Antioxidační a protizánětlivé aktivity extraktu Cannabis spp.

Bc. Karolína Fišerová

Master's thesis

Antioxidant and anti-inflammatory activities of Cannabis spp. extract

Abstract:

Antioxidační a protizánětlivá aktivita látek jsou důležité vlastnosti nezbytné pro zachování zdraví a prevenci řady onemocnění. Jedním ze zdrojů, kde lze takové látky najít, může být konopí. Konopí obsahuje řadu biologicky aktivních sloučenin, mezi které patři například kanabinoidy, flavonoidy, terpeny či fenoly. K významným účinkům této rostliny lze zařadit pozitivní vliv na imunitní reakce, snižování oxidačního stresu, antikancerogenní účinky či snížení počtu záchvatů u pacientů s těžkou epilepsií. Cílem práce bylo stanovit schopnost inhibovat produkci NO v deseti různých extraktech konopí setého (Cannabis sativa) na buněčné linii RAW264.7. Rostliny byly pěstovány v rozdílných podmínkách hnojení a sklizeny v 8. a 9. týdnu generativní fáze. Následně byly z jednotlivých rostlin připravené etanolové (EtOH) extrakty, uzpůsobené na konečnou koncentraci 10 mg/ml. V extraktu byl stanoven celkový obsah fenolových sloučenin pomocí metody TPC (Total phenolic content) a dále bylo provedeno stanovení produkce oxidu dusnatého (NO) na myších makrofázích buněčné linie RAW264.7, které byly stimulovány pomocí lipopolysacharidů, společně s testem toxicity pro stanovení bezpečné koncentrace pro makrofágy. U metody TPC bylo největší množství fenolových látek v etanolovém vzorku z konopí s hodnotami 116,74 ± 2,88 mg GAE/ml extraktu. Naopak nejmenší množství bylo s hodnotami 53,17 ± 4,09 mg GAE/ml. Výsledky metody inhibice produkce NO na RAW264.7 buňkách byly nejlepší při nejvyšší koncentraci 50 μg/ml. Hodnoty inhibice zde dosahovaly 62,65 %. S poklesem koncentrace docházelo i k poklesu schopnosti extraktu snižovat produkci NO. Současně byla tato koncentrace bezpečná pro buněčnou linii a nesnižovala životaschopnost pod 95 %. Námi testované vzorky mají schopnost snižovat produkci NO jako jednoho z markerů zánětů. A bylo by vhodné tyto vzorky podrobit dalšímu testování na schopnost inhibovat cytokiny, jako jsou interleukiny, případně tumor nekrozní faktor.

Abstract:

The antioxidant and anti-inflammatory activity of substances are important properties essential for maintaining health and preventing diseases. One of the sources where such substances can be found is cannabis. Cannabis contains a range of biologically active compounds, which include cannabinoids, flavonoids, terpenes and phenols. Significant benefits of this plant are its positive effect on immune reactions, reduction of oxidative stress, anti-carcinogenic effects and reduction of seizures in patients with severe epilepsy. The goal of this study was to determine the ability to inhibit NO production of ten different extracts of Cannabis sativa on the cell line RAW264.7. Plants were grown under different fertilizing conditions and they were harvested at the 8th and 9th week of the generative phase. Subsequently, ethanolic (EtOH) extracts were prepared from each plant to a final concentration of 10 mg/ml. The total phenolic compound content of the extract was determined using the total phenolic content (TPC) method, and furthermore, nitric oxide (NO) production was determined on mouse macrophages of the RAW264.7 cell line stimulated with lipopolysaccharides, along with a toxicity test to determine the safe concentration for macrophages. For the TPC method, the highest amount of phenolic compounds was in ethanol sample with values of 116,74 ± 2,88 mg GAE/ml of extract whereas the lowest amount was in sample with values of 53,17 ± 4,09 mg GAE/ml. The results of NO production inhibition method on RAW264.7 cells were best at the highest concentration of 50 μg/ml. The inhibition values here reached 62,65 %. As the concentration decreased, the ability of the extract to reduce NO production also decreased. At the same time, this concentration was safe for the cell line and it did not reduce the viability below 95 %. The tested samples have the ability to reduce NO production as one of the markers of inflammations. And it would be appropriate to subject these samples to further testing for their ability to inhibit cytokines such as interleukins or tumor necrosis factor.

Keywords

Cannabis spp., TPC, inhibice oxidu dusnatého, protizánětlivá aktivita, RAW264.7

Keywords

Cannabis spp., TPC, nitrix oxide inhibition, anti-inflammatory aktivity, RAW264.7

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 16. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Ivo Doskočil, Ph.D.
• Reader: Ondřej Ženata, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition