Study of selected factors related to the impact of white mustard seeds (Sinapis alba L.) on ARPE-19 cell cultures

Gorczyca biała (Sinapis alba L.) to miododajna i oleista roślina zielna z rodziny Brassicaceae- kapustowate, która uprawiana jest na większości kontynentów. Roślina posiada szerokie zastosowanie w przemyśle kosmetycznym, chemicznym czy też spożywczym. Owoce gorczycy białej- łuszczyny, zawierają od 4 do 6 okrągłych, jasnożółtych nasion o średnicy 3 mm, które w środowisku medycyny niekonwencjonalnej są znane ze swoich właściwości leczniczych. Mogą być stosowane jako środki pomocnicze w celu łagodzenia bóli stawowych, mięśniowych czy reumatycznych. Na rynku istnieje wiele firm produkujących wyroby z nasion gorczycy. Są to najczęściej płócienne maty, poduszki czy opaski, w których wnętrzu znajdują się nasiona. Specjaliści medycyny naturalnej twierdzą, że nasiona gorczycy białej po kontakcie ze skórą człowieka emitują promieniowanie, które jest odpowiedzialne za ich terapeutyczne właściwości. Nasiona gorczycy białej posiadają w swoim składzie glukozynolany, które zawierają siarkę. Glukozynolany pełnią w roślinie funkcje obronne. W momencie uszkodzenia tkanki roślinnej dochodzi do ich rozkładu, czego skutkiem jest powstanie toksycznych olejków gorczycznych, które dzięki posiadaniu właściwości blokujących, mogą dawać korzyści prozdrowotne. Przez wzgląd na szerokie zastosowanie nasion gorczycy białej w medycynie naturalnej, podjęto się badań w celu określenia wpływu nasion gorczycy na hodowle komórek in vitro. Doświadczenia prowadzono w seriach z wykorzystaniem komórek nabłonka barwnikowego siatkówki ARPE-19. Komórki inkubowano z nasionami gorczycy białej w różnych konfiguracjach, z różną ilością ziaren oraz z różnymi związkami. Początkowo komórki ARPE-19 hodowano tylko w obecności nasion gorczycy i obserwowano pod mikroskopem. Po zaobserwowaniu negatywnego wpływu nasion gorczycy białej na komórki ARPE-19, do kolejnej serii doświadczeń dodano roztwór wodorotlenku wapnia lub dichromianu (VI) potasu, których zadaniem była absorbcja potencjalnych związków siarki wytwarzanych przez ziarna gorczycy. W celu sprawdzenia przeżywalności oraz aktywności metabolicznej komórek, wykonano test barwienia błękitem trypanu oraz serię testów MTT. W tych doświadczeniach także dominował negatywny wpływ nasion gorczycy na komórki ARPE-19. Ostatecznie wykonano próbę identyfikacji związków wytwarzanych przez nasiona gorczycy z wykorzystaniem chromatografii gazowej i spektrometrii mas. Analiza wykazała, że w mieszaninie gazów pobranej z próbki, w której znajdowały się nasiona gorczycy białej, występują dwa związki siarki: dimetylosiarczek oraz dwutlenek siarki.

White mustard (Sinapis alba L.) is a melliferous and oily herbaceous plant of the Brassicaceae family, cultivated on most continents. This plant is widely used in the cosmetics, chemical and food industries. White mustard fruits contain 4 to 6 round, light yellow seeds with a diameter of 3 mm. They are known for their beneficial properties among fans of alternative medicine and they can be used as an aid to relieve joint, muscle or rheumatic pains. There are many companies producing products with mustard seeds on the market. These are usually canvas mats, pillows or bands stuffed with white mustard seeds. Specialists of alternative medicine claim that white mustard seeds emit radiation after contact with human skin, and that very phenomenon is responsible for their therapeutic properties. Seeds contain glucosinolates in their composition, these compounds contain sulfur and have defensive functions in the plant. When plant tissue is damaged, glucosinolates are decomposed and toxic mustard oils are formed. Thanks to their blocking properties, they can cause health benefits. Due to the widespread use of white mustard seeds in alternative medicine, research has been undertaken to determine the effect of mustard seeds on cell cultures. The experiments were carried out in series using retinal pigment epithelial cells ARPE-19 in vitro. Cells were incubated with white mustard seeds in various configurations, with different amounts of grains, and with various chemical compounds. At the beginning, ARPE-19 cells were only cultured in the presence of white mustard seeds and observed under a microscope. After observing the negative impact of white mustard seeds on ARPE-19 cells, a solution of calcium hydroxide or potassium dichromate (VI) was added to another series of experiments. These chemical compounds were introduced to absorb potential sulfur compounds produced by white mustard seeds. To check survival and metabolic activity of cells, trypan blue staining was performed and series of MTT tests were done. Negative effects of white mustard seeds on ARPE-19 cells were confirmed in these experiments. Finally, an attempt was made to identify volatile sulfur compounds produced by white mustard seeds using gas chromatography and mass spectrometry. The analysis showed that in the gas mixture, which was taken from the sample with white mustard seeds, there are two sulfur compounds: dimethyl sulfide and sulfur dioxide.