تقييم التأثيرات السمية الخلوية للمستخلصات المائية والكحولية لنبات الأسل Juncus rigidus على خطوط خلايا سرطانية بشرية خارج الجسم الحي

رسالة ماجستير

اسم الباحث : علي محمد حسين الجبوري

اسم المشرف : أ.م.د. لقاء حسون صكبان

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية التربية للعلوم الصرفة

الاختصاص : علوم الحياة/علم الحيوان

سنة نشر البحث : 2022

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

اجريت الدراسة في الفترة الممتدة بين شهر تشرين الاول 2021 وآذار 2022، حيث تضمنت دراسة التأثير السمي للمستخلصات الخام المائية والكحولية للمجموع الخضري لنبات الاسل Juncus rigidus على سرطان الرئة البشري (A549) Adenocarcenomic 549وسرطان الثدي البشري (MCF-7) Michigan Cancer Foundation-7 والخلوي الطبيعي للخلايا الليفية البشرية الطبيعية NHF)) Normal Human Fibroblasts وباستخدام ستة تراكيز ( 200,100,50,25,12.5,6.25 ) μg/ml ولثلاث فترات من التعريض (72,48,24) ساعة.
تم احتساب التقدير الكمي للمركبات الفعالة للمستخلصات المائية والكحولية للنبات (الفينولات -التانينات- الفلافينويدات – القلويدات) وقدرت عند المستخلص المائي بــ 8.82,5.91,13.42,16.29 mg/g على التوالي ، بينما أعطى المستخلص الكحولي7.91,6.06,13,84,16.34 mg/g على التوالي . كما تم حساب الفعالية المضادة للأكسدة للمستخلص المائــــــــي و الكــــــحولي بطريقــــــــة ((DPPH 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl أذ بلغت نسب تثبيط الجذور الحرة للمستخلــــص المائي %26%,21.51%,18.93%,12.18%,10,56 وللمستخلــــص الكحـــولي24.31%,20.51 %,19.81%,16.43 %, 9.31% عند التراكيز 10,20,30,40,50 mg/ml وعلى التوالي .
أظهرت نتائج اختبار فعالية مستخلصات المائية والكحولية لنبات الأسل على خط سرطان الرئة البشري A549) ) ارتفاع في معدل النسبة المئوية لتثبيط نمو الخلايا ولجميع فترات التعريض 72,48,24 ساعة وبفارق معنوي عند مستوى احتمال ( p≤ 0.05 ) عند المقارنة مع مجموعة السيطرة (الخلايا الغير معرضة للمستخلص)، حيث كانت نسب التثبيط للمستخلص المائي عند فترات التعريض 72,48,24 ساعة 10.13%±33 , 28.85%±2.43 , 39.36%±1.29 عند التركيز 6.25 µg/ml وعلى التوالي , وأخذ معدل النسبة المئوية للتثبيط بالارتفاع تدريجيا إذ وصلت نسبة التثبيط عند التركيز 200 ml/µg الى37.51%±1.76 , 54.12%±2.47 , 68.96%±2.15 على التوالي . وارتفعت النسبة المئوية للتثبيط عند معاملة الخلايا للمستخلص الكحولي وبلغ معدل النسبة المئوية لتثبيط الخلايا 15.29%±3.04, 30.54%±5, 42.27%±1عند ادنى تركيز 6.25 µg/ml، وارتفعت معدلات التثبيط لتصل إلى 39.38%±4.13, 77.69%±5, 83.45%±2.9 على التوالي عند التركيز 200 ml/ µg ولأوقات التعريض الثلاثة.
