식생활의 다양한 변화와 더불어 각종 성인병 및 고령화에 따른 다양한 기능성을 갖는 식품 및 소재에 대한 요구가 커지고 있다. 특히 약용식물이나 식용식물에서 유래하는 천연생리활성물질의 연구에 대한 관심이 고조되고 있다. 최근 들어 천연 식물의 추출물은 여러 약리적 효능과 더불어 항산화제로 작용을 할 수 있는 생리활성 물질이 있어 유용한 연구 재료가 되고 있으나, 이러한 천연 식물의 추출물에 의한 생체 내 ...
식생활의 다양한 변화와 더불어 각종 성인병 및 고령화에 따른 다양한 기능성을 갖는 식품 및 소재에 대한 요구가 커지고 있다. 특히 약용식물이나 식용식물에서 유래하는 천연생리활성물질의 연구에 대한 관심이 고조되고 있다. 최근 들어 천연 식물의 추출물은 여러 약리적 효능과 더불어 항산화제로 작용을 할 수 있는 생리활성 물질이 있어 유용한 연구 재료가 되고 있으나, 이러한 천연 식물의 추출물에 의한 생체 내항산화 효소의 유전자 발현과 특정 질병과 관련된 유전자의 발현 및 조절 발현 양상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 특히 감태나무는 예로부터 약용식물로써 사용되어 왔지만 생리활성의 연구는 미흡한 편이며, 본 연구에서는 이러한 감태나무의 생리활성을 다각도로 분석하고자 하였다. 본 연구에서는 국내 15종 식물에 에탄올을 가하여 추출하였고, 생리활성연구로는 항산화, 항암에 관한 효과를 다각도로 측정하였다. 15종 식물 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량을 표준물질 tannic acid의 표준곡선으로부터 총 폴리페놀 함량(TAE; Tannic Acid Equivalent mg/g)을 계산한 결과, 꾸지뽕나무 줄기 88.34 ± 2.68 TAE mg/g, 감태나무 뿌리 81.94 TAE mg/g, 모시풀 80.39 ± 2.76 TAE mg/g, 감태나무 줄기 70.99 ± 1.88 TAE mg/g 순으로 측정되었다. 1.1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능에 의한 항산화활성을 측정하여 IC50값으로 환산한 결과, 감태나무 뿌리 29.42 ± 0.35 µg/ml, 감태나무 줄기 30.54 ± 0.62 µg/ml, 비수리 70.53 ± 2.50 µg/ml, 꾸지뽕나무 뿌리 77.4 ± 6.76 µg/ml 순으로 나타내었다. positive control로 사용된 합성항산화제 Butylated hydroxytoluene(BHT) 82.23 ± 4.00 µg/ml 보다는 높은 라디칼 소거능이 확인되었다. 아질산염 소거활성의 IC50는 황칠이 481.89 ± 45.83 µg/ml 으로 가장 높은 활성을 나타내었으며 그 뒤로 감태나무 줄기 787.94 ± 89.28 µg/ml, 감태나무 뿌리 796.73 ± 40.04 µg/ml, 모시풀 901.70 ± 22.56 µg/ml, 꾸지뽕 줄기 1005.05 ± 209.34 µg/ml 순으로 활성을 보여주었으나, positive control의 합성 항산화제 BHT의 아질산염 소거능은 447.34 ± 13.79 µg/ml 와 비교하였을 때 황칠, 감태나무 줄기 및 뿌리는 비슷한 활성을 확인하여 일상에서 노출될 수 있는 발암성물질인 nitrosamine의 생성 억제에도 효과를 나타낼 수 있을 것으로 판단되어진다. 환원력은 흡광도 수치가 0.500 일 때 의 농도를 산출하여 나타낸 결과, 추출물 중 감태나무 뿌리 추출물의 환원력이 527.04 ± 5.00 µg/ml 으로 가장 높게 나타났으며 그 뒤로 감태나무 줄기 595.76 ± 1.90 µg/ml, 꾸지뽕 줄기 598.81 ± 2.90 µg/ml, 보리 678.75 ± 45.35 µg/ml, 꾸지뽕 뿌리 1092.25 ± 3.75 µg/ml 순으로 측정되었으며 positive control인 합성 항산화제 BHT 268.34 ± 56.15 µg/ml 보다는 낮은 활성을 보였다. HT-29 인체 대장암 세포주에서 국내 15종 식물 에탄올 추출물의 대장암 세포 성장 억제능을 50% 저해하는 농도를 IC50라 하였을 때, 감태나무 줄기 510.24 ± 63.61 µg/ml, 갈매보리수나무 열매 769.03 ± 57.63 µg/ml, 꾸지뽕 줄기 781.05 ± 21.79 µg/ml, 용설란 892.76 ±95.67 µg/ml, 갈매보리수나무 씨 904.63 ± 83.39 µg/ml 순으로 대장암 세포 성장을 억제하는 것으로 확인하였다. western blot 기법과 RT-PCR기법을 사용하여 염증 관련 유전자인 Tumor necrosis factor-α(TNF-α), Interleukin 6(IL-6), Nuclear Factor-kappaB(NF-κB)가 감태나무 줄기 에탄올 추출물의 농도 의존적으로 감소함을 확인하였다. 또한 세포자가사멸 관련 단백질인 Poly ADP ribose polymerase(PARP), caspase-3, B-cell lymphoma 2(Bcl-2), Bax, SIRT1의 발현에 영향을 미쳐 감태나무 줄기 에탄올 추출물은 항산화능 뿐만 아니라 HT-29 대장암 세포의 세포자가사멸(apoptosis)를 유도하여 항암효과를 가지고 있는 것으로 확인하였으며 세포자가사멸 유발의 직접적인 증거에 해당하는 DNA 단편화 여부를 전기영동을 하여 DNA laddering 현상을 관찰한 결과, 감태나무 줄기 에탄올 추출물의 처리 농도가 증가함에 따라 DNA laddering 현상이 증가하여 세포자가사멸이 유도되었음을 알 수 있었다.
