본 연구에서는 병풀(Centella asiatica) 추출물을 이용하여 항산화 활성 및 세포 실험을 통하여 골 형성 및 골 대사에 미치는 영향을 검토하였다. 실험재료로 사용한 병풀은 각각 열수 및 80% ethanol로 추출하여 시료를 만들었다. 병풀 추출물의 항산화 활성을 검토하기 위해 ...
본 연구에서는 병풀(Centella asiatica) 추출물을 이용하여 항산화 활성 및 세포 실험을 통하여 골 형성 및 골 대사에 미치는 영향을 검토하였다. 실험재료로 사용한 병풀은 각각 열수 및 80% ethanol로 추출하여 시료를 만들었다. 병풀 추출물의 항산화 활성을 검토하기 위해 DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능, SOD 활성능 및 총 폴리페놀 함량을 측정하였다. 그 결과 항산화 활성이 열수 및 에탄올 추출물 모두 농도 의존적으로 증가하고, 에탄올 추출물이 조금 더 높은 활성을 나타내었으며 대조군인 vitamin C와 유사한 활성을 보였다. 총 폴리페놀의 함량 경우 병풀 열수 추출물은 3.51 mg/g, 병풀 에탄올 추출물은 4.15 mg/g으로 나타났다. 병풀 추출물이 조골세포의 활성에 미치는 영향을 검토한 결과, 세포 독성은 10∼1000 μg/mL 농도 범위에서 나타나지 않았다. 세포 증식률의 경우 병풀 열수 추출물을 처리한 결과, 농도 50∼250 μg/mL에서 대조군과 비교하여 농도 의존적으로 증가하였고, 특히 250 μg/mL에서 최대 114% 증가를 보였다. 병풀 에탄올 추출물은 첨가 농도 10∼250 μg/mL에서 농도 의존적으로 증가하였다. 특히 농도 250 μg/mL에서 최대 126%의 증가를 나타내어 세포 증식을 촉진하였다. 조골세포 초기 분화 인자인 ALP 활성은 열수 추출물의 경우 250 μg/mL 농도에서 118%에서 최대 활성을 보인 반면 에탄올 추출물은 100 μg/mL 처리한 군에서 최대 활성을 나타내었다. 골 석회화 형성능에서도 열수 추출물은 250 μg/mL 농도에서 에탄올 추출물은 100 μg/mL 농도에서 추출물을 처리하지 않는 대조군보다 골 석회화가 더 형성된 것을 확인할 수 있었다. 또한 병풀 열수, 에탄올 추출물 첨가 농도에 따라 조골세포 분화 조절인자인 Runx2, ALP, OPN 단백질 발현도 촉진하는 것으로 나타났다. 병풀 추출물이 파골세포의 활성에 미치는 영향을 검토한 결과, 열수 및 에탄올 추출물에서 증식을 억제 하는 결과로 나타났다. 파골세포의 분화 표지 인자인 TRAP 활성 또한 모두 10∼1000 μg/mL 범위에서 농도 의존적으로 활성을 억제하는 결과로 나타났다. 특히, 1000 μg/mL 농도에서 대조군과 비교하여 열수 추출물의 경우 73.2%, 에탄올 추출물의 경우 70.0%로 TRAP 활성이 감소되는 것으로 나타났다. 또한 병풀 추출물 첨가 농도에 따라 파골세포 분화 관련 NFATc1, TRAP, M-CSF 발현도 감소하는 것으로 나타났다. 이상의 결과와 같이 병풀 추출물은 높은 항산화 활성을 나타내며, 조골세포 분화를 촉진하였으며, 파골세포의 증식 및 분화를 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 활용하여 더 심도 있는 관련 기전의 연구가 진행된다면 병풀이 골대사에 미치는 영향을 구명할 수 있을 것이며, 나아가 식품 소재 및 기능성 식품 개발에 활용할 수 있을 것으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 병풀(Centella asiatica) 추출물을 이용하여 항산화 활성 및 세포 실험을 통하여 골 형성 및 골 대사에 미치는 영향을 검토하였다. 실험재료로 사용한 병풀은 각각 열수 및 80% ethanol로 추출하여 시료를 만들었다. 병풀 추출물의 항산화 활성을 검토하기 위해 DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능, SOD 활성능 및 총 폴리페놀 함량을 측정하였다. 그 결과 항산화 활성이 열수 및 에탄올 추출물 모두 농도 의존적으로 증가하고, 에탄올 추출물이 조금 더 높은 활성을 나타내었으며 대조군인 vitamin C와 유사한 활성을 보였다. 총 폴리페놀의 함량 경우 병풀 열수 추출물은 3.51 mg/g, 병풀 에탄올 추출물은 4.15 mg/g으로 나타났다. 병풀 추출물이 조골세포의 활성에 미치는 영향을 검토한 결과, 세포 독성은 10∼1000 μg/mL 농도 범위에서 나타나지 않았다. 세포 증식률의 경우 병풀 열수 추출물을 처리한 결과, 농도 50∼250 μg/mL에서 대조군과 비교하여 농도 의존적으로 증가하였고, 특히 250 μg/mL에서 최대 114% 증가를 보였다. 병풀 에탄올 추출물은 첨가 농도 10∼250 μg/mL에서 농도 의존적으로 증가하였다. 특히 농도 250 μg/mL에서 최대 126%의 증가를 나타내어 세포 증식을 촉진하였다. 조골세포 초기 분화 인자인 ALP 활성은 열수 추출물의 경우 250 μg/mL 농도에서 118%에서 최대 활성을 보인 반면 에탄올 추출물은 100 μg/mL 처리한 군에서 최대 활성을 나타내었다. 골 석회화 형성능에서도 열수 추출물은 250 μg/mL 농도에서 에탄올 추출물은 100 μg/mL 농도에서 추출물을 처리하지 않는 대조군보다 골 석회화가 더 형성된 것을 확인할 수 있었다. 또한 병풀 열수, 에탄올 추출물 첨가 농도에 따라 조골세포 분화 조절인자인 Runx2, ALP, OPN 단백질 발현도 촉진하는 것으로 나타났다. 병풀 추출물이 파골세포의 활성에 미치는 영향을 검토한 결과, 열수 및 에탄올 추출물에서 증식을 억제 하는 결과로 나타났다. 파골세포의 분화 표지 인자인 TRAP 활성 또한 모두 10∼1000 μg/mL 범위에서 농도 의존적으로 활성을 억제하는 결과로 나타났다. 특히, 1000 μg/mL 농도에서 대조군과 비교하여 열수 추출물의 경우 73.2%, 에탄올 추출물의 경우 70.0%로 TRAP 활성이 감소되는 것으로 나타났다. 또한 병풀 추출물 첨가 농도에 따라 파골세포 분화 관련 NFATc1, TRAP, M-CSF 발현도 감소하는 것으로 나타났다. 이상의 결과와 같이 병풀 추출물은 높은 항산화 활성을 나타내며, 조골세포 분화를 촉진하였으며, 파골세포의 증식 및 분화를 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 활용하여 더 심도 있는 관련 기전의 연구가 진행된다면 병풀이 골대사에 미치는 영향을 구명할 수 있을 것이며, 나아가 식품 소재 및 기능성 식품 개발에 활용할 수 있을 것으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
In this study, the effects on bone formation and bone metabolism were examined through antioxidant activity and cell experiments using extracts from Centella asiatica. Centella asiatica used as an experimental material was extracted with hot water and 80% ethanol, respectively, to prepare samples. T...