اما نتائج خط خلايا سرطان الثدي البشري ( MCF-7 ) فلم تختلف عن خط خلايا سرطان الرئة بفعالية مستخلصات نبات الأسل لتثبيط نمو الخلايا السرطانية ، فقد كان معدل النسبة المئوية لتثبيط الخلايا عند استخدام المستخلص المائي للتركيز 6.25 µg/mlولأوقات التعريض الثلاث 72 , 48 , 24 ساعة 6.27% ±0.57 , 9.73% ±2.11, 28.21% ±0.89 على التوالي و بلغ معدل التثبيط للمستخلص المائي عند التركيز 200 ml/µg 28.8%±1.4 , 45.97%±1.19 , 62.12%±1.38 على الترتيب أما عند استخدام المستخلص الكحولي أخذ التأثير التثبيط بارتفاع لخلايا الخط السرطاني (MCF-7 ) حيث تراوحت النسبة المئوية لمعدل التثبيط لأقل تركيز 6.25 µg/ml 8.45%±2.05 , 10±2%.34 ,32.85%±2.06 على التوالي . زاد معدل التثبيط باستخدام المستخلص المائي عند التركيز200 ml/µg ليسجل 31.82%±1.63, 54.5%±2.45 , 72.33±2.31على التوالي.
ظهرت اثر المستخلصات المائية للمجموع الخضري لنبات الاسل بشكل أقل سمية على خط الخلايا الليفية البشرية الطبيعية NHF مقارنةً مع الخط السرطاني (A549) وخط (MCF-7), أذ سجل المستخلص المائي نسبة مئوية للتثبيط 4.35%±1.13, 4.66%±0.44 , 4.11%±1.33 على التوالي لأوقات التعريض الثلاث 72,48,24ساعة عند التركيز 6.25 µg/ml بينما عند استخدام التركيز 200 ml/ µg سجلت نسب التثبيط 25.95%±1.91 , 27.95%±2.7, 29.91%±1.36 على التوالي . بينما ظهرت نتائج المستخلص الكحولي اكثر سمية بالمقارنة مع المستخلص المائي على خلايا الخط الطبيعي (NHF) أذ تراوحت نسبة التثبيط بالمستخلص الكحولي عند التركيز µg/ml 6.25 5.18±0.68, 5.66%±0.37 , 5.49%±0.44 على التوالي . زاد معدل النسبة المئوية لتثبيط الخلايا الطبيعية للتركيز 200 ml/µg أذ سجل 28.22%±1.29, 31.98%±0.73 , 38.78%±3.29على التوالي . مما تقدم نستنتج ان المستخلصات المائية والكحولية للمجموع الخضري (السيقان والاوراق) لنبات الاسلJuncus rigidus تمتلك الكثير من المركبات النشطة والتي لها تأثير سمي خلوي واضح على نمو خلايا خط سرطان الرئة البشري A549 والخط الخلوي لسرطان الثدي البشري MCF-7 ولجميع فترات التعريض والتراكيز المستخدمة من مستخلصات النبات المائية والكحولية بينما ظهرت نسب التثبيط لخط خلايا الليفية البشرية الطبيعية NHF واطئة مقارنةً مع تأثيره على الخطين السرطانيين.

