Please use this identifier to cite or link to this item:
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorAsst. Prof. Dr. Rawiwan Wongpoomchai-
dc.contributor.advisorProf. Teruhiza Tsuzuki-
dc.contributor.advisorDr. Korawan Sringarm-
dc.contributor.authorCharatda Punvittayagulen_US
dc.description.abstractOryza sativa L. var. indica cv. Kum Doisaket is a pigmented rice variety cultivated in northern Thailand. In the present study, purple rice seed and hull were extracted by various solvents, including hexane, dichloromethane, methanol, acidified methanol, ethanol, and water. Purple rice hull extracts contained higher total phenolic acids than the seed extracts, while the seed extracts showed higher flavonoid contents than the hull extracts. The most abundant phenolic acids containing in the rice hull extracts were vanillic acid, p-coumaric acid, and protocatechuic acid, while rice seed contained the highest amount of protocatechuic acid and vanillic acid, respectively. The extraction by acidified methanol yielded higher anthocyanin contents than the other extractions. The major anthocyanins containing in purple rice extracts were cyanidin-3-glucoside and peonidin-3-glucoside. Alpha-tocopherol was the major vitamin E containing in both part of purple rice seed and hull. The mutagenic and antimutagenic properties of purple rice seed and hull extracts were determined using Salmonella mutation assay. The purple rice seed and hull extracts, with the exception of acidified methanol extract of rice hull, showed no mutagenicity in strains TA98 and TA100 in both presence and absence of metabolic activation. All purple rice seed and hull crude extracts inhibited the number of mutant colonies induced by aflatoxin B1 and 2-amino-3, 4-dimethylimidazo[4,5-f]quinolone. None of the extracts inhibited the mutagenicity of 2-(2-furyl-3-(5-nitro-2-furyl) acrylamide or sodium azide in the absence of metabolic activation. All purple rice extract, except water extract, enhanced the number of revertant colonies induced by benzo(a)pyrene. The acidified methanol extract of rice hull was further analyzed using solvent partitioning with n-hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol and water. All of the solvent-partitioned fractions, with the exception of aqueous-partitioned fraction, displayed antimutagenicity against aflatoxin B1. However, mutagenicity was observed in the tests with the n-hexane-, chloroform- and ethyl acetate-partitioned fractions. To determine whether acidified methanol rice hull extract and its solvent partitioned fractions present mutagenicity in mammalian cell, the rpsL mutation assay was used in this study. The results found that the extracts, at the maximum concentration, 100 µg/ml, did not show mutagenic activity in the mutation assay using the rpsL gene of Escherichia coli as a reporter gene. Due to the highest antimutagenicity of methanol seed extract and acidified methanol extract of purple rice hull in Salmonella mutation assay, the anticarcinogenicity of these extracts were determined using dual organ carcinogenicity test in rats. To establish the dual organ carcinogenicity test, triple injection of diethylnitrosamine (DEN) and double injection of 1, 2-dimethylhydrazine (DMH) were administrated to male Wistar rats under various protocols. The glutathione-S-transferase placental form (GST-P) positive foci and aberrant crypt foci (ACF) were used as the end-point markers of the early stages of liver and colon