การวิเคราะห์ความเป็นพิษและคุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดลิ้นมังกร

Highlight: สารสกัดสาหร่ายลิ้นมังกรที่สกัดจาก ethanol, butanol และ aqueous มีความเป็นพิษต่อเซลล์ต่ำ ขณะที่สารสกัดที่สกัดด้วย ethyl acetate และ hexane มีความเป็นพิษต่อเซลล์ได้เมื่อใช้ที่ความเข้มข้นสูง อย่างไรก็ตามสารสกัดที่มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระได้สูงเป็นสารสกัดที่สกัดจาก ethanol, hexane, ethyl acetate และ butanol จึงสรุปได้ว่าสารสกัดที่สกัดด้วย ethanol, butanol และ aqueous มีความปลอดภัยในการนำมาใช้ประโยชน์ ขณะที่สารที่สกัดโดยใช้ ethyl acetate และ hexane ควรใช้ในปริมาณที่ต่ำกว่า 100 μg/mL ในเซลล์ทดลอง

ที่มาและความสำคัญ

สาหร่ายลิ้นมังกรมีสารออกฤทธิ์ทางธรรมชาติมากมายที่เป็นประโยชน์ทางการแพทย์ และถูกนำมาใช้อย่างเพิ่มขึ้นในด้านการรักษาโรค สารเสริมอาหารเพื่อสุขภาพ และผลิตภัณฑ์ความงาม อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีรายงานถึงความเป็นพิษและคุณสมบัติการต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดเหล่านี้ ดังนั้นในการศึกษานี้จึงได้ศึกษาความเป็นพิษและการต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดจากสาหร่ายลิ้นมังกรขึ้น

Abstract

Halymenia durvillei (HD), a marine red alga, is believed to have potentials for pharmacological, nutritional and cosmetic applications. However, such potentials are acceptable only when their extracts are devoid of any adverse effects on human health. No previous research has been conducted the toxicity and anti-oxidation capacity of HD. Thus, the aim of this work was to investigate toxicity and anti-oxidation activities of HD extracts. In this study, the toxicity and anti-oxidation capacity of 5 fractions of HD solvent extracts, i.e., ethanol (HDET), hexane (HDHE), ethyl acetate (HDEA), butanol (HDBU), and aqueous (HDAQ) were evaluated. The cytotoxicity was evaluated by MTT and LDH assays on 4 cell types, i.e., fibroblast, macrophage, hepatocyte and keratinocyte. The genotoxicity was evaluated by comet assay and micronucleus test using TK6 lymphoblastoid cell line. The anti-oxidation capacity was investigated by DPPH and ABTS assays. The toxicity studies showed that HDET, HDBU, HDAQ had very low to no toxicity as indicated by cytotoxicity and genotoxicity tests while HDEA, HDHE have some toxicity at high concentrations. HDAQ showed low antioxidant activity while HDET, HDEA, HDHE and HDBU possess relatively high antioxidant activity. Overall, our results indicated that HDET and HDAQ could be consumed as they are not toxic and HDHE, HDEA, and HDBU could be safely consumed at doses lower than 100 μg/mL. Further investigation using in vivo assays are needed to ensure the safety of HD extracts for animal and human consumptions.

KEYWORDS: Halymenia durvillei, Cytotoxicity, Genotoxicity, Antioxidant, Safety

Citation: Chaiwichien A, Samrit T, Osotprasit S, Kueakhai P, Sobhon P, Meemon K, Niamnont N, Manohong P, Pranweerapaiboon K, Tamtin M, Changklungmoa N*. Evaluation of toxicity and anti-oxidation activity of the extracts from Halymenia durvillei. Trends Sci. 2022; 19(6): 3032. https://doi.org/10.48048/tis.2022.3032

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

14. LIFE BELOW WATER

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
แหล่งทุนวิจัย: Agricultural Research Development Agency (Public Organization)
Credit ภาพ: Dr. Narin Changklungmoa

การทดสอบความเป็นพิษและประสิทธิภาพการต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดจากสาหร่ายพวงองุ่น

