared using pyloric caeca and commercial proteases. Process Biochemistry. 2011;46(1):318-27.
8. Muhamyankaka V, Shoemaker C, Nalwoga M, Zhang XM. Physicochemical properties of hydrolysates from enzymatic hydrolysis of pumpkin (Cucurbita moschata) protein meal2013. 2227-40 p.
9. Sasco AJ, Secretan MB, Straif K. Tobacco smoking and cancer: a brief review of recent epidemiological evidence. Lung cancer (Amsterdam, Netherlands). 2004;45 Suppl 2:S3-9.
10. Umayaparvathi S, Meenakshi S, Vimalraj V, Arumugam M, Sivagami G, Balasubramanian T. Antioxidant activity and anticancer effect of bioactive peptide from enzymatic hydrolysate of oyster (Saccostrea cucullata). Biomedicine & Preventive Nutrition. 2014;4(3):343-53.
11. Contreras MdM, Hernández-Ledesma B, Amigo L, Martín-Álvarez PJ, Recio I. Production of antioxidant hydrolyzates from a whey protein concentrate with thermolysin: Optimization by response surface methodology. LWT - Food Science and Technology. 2011;44(1):9-15.
12. Jang A, Jo C, Kang K-S, Lee M. Antimicrobial and human cancer cell cytotoxic effect of synthetic angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitory peptides. Food Chemistry. 2008;107(1):327-36.
13. Gonzalez-Montoya M, Hernandez-Ledesma B, Silvan JM, Mora-Escobedo R, Martinez-Villaluenga C. Peptides derived from in vitro gastrointestinal digestion of germinated soybean proteins inhibit human colon cancer cells proliferation and inflammation. Food Chem. 2018;242:75-82.
14. Picot L, Bordenave S, Didelot S, Fruitier-Arnaudin I, Sannier F, Thorkelsson G, et al. Antiproliferative activity of fish protein hydrolysates on human breast cancer cell lines. Process Biochemistry. 2006;41(5):1217-22.
15. Leung EH, Ng TB. A relatively stable antifungal peptide from buckwheat seeds with antiproliferative activity toward cancer cells. Journal of peptide science : an official publication of the European Peptide Society. 2007;13(11):762-7.
16. Hooshmand k, Assodeh A. The influence of GL-9 peptide on A549 and human and animal blood cells. Journal of cellular and molecular researches (Iranian journal of biology). 2016;29:463-73.