carcinogenesis, respectively. The protocol in which DENs (Days 0, 4, 9) were treated during DMH (Days 0, 7) administrations showed the highest number of hepatic GST-P positive foci and colonic ACF at week 8 of the experiment. The serum AST and ALT activities were increased in combined treatment of DEN and DMH group. The expression of hepatic phase I metabolizing enzymes were decreased, while the detoxifying enzyme activity was increased when compared to carcinogen alone groups. In addition, combined treatment of DEN and DMH also increased hepatic and colonic DNA adducts when compared with control group. This model can be used as an alternative model for determining chemical carcinogenicity and anticarcinogenicity in rat liver and colon. Oral administration of 500 mg/kg bw the purple rice seed and hull extracts did not induce both preneoplastic lesions in liver and colon tissues. Interestingly, they significantly decreased the number of GST-P positive foci in rat liver but could not inhibit the number of ACF in colon. The inhibitory mechanisms of purple rice extracts were involved in the reduction of cell proliferation and induction of cell apoptosis. In conclusion, the seed and hull extracts of purple rice cv. Kum Doisaket showed no mutagenicity in bacterial model or carcinogenicity in laboratory rats. However, they presented antimutagenicity in Salmonella mutation assay and chemopreventive activity against diethylnitrosamine-induced rat hepatocarcinogenesis. The knowledge on this research provides health promoting effect of Thai purple rice for the use as a candidate of cancer chemoprevention. The identification of anticarcinogenic compounds should be further investigated.en_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.subjectDissertations, academicen_US
dc.titleMolecular Studies of Purple Rice Extracts on Carcinogens Induced Liver and Colon Carcinogenesisen_US
thailis.controlvocab.lcshDissertations, academic -- Biochemistry-
thailis.controlvocab.lcshPlant Extracts (Purple rice)-
thailis.manuscript.callnumberThesis W 4 Biochem C469m 2015-
thesis.description.thaiAbstractข้าวก่ำสายพันธุ์ดอยสะเก็ด (Oryza sativa L. var. indica) เป็นข้าวสีที่ปลูกในแถบภาคเหนือของประเทศไทย ในการศึกษานี้ทำการสกัดเปลือกและเมล็ดข้าวก่ำด้วยตัวทำละลายต่างๆ ได้แก่ เฮกเซน ไดคลอโรมีเธน เมทธานอล กรดในเมทธานอล เอทธานอล และ น้ำ โดยพบว่าสารสกัดส่วนเปลือกเมล็ดข้าวก่ำนั้นมีปริมาณสารฟีนอลิกสูงกว่าสารสกัดส่วนเมล็ด และพบว่าสารสกัดส่วนเมล็ดข้าวก่ำนั้นมีสารฟลาโวนอยด์สูงกว่าในสารสกัดส่วนเปลือกข้าวก่ำ สารฟีนอลิกที่พบมากในสารสกัดส่วนเปลือกคือ vanillic acid, p-coumaric acid และ protocatechuic acid และพบ protocatechuic acid และ vanillic acid ปริมาณสูงในสารสกัดส่วนเมล็ด การสกัดข้าวก่ำด้วยกรดในเมทธานอลนั้นทำให้ได้ปริมาณของแอนโธไซยานินสูงกว่าการสกัดด้วยตัวทำละลายชนิดอื่น โดยพบ cyanidin-3-glucoside และ peonidin-3-glucoside เป็นแอนโธไซยานินชนิดที่พบมากที่สุดในสารสกัดข้าวก่ำ และพบวิตามิน E ชนิด -tocopherol มากที่สุดทั้งในสารสกัดส่วนเปลือกและเมล็ดข้าวก่ำ การทดสอบฤทธิ์ก่อกลายพันธุ์และต้านการกลายพันธุ์ของสารสกัดจากเปลือกและเมล็ดข้าวก่ำนั้นทำโดยวิธีการทดสอบฤทธิ์ก่อกลายพันธุ์ในแบคทีเรีย (Salmonella mutation assay) จากการศึกษาพบว่าสารสกัดจากเปลือกและเมล็ดข้าวก่ำนั้นไม่มีฤทธิ์ก่อกลายพันธุ์ในแบคทีเรียทั้งในสายพันธุ์ TA 98 และ TA100 ทั้งในสภาวะที่มีและไม่มีเอนไซม์มากระตุ้น ยกเว้นสารสกัดส่วนเปลือกข้าวที่สกัดด้วยกรดในเมทธานอลพบว่ามีฤทธิ์ก่อกลายพันธุ์แบคทีเรียทั้งสองสายพันธุ์และทั้งในสภาวะที่มีและไม่มีเอนไซม์ มากระตุ้น และพบว่าสารสกัดทุกส่วนมีฤทธิ์ต้านการกลายพันธุ์จากการเหนี่ยวนำด้วย aflatoxin B1 และ2-amino-3, 