Phytochemistry, Antioxidant, Anti-inflammation and Anticancer Activities Against Cholangiocarcinoma Cell Lines of Some Species of Phellinus Mushroom Extracts

Abstract

Phellinus mushrooms belong to the family Hymenochaetaceae. In Traditional Chinese Medicine, it has been used as an ingredient for the treatment of different types of cancer, ischemia and skin diseases for thousands years. The present study was aimed to evaluate and compare the biological activities of the Phellinus mushroom extracts (PE). The methods of this study comprised of different methods including phytochemistry, antioxidant, anti-inflammatory and anticancer against cholangiocarcinoma cells (CCA). The extracts of Phellinus mushrooms including P. igniarius, P. linteus, P. nigricans and P. rimosus were prepared in two ways: maceration in 95 % ethanol and decoction in distilled water. The antioxidant activity of the sample extracts was evaluated by using the DPPH, ABTS and FRAPS assays. Total phenolic and flavonoid contents were determined by using the colorimetric test. The Nitric oxide assay was used to determine the anti-inflammatory activity. In addition, anticancer against CCA cell lines (KKU-100 & KKUM-213A) were evaluated by using the SRB assay. The results of this study showed that all ethanol extracts of samples demonstrated significantly stronger antioxidant activity when compared to the aqueous extracts (p < 0.05). The results also showed that the ethanol extracts contained higher amount of total phenolic and flavonoid contents. The extract of P. rimosus presented the highest antioxidant activity, total phenolic and flavonoid contents when compared to P. igniarius, P. linteus and P. nigricans (DPPH: IC50= 9.56 ± 0.47 μg/mL, ABTS: IC50 =5.04 ± 0.06 μg/mL, TPC=361.04 ± 5.69 mg GAE/g, TFC=646.55 ± 6.29 mg RE/g). All samples possessed high anti-inflammatory and anticancer activities against CCA cell lines, particularly in the ethanol extracts of P. rimosus and P. linteus. The anticancer activity was correlated to the phytochemical contents, antioxidant and anti-inflammatory activities of each Phellinus mushroom. The water-soluble fraction of the hexane extract and the dichloromethane fraction of the ethanol extract from P. rimosus were selected to further investigated. Three chemical compounds were isolated from P. rimosus extract including 3-dimethyl-2-hydroxy-2-en-propanoic acid, 4,5-dimethoxy-2,3,5-trihydoxy-2,4 di-en pentanoic acid and 6-deoxydestigloyswietenine acetate. All of the active compounds showed high anti-inflammatory activity with the IC50 values of 9.87 ± 0.24, 10.55 ± 1.09 and 8.69 ± 0.08 μg/mL, respectively.

In conclusion, the results of the present study showed that Phellinus mushrooms had great potential for further investigation to discover a new anticancer and anti-inflammatory agent from natural products especially from P. rimosus extract.

เห็ดเฟลลินุสอยู่ในวงศ์ Hymenochaetaceae ในการแพทย์แผนจีนมีการใช้เห็ดดังกล่าวเป็นตัวยาที่ใช้ในการรักษาโรคมะเร็ง ภาวะขาดเลือดและโรคผิวหนังประเภทต่างๆ มาเป็นเวลาหลายพันปี การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินและเปรียบเทียบฤทธิ์ทางชีวภาพของสารสกัดเห็ดเฟลลินุส วิธีการศึกษาในครั้งนี้มีหลายวิธี ได้แก่ การศึกษาด้านพฤกษเคมี ฤทธิ์ต้านออกซิเดชัน ฤทธิ์ต้านการอักเสบและฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งท่อน้ำดี การเตรียมสารสกัดจากเห็ดมี 2 วิธีคือ คือ หมักด้วยเอทานอล 95 % และต้มในน้ำกลั่น การศึกษาฤทธิ์ต้านออกซิเดชัน ประเมินโดยวิธี DPPH, ABTS และ FRAP การศึกษาปริมาณฟีนอลและฟลาโวนอยด์ทั้งหมด ใช้การทดสอบโดยปฏิกิริยาสี การศึกษาฤทธิ์ต้านการอักเสบใช้วิธีการทดสอบไนตริกออกไซด์ นอกจากนี้ การประเมินฤทธิ์ต้านมะเร็งมะเร็งท่อน้ำดี (KKU-100 & KKU-213A) ใช้วิธี SRB ผลการศึกษานี้พบว่า สารสกัดเอทานอลของทุกตัวอย่างแสดงฤทธิ์ต้านออกซิเดชันที่ดีกว่าสารสกัดน้ำ (p < 0.05) ผลการศึกษายังพบว่าสารสกัดเอทานอลให้ปริมาณฟีนอลิกและฟลาโวนอยด์รวมสูงกว่า สารสกัดจากเห็ด P. rimosus มีฤทธิ์ต้านออกซิเดชัน ปริมาณฟีนอลิกและฟลาโวนอยด์รวมสูงที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับสารสกัดจากเห็ด P. igniarius, P.linteus และ P. nigricans (DPPH: IC50= 9.56 ± 0.47 µg/mL, ABTS: IC50 =5.04 ± 0.06 µg/mL. และ TPC=361.04 ± 5.69 mg. GAE/g, TFC=646.55 ± 6.29 mg. RE/g ) สารสกัดตัวอย่างทั้งหมดแสดงฤทธิ์ต้านการอักเสบและต้านมะเร็งท่อน้ำดี ในระดับสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารสกัดเอทานอลจากเห็ด P. rimosus และ P. linteus ฤทธิ์ต้านมะเร็งสัมพันธ์กับปริมาณองค์ประกอบทางเคมี ฤทธิ์ต้านออกซิเดชัน และฤทธิ์ต้านการอักเสบของเห็ดเฟลลินุสแต่ละชนิด การศึกษานี้ได้เลือกส่วนสกัดเฮกเซนและไดคลอโรมีเทนที่แยกจากสารสกัดเอทานอลของเห็ด P. rimosus ไปทำการศึกษาต่อ และแยกได้สารสำคัญ 3 ชนิดได้แก่ 3-dimethyl-2-hydroxy-2-en-propanoic acid; 4,5-dimethoxy-2,3,5-trihydoxy-2,4 di-en pentanoic acid และ 6-deoxydestigloyswietenine acetate ซึ่งสารทั้งหมดมีฤทธิ์ต้านการอักเสบโดยให้ค่า IC50 ที่ 9.87 ± 0.24 µg/mL, 10.55 ± 1.09 µg/mL และ 8.69 ± 0.08 µg/mL ตามลำดับ

โดยสรุป ผลการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าเห็ดเฟลลินุสมีศักยภาพที่ดีที่จะไปศึกษาต่อในการต้านมะเร็งและต้านการอักเสบ ในการค้นพบสารใหม่จากผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่มีฤทธิ์ดังกล่าวโดยเฉพาะจากสารสกัดเห็ด P. rimosus