In this study, the effects on bone formation and bone metabolism were examined through antioxidant activity and cell experiments using extracts from Centella asiatica. Centella asiatica used as an experimental material was extracted with hot water and 80% ethanol, respectively, to prepare samples. To examine the antioxidant activity of Centella asiatica extract, DPPH radical scavenging activity, ABTS radical scavenging activity, SOD activity, and total polyphenol content were measured. As a result, antioxidant activity increased in a concentration-dependent manner for both hot water and ethanol extracts, with the ethanol extract showing slightly higher activity and similar activity to vitamin C, the control group. The total polyphenol content was 3.51 mg/g for Centella asiatica hot water extract and 4.15 mg/g for the ethanol extract of Centella asiatica. As a result of examining the effect of Centella asiatica extract on the activity of osteoblasts, no cytotoxicity was found in the concentration range of 10 to 1000 μg/mL. In the case of cell proliferation rate treated with Centella asiatica hot water extract, it increased in a concentration-dependent manner compared to the control group at a concentration of 50 to 250 μg/mL, and in particular, showed a maximum increase of 114% at 250 μg/mL. Centella asiatica ethanol extract increased concentration-dependently at addition concentrations of 10∼250 μg/mL. particular, at a concentration of 250 μg/mL, an increase of up to 126% was observed, promoting cell proliferation. ALP activity, an early differentiation factor for osteoblasts, showed maximum activity at 118% at a concentration of 250 μg/mL in the hot water extract, while the maximum activity in the ethanol extract was shown in the group treated with 100 μg/mL. In terms of bone calcification formation ability, it was confirmed that more bone calcification was formed for the hot water extract at a concentration of 250 μg/mL and for the ethanol extract at a concentration of 100 μg/mL than the control group that did not treat the extract. In addition, depending on the concentration of Centella asiatica hot water and ethanol extract, the expression of Runx2, ALP, and OPN proteins, which are osteoblast differentiation regulators, was also found to be promoted.As a result of examining the effect of Centella asiatica extract on the activity of osteoclasts, it was found that hot water and ethanol extracts inhibited proliferation. TRAP activity, a differentiation marker for osteoclasts, was also found to inhibit activity in a concentration-dependent manner in the range of 10 to 1000 μg/mL. In particular, TRAP activity was found to be reduced by 73.2% for the hot water extract and 70.0% for the ethanol extract compared to the control group at a concentration of 1000 μg/mL. In addition, the expression of NFATc1, TRAP, and M-CSF related to osteoclast differentiation was found to decrease depending on the concentration of Centella asiatica extract added. As shown in the above results, Centella asiatica extract showed high antioxidant activity, promoted osteoblast differentiation, and inhibited the proliferation and differentiation of osteoclasts. If more in-depth research on related mechanisms is conducted using these results, it will be possible to investigate the effect of Centella asiatica on bone metabolism, and it is expected that it can be used to develop food ingredients and functional foods.
In this study, the effects on bone formation and bone metabolism were examined through antioxidant activity and cell experiments using extracts from Centella asiatica. Centella asiatica used as an experimental material was extracted with hot water and 80% ethanol, respectively, to prepare samples. To examine the antioxidant activity of Centella asiatica extract, DPPH radical scavenging activity, ABTS radical scavenging activity, SOD activity, and total polyphenol content were measured. As a result, antioxidant activity increased in a concentration-dependent manner for both hot water and ethanol extracts, with the ethanol extract showing slightly higher activity and similar activity to vitamin C, the control group. The total polyphenol content was 3.51 mg/g for Centella asiatica hot water extract and 4.15 mg/g for the ethanol extract of Centella asiatica. As a result of examining the effect of Centella asiatica extract on the activity of osteoblasts, no cytotoxicity was found in the concentration range of 10 to 1000 μg/mL. In the case of cell proliferation rate treated with Centella asiatica hot water extract, it increased in a concentration-dependent manner compared to the control group at a concentration of 50 to 250 μg/mL, and in particular, showed a maximum increase of 114% at 250 μg/mL. Centella asiatica ethanol extract increased concentration-dependently at addition concentrations of 10∼250 μg/mL. particular, at a concentration of 250 μg/mL, an increase of up to 126% was observed, promoting cell proliferation. ALP activity, an early differentiation factor for osteoblasts, showed maximum activity at 118% at a concentration of 250 μg/mL in the hot water extract, while the maximum activity in the ethanol extract was shown in the group treated with 100 μg/mL. In terms of bone calcification formation ability, it was confirmed that more bone calcification was formed for the hot water extract at a concentration of 250 μg/mL and for the ethanol extract at a concentration of 100 μg/mL than the control group that did not treat the extract. In addition, depending on the concentration of Centella asiatica hot water and ethanol extract, the expression of Runx2, ALP, and OPN proteins, which are osteoblast differentiation regulators, was also found to be promoted.As a result of examining the effect of Centella asiatica extract on the activity of osteoclasts, it was found that hot water and ethanol extracts inhibited proliferation. TRAP activity, a differentiation marker for osteoclasts, was also found to inhibit activity in a concentration-dependent manner in the range of 10 to 1000 μg/mL. In particular, TRAP activity was found to be reduced by 73.2% for the hot water extract and 70.0% for the ethanol extract compared to the control group at a concentration of 1000 μg/mL. In addition, the expression of NFATc1, TRAP, and M-CSF related to osteoclast differentiation was found to decrease depending on the concentration of Centella asiatica extract added. As shown in the above results, Centella asiatica extract showed high antioxidant activity, promoted osteoblast differentiation, and inhibited the proliferation and differentiation of osteoclasts. If more in-depth research on related mechanisms is conducted using these results, it will be possible to investigate the effect of Centella asiatica on bone metabolism, and it is expected that it can be used to develop food ingredients and functional foods.
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