4-dimethylimidazo[4,5-f]quinolone แต่ไม่มีฤทธิ์ยับยั้งการก่อกลายพันธุ์จาก 2-(2-furyl-3-(5-nitro-2-furyl) acrylamide และ sodium azide ในสภาวะที่ไม่มีเอนไซม์มากระตุ้น นอกจากนี้สารสกัดทุกส่วนยกเว้นสารสกัดส่วนน้ำมีฤทธิ์เสริมการก่อกลายพันธุ์ของ benzo(a)pyrene เมื่อทำการแยกสารสกัดโดยใช้สารละลาย เฮกเซน คลอโรฟอร์ม เอทธิลอะซีเตท บิวทานอล และน้ำ ของสารสกัดส่วนเปลือกข้าวที่สกัดด้วยกรดในเมทธานอลพบว่าสารสกัดทุกส่วนยกเว้นส่วนน้ำมีฤทธิ์ต้านการกลายพันธุ์จากการเหนี่ยวนำด้วย aflatoxin B1 และพบว่าสารสกัดหยาบชั้นเฮกเซน คลอโรฟอร์ม และเอทธิลอะซีเตตมีฤทธิ์ก่อกลายพันธุ์ในแบคทีเรีย จากนั้นทำการทดสอบฤทธิ์ก่อกลายพันธุ์ในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมของสารสกัดส่วนเปลือกข้าวที่สกัดด้วยกรดในเมทธานอลและสารสกัดหยาบในแต่ละชั้นด้วยวิธี rpsL mutation assay พบว่าสารสกัดที่ความเข้มข้นสูงสุดที่ใช้ในการทดลองคือ 100 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตรนั้นไม่มีฤทธิ์เหนี่ยวนำให้ rpsL gene ของ Escherichia coli กลายพันธุ์ จากผลการศึกษาฤทธิ์ต้านการกลายพันธุ์ในแบคทีเรียพบว่าเมล็ดข้าวก่ำที่สกัดด้วยเมทธานอลและเปลือกข้าวก่ำที่สกัดด้วยกรดในเมทธานอลมีฤทธิ์ต้านการกลายพันธุ์สูงสุดในแบคทีเรีย ดังนั้นจึงทำการทดสอบฤทธิ์ต้านมะเร็งของสารสกัดทั้งสองส่วนนี้ในสัตว์ทดลองโดยวิธีการทดสอบฤทธิ์ก่อมะเร็งสองอวัยวะ (Dual organ carcinogenicity test) ในการพัฒนาโมเดลการทดสอบฤทธิ์ก่อมะเร็งในสองอวัยวะนั้นจะทำการฉีดสารก่อมะเร็ง ไดเอทธิลไนโตรซามีน 3 ครั้ง และฉีดสารก่อมะเร็งไดเมทธิลไฮดราซีน 2 ครั้ง ในหนูขาวในช่วงเวลาที่ต่างกัน และใช้ glutathione-S-transferase placental form (GST-P) positive foci และ aberrant crypt foci (ACF) ซึ่งเป็นรอยโรคก่อนเกิดมะเร็งตับและมะเร็งลำไส้ใหญ่ เป็นตัวบ่งชี้การเกิดมะเร็งตับและมะเร็งลำไส้ใหญ่ตามลำดับ จากการศึกษาพบว่าการฉีดสารก่อมะเร็งไดเอทธิลไนโตรซามีนในวันที่ 0, 4 และ 9 ของการทดลอง และฉีดสารก่อมะเร็งไดเมทธิลไฮดราซีนในวันที่ 0 และ 7 ของการทดลองนั้นสามารถเหนี่ยวนั้นการเกิด GST-P positive foci ในตับและ ACF ในลำไส้ใหญ่ได้สูงสุดเมื่อทำการทดลองเป็นเวลา 8 สัปดาห์ โดยพบว่าการให้สารก่อมะเร็งสองชนิดนี้ร่วมกันมีผลไปเหนี่ยวนำให้ กัมมันตภาพของเอนไซม์ AST และ ALT ในซีรั่มสูงขึ้นและมีผลทำให้การแสดงออกของเอนไซม์กำจัดสารแปลกปลอมในระยะที่ 1 ลดลงและพบว่าไปเหนี่ยวนำกัมมันตภาพของเอนไซม์กำจัดสารแปลกปลอมในระยะที่ 2 นอกจากนี้ยังพบว่าการให้สารก่อมะเร็งสองชนิดนี้ร่วมกันมีผลทำให้การเกิด DNA adduct ในตับและลำไส้เพิ่มขึ้น แสดงให้เห็นว่าโมเดลนี้เป็นอีกหนึ่งทางเลือกเพื่อนำไปใช้ในการศึกษาฤทธิ์ก่อมะเร็งและฤทธิ์ต้านมะเร็งตับและมะเร็งลำไส้ใหญ่ได้ ผลการทดลองพบว่าสารสกัดจากเปลือกและเมล็ดข้าวก่ำที่ความเข้มข้น 500 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมน้ำหนักตัวไม่เหนี่ยวนำให้เกิดรอยโรคก่อนเกิดมะเร็งทั้งในตับและลำไส้ใหญ่ และพบว่าสารสกัดทั้งสองส่วนนี้สามารถลดจำนวนรอยโรคก่อนเกิดมะเร็งตับ (GST-P positive foci) แต่ไม่มีผลต่อรอยโรคก่อนเกิดมะเร็งลำไส้ใหญ่ (Aberrant crypt foci) กลไกการยับยั้งการเกิดมะเร็งตับเกี่ยวข้องกับการไปยับยั้งการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนเซลล์และการเหนี่ยวนำให้เซลล์ตายแบบอะพอพโทซีส โดยสรุป สารสกัดจากเปลือกและเมล็ดข้าวก่ำสายพันธุ์ดอยสะเก็ดไม่มีฤทธิ์ก่อกลายพันธุ์ในแบคทีเรียและไม่มีฤทธิ์ก่อมะเร็งในสัตว์ทดลอง และพบว่าสารสกัดทั้งสองส่วนนั้นมีฤทธิ์ต้านการกลายพันธุ์ในแบคทีเรียรวมทั้งมีฤทธิ์ป้องกันมะเร็งตับจากการเหนี่ยวนำด้วยสารก่อมะเร็งไดเอทธิลไนโตรซามีน จากงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าข้าวก่ำไทยนั้นอาจใช้ป้องกันมะเร็งได้ ซึ่งการตรวจวิเคราะห์หาสารต้านมะเร็งในสารสกัดข้าวก่ำนั้นยังคงต้องศึกษาต่อไปen_US
Appears in Collections:MED: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Full.pdf8.03 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy

Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.