Evaluation of Cytotoxic Effects of Aqueous and Alcoholic Extracts of Juncus rigidus Plant on Human Cancer Cell Lines in Vitro

Abstract
The study was conducted during the period between October 2021 and March 2022, where the study included the toxicological effect of aqueous and alcoholic crude extracts of the shoot of Juncus rigidus on three cell lines, including two cancerous lines, including human lung cancer cell line A549 and human breast cancer line MCF- 7 And the third line is a normal cell line for normal human NHF fibroblasts, using six concentrations (200,100,50,25,12.5,6.25) μg/ml and for three periods of exposure (72,48,24) hours.
The quantitative estimation of the active compounds of the aqueous and alcoholic extracts of the plant (phenols – flavonoids – alkaloids – tannins) was calculated and estimated at (8.82,5.91,13.42,16.29) mg/g respectively, while the alcoholic extract gave (7.91,6.06,13, 84,16.34) mg/g, respectively. The antioxidant activity of the aqueous and alcoholic extract was also calculated using the DPPH method, as the percentages of free radical inhibition of the aqueous extract (26%,21.51%,18.93%,12.18%,10.56) and the alcoholic extract were 24.31%,20.51%,19.81%,16.43 %, 9.31%)) at concentrations (10,20,30,40,50) mg/ml and respectively.
The results of the test for the efficacy of extracts of the rush extract on the human lung cancer line A549) showed an increase in the percentage of cell growth inhibition for all exposure periods (72,48,24) hours, with a significant difference at the probability level (P≤ 0.05) when compared with the control group. cells not exposed to the extract), where the inhibition rates of the aqueous extract at the exposure periods were (72,48.24) hours (10.13% ± 33), (28.85% ± 2.43), (39.36% ± 1.29) at the concentration (6.25) µg/ ml and respectively, and the percentage of inhibition gradually increased, as the percentage of inhibition at the concentration reached (200) ml/µg to 37.51% ±1.76)), (54.12% ±2.47), (68.96% ±2.15), respectively. The percentage of inhibition increased when the cells were treated with alcoholic extract, and the average percentage of cell inhibition was (15.29% ± 3.04), (30.54% ± 5), (42.27% ± 1) at the lowest concentration (6.25) µg/ml, and the inhibition rates increased to reach (39.38% ± 4.13) , (77.69% ± 5), (83.45% ± 2.9) respectively at the concentration (200) ml/ µg and for the three exposure times.
As for the results of the human breast cancer cell line (MCF-7), it did not differ from that of the lung cancer cell line in the effectiveness of the extracts of the myrtle plant to inhibit the growth of cancer cells. (72,48.24) hours (6.27% ± 0.57), (9.73% ± 2.11), (28.21% ± 0.89), respectively, and the inhibition rate of the aqueous extract at the concentration was (200) ml/µg (28.8% ± 1.4) , (45.97% ± 1.19) and (62.12% ± 1.38), respectively. When using the alcoholic extract, the inhibitory effect was taken with an increase in the cells of the cancer line (MCF-7), where the percentage of the inhibition rate ranged to the lowest concentration (6.25) µg/ml (8.45%) ±2.05), (10±2%.34), (32.85% ±2.06), respectively. The inhibition rate was increased by using the aqueous extract at a concentration of (200) ml/µg to score (31.82% ± 1.63), (54.5% ± 2.45), 72.33 ± 2.31E) respectively.
The aqueous and alcoholic extracts of the vegetative system of the tuberculosis showed less toxicity on the normal human fibroblast line (NHF) compared with the cancerous line (A549) and line (MCF-7), where the aqueous extract recorded a percentage of inhibition (4.35% ± 1.13), ( ( 4.66% ± 0.44) , (4.11% ± 1.33), respectively, for the three exposure times (72,48.24 hours at the concentration (6.25) µg/ml, while when using the concentration (200) ml/ µg) the inhibition rates were recorded (25.95% ± 1.91) , (27.95% ± 2.7) and (29.91% ± 1.36) respectively .The alcoholic extract was more toxic and more effective than aqueous on the cells of the normal line (NHF), as the percentage of inhibition by the alcoholic extract ranged at the concentration (6.25) µg/ml (5.18) ±0.68) , (5.66% ±0.37), (5.49% ±0.44) respectively The percentage rate of inhibition of normal cells increased to the concentration (200) ml/ µg, and it was recorded (28.22% ±1.29), (31.98% ± 0.73), (38.78%±3.29) respectively From the above, we conclude that the aqueous and alcoholic extracts of the shoots (stems and leaves) of Juncus rigidus possess many active compounds that have a clear cytotoxic effect on cell growth. The human lung cancer line A549 and the human breast cancer cell line MCF-7 for all exposure periods and concentrations used from the aqueous and alcoholic plant extracts, while the inhibition rates for the normal human fibroblast cell line NHF were low compared to its effect on the two cancer lines.