Highlight: สารสกัดจากสาหร่ายพวงองุ่นด้วยเอทานอล (CLET) มีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระได้ดีและมีความเป็นพิษต่ำ ขณะที่สารสกัดด้วยเฮกเซนและเอทิลอะซิเตท (CLHE และ CLEA) ควรใช้ในความเข้มข้นที่เหมาะสมที่ไม่เกิน 500 และ 200 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร ตามลำดับ เพื่อให้ได้ฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระและไม่เป็นพิษต่อเซลล์

ที่มาและความสำคัญ
สาหร่ายพวงองุ่นได้มีการใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวางทั้งทางด้านอุตสาหกรรมยาและผลิตภัณฑ์ดูแลสุขภาพ ในการศึกษาวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินความเป็นพิษและศักยภาพในการต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดสาหร่ายพวงองุ่นใน 5 กลุ่มตัวอย่าง ซึ่งแบ่งตามลักษณะการสกัดด้วยตัวทำละลายที่ต่างกัน ได้แก่ เอทานอล (CLET) เฮกเซน (CLHE) เอทิลอะซิเตท (CLEA) บิวทานอล (CLBU) และน้ำ (CLAQ) โดยวิธี MTT และ LDH ในเซลล์ 4 ชนิด เพื่อประเมิน cytotoxicity และวิธี comet และ micronucleus สำหรับประเมิน genotoxicity ผลการทดสอบพบว่าสารสกัด CLET, CLBU และ CLAQ มีความเป็นพิษต่อเซลล์ต่ำ นอกจากนี้การประเมินศักยภาพในการต้านอนุมูลอิสระโดยวิธี DPPH และ ABTS ยังพบว่าสารสกัด CLET, CLEA และ CLHE มีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระได้สูง ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าสารสกัด CLET มีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระได้ดีและมีความเป็นพิษต่ำ ขณะที่ CLEA และ CLHE ควรใช้ในความเข้มข้นที่เหมาะสมที่ไม่เกิน 500 และ 200 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร ตามลำดับ เพื่อให้ได้ฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระและไม่เป็นพิษต่อเซลล์

Abstract
Caulerpa lentillifera (sea grape) has been widely used in pharmaceutical industry and health-care products in Thailand. In this study, we attempted to evaluate the toxicity and antioxidant capacity of sea grape extracts in five fractions (ethanol- CLET, hexane- CLHE, ethyl acetate- CLEA, butanol-CLBU, and aqueous-CLAQ). The extracts were evaluated for cytotoxicity by MTT and LDH assays on four cell lines, fibroblast (L929), macrophages (RAW 264.7), hepatocytes (FL83B), and keratinocytes (HaCaT). Genotoxicity was tested by comet assay and micronucleus assay on human lymphoblast cells (TK6). The antioxidant capacity was measured by DPPH and ABTS scavenging assays. Our results demonstrated low cytotoxicity and genotoxicity of CLET, CLBU and CLAQ. When tested by DPPH and ABTS assays, CLET, CLEA, and CLHE showed high antioxidant activity. In conclusion, CLET, CLBU, and CLAQ demonstrated no toxic effects, and CLET, CLEA, and CLHE exhibited high antioxidant capacity. Therefore, our results indicated that CLET, CLEA, and CLHE could be consumed safely at doses lower than 500 and 200 μg/ml for CLHE and CLEA, respectively.

KEYWORDS: Anti-oxidation, Caulerpa lentillifera, Cytotoxicity, Genotoxicity

Citation: Osotprasit, S., Samrit, T., Chaiwichien, A., Changklungmoa, N., Meemon, K., Niamnont, N., Manohong, P., Noonong, K., Tamtin, M., Sobhon, P., et al. 2021. Toxicity and anti-oxidation capacity of the extracts from Caulerpa lentillifera. CMUJ. Nat. Sci. 20(3): e2021065

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

14. LIFE BELOW WATER

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.ไกร มีมล
แหล่งทุนวิจัย: Agricultural Research Development Agency (Public Organization)