식생활의 다양한 변화와 더불어 각종 성인병 및 고령화에 따른 다양한 기능성을 갖는 식품 및 소재에 대한 요구가 커지고 있다. 특히 약용식물이나 식용식물에서 유래하는 천연생리활성물질의 연구에 대한 관심이 고조되고 있다. 최근 들어 천연 식물의 추출물은 여러 약리적 효능과 더불어 항산화제로 작용을 할 수 있는 생리활성 물질이 있어 유용한 연구 재료가 되고 있으나, 이러한 천연 식물의 추출물에 의한 생체 내 항산화 효소의 유전자 발현과 특정 질병과 관련된 유전자의 발현 및 조절 발현 양상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 특히 감태나무는 예로부터 약용식물로써 사용되어 왔지만 생리활성의 연구는 미흡한 편이며, 본 연구에서는 이러한 감태나무의 생리활성을 다각도로 분석하고자 하였다. 본 연구에서는 국내 15종 식물에 에탄올을 가하여 추출하였고, 생리활성연구로는 항산화, 항암에 관한 효과를 다각도로 측정하였다. 15종 식물 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량을 표준물질 tannic acid의 표준곡선으로부터 총 폴리페놀 함량(TAE; Tannic Acid Equivalent mg/g)을 계산한 결과, 꾸지뽕나무 줄기 88.34 ± 2.68 TAE mg/g, 감태나무 뿌리 81.94 TAE mg/g, 모시풀 80.39 ± 2.76 TAE mg/g, 감태나무 줄기 70.99 ± 1.88 TAE mg/g 순으로 측정되었다. 1.1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능에 의한 항산화활성을 측정하여 IC50값으로 환산한 결과, 감태나무 뿌리 29.42 ± 0.35 µg/ml, 감태나무 줄기 30.54 ± 0.62 µg/ml, 비수리 70.53 ± 2.50 µg/ml, 꾸지뽕나무 뿌리 77.4 ± 6.76 µg/ml 순으로 나타내었다. positive control로 사용된 합성항산화제 Butylated hydroxytoluene(BHT) 82.23 ± 4.00 µg/ml 보다는 높은 라디칼 소거능이 확인되었다. 아질산염 소거활성의 IC50는 황칠이 481.89 ± 45.83 µg/ml 으로 가장 높은 활성을 나타내었으며 그 뒤로 감태나무 줄기 787.94 ± 89.28 µg/ml, 감태나무 뿌리 796.73 ± 40.04 µg/ml, 모시풀 901.70 ± 22.56 µg/ml, 꾸지뽕 줄기 1005.05 ± 209.34 µg/ml 순으로 활성을 보여주었으나, positive control의 합성 항산화제 BHT의 아질산염 소거능은 447.34 ± 13.79 µg/ml 와 비교하였을 때 황칠, 감태나무 줄기 및 뿌리는 비슷한 활성을 확인하여 일상에서 노출될 수 있는 발암성물질인 nitrosamine의 생성 억제에도 효과를 나타낼 수 있을 것으로 판단되어진다. 환원력은 흡광도 수치가 0.500 일 때 의 농도를 산출하여 나타낸 결과, 추출물 중 감태나무 뿌리 추출물의 환원력이 527.04 ± 5.00 µg/ml 으로 가장 높게 나타났으며 그 뒤로 감태나무 줄기 595.76 ± 1.90 µg/ml, 꾸지뽕 줄기 598.81 ± 2.90 µg/ml, 보리 678.75 ± 45.35 µg/ml, 꾸지뽕 뿌리 1092.25 ± 3.75 µg/ml 순으로 측정되었으며 positive control인 합성 항산화제 BHT 268.34 ± 56.15 µg/ml 보다는 낮은 활성을 보였다. HT-29 인체 대장암 세포주에서 국내 15종 식물 에탄올 추출물의 대장암 세포 성장 억제능을 50% 저해하는 농도를 IC50라 하였을 때, 감태나무 줄기 510.24 ± 63.61 µg/ml, 갈매보리수나무 열매 769.03 ± 57.63 µg/ml, 꾸지뽕 줄기 781.05 ± 21.79 µg/ml, 용설란 892.76 ±95.67 µg/ml, 갈매보리수나무 씨 904.63 ± 83.39 µg/ml 순으로 대장암 세포 성장을 억제하는 것으로 확인하였다. western blot 기법과 RT-PCR기법을 사용하여 염증 관련 유전자인 Tumor necrosis factor-α(TNF-α), Interleukin 6(IL-6), Nuclear Factor-kappaB(NF-κB)가 감태나무 줄기 에탄올 추출물의 농도 의존적으로 감소함을 확인하였다. 또한 세포자가사멸 관련 단백질인 Poly ADP ribose polymerase(PARP), caspase-3, B-cell lymphoma 2(Bcl-2), Bax, SIRT1의 발현에 영향을 미쳐 감태나무 줄기 에탄올 추출물은 항산화능 뿐만 아니라 HT-29 대장암 세포의 세포자가사멸(apoptosis)를 유도하여 항암효과를 가지고 있는 것으로 확인하였으며 세포자가사멸 유발의 직접적인 증거에 해당하는 DNA 단편화 여부를 전기영동을 하여 DNA laddering 현상을 관찰한 결과, 감태나무 줄기 에탄올 추출물의 처리 농도가 증가함에 따라 DNA laddering 현상이 증가하여 세포자가사멸이 유도되었음을 알 수 있었다.
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