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발아 호박씨로부터 Cucurbitacin E의 분리정제 및 항암, 항염증 활성
Isolation of Cucurbitacin E from Sprouted Pumpkin Seed and Analysis of Its Anti-cancer and Anti-inflammatory Activities 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.37 no.7, 2008년, pp.834 - 840  

심후성 (충남대학교 식품공학과) ,  장병철 (계명대학교 의과대학) ,  박혜민 (충남대학교 식품공학과) ,  정병용 (상생식품) ,  오만진 (충남대학교 식품공학과)

초록
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호박 종실의 이용성을 증대시키기 위하여 호박 종실을 발아시켜 가면서 성장 중 고미성분의 성분분석을 행하고 고미물질을 순수 분리하여 정제하고 구조분석을 행하였다. 정제된 고미물질의 항염증 활성 및 폐암세포에 대한 암세포 성장 억제 활성을 측정한 결과는 다음과 같다. 호박 종실을 발아 시키면 종실에는 존재하지 않던 고미물질이 발아에 의하여 생성되므로 이 물질을 silica gel TLC, HPLC에 의하여 순수 분리한 결과 Rf 0.73, RT 10.3의 것을 모아 LC-MS/MS로 구조 분석을 행하여 분자량 557인 Cucurbitacin E(Cu E)로 확인되었다. 물 살포주기, 광, 온도를 달리하면서 발아시킨 호박씨의 고미성분인 Cu E 함량은 48시간 주기로 물을 살포하면서 $20^{\circ}C$, 암소에서 4일간 발아시켰을 때 224.7 mg/kg로서 최고치에 달하였다. 분리 정제한 Cu E는 in vitro에서 Cu E가 비교적 낮은 농도($1{\sim}100\;nM$)에서 1L-$1{\beta}$에 의한 염증성 COX-2 단백질 발현을 크게 감소시켰고, 비교적 높은 농도($1{\sim}5\;{\mu}M$)에서는 PMA에 의한 COX-2 단백질 발현 억제를 통한 항염증 활성을 보여주었다. 그리고 Cu E에 의한 A549 암세포의 증식 및 생존율에 미치는 영향을 확인한 결과 100 또는 1000 nM Cu E를 24 및 48시간 처리 시 약 $20{\sim}28%$$56{\sim}58%$의 A549 세포증식 억제 효과가 나타났고, 100 nM Cu E를 24시간 및 48시간 처리 시 약 60% 및 88%의 A549 세포생존율이 감소하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to improve the use of pumpkin seed, the present study was performed to isolate compositions of the bitter components which were not seen in pumpkin seed itself but newly biosynthesized during germination of the seed. The compositions isolated were then further purified by TLC and preparativ...

주제어

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문제 정의

  • 본인 등은 호박씨를 발아시켜 식품학적 가치와 생리활성 물질을 검색하는 연구를 수행하는 과정에서 처음 종자에는 존재하지 않았으나 발아과정 중 고미물질이 다량으로 생성, 축적되는 것을 발견하고 이를 확인할 필요성을 느끼게 되었다. 본 연구는 호박씨 발아 과정 중에 생성되는 고미물질을 TLC, HPLC로 분리, 정제하고 LC/MS로 구조를 확인함과 동시에 호박씨 발아 조건에 따른 고미물질 생성 정도를 측정하였으며 분리 정제한 고미물질의 항암활성, 항염증활성을 측정하여 보고하는 바이다.
  • 본 연구진이 보고한 호박씨의 고미성분(16)은 cucurbitacin glycoside라고 보고한 결과를 Fig. 5에 나타낸 바와 같은 Cu E의 구조를 가진 물질로 정정하여 보고하고자 한다.
  • 본인 등은 호박씨를 발아시켜 식품학적 가치와 생리활성 물질을 검색하는 연구를 수행하는 과정에서 처음 종자에는 존재하지 않았으나 발아과정 중 고미물질이 다량으로 생성, 축적되는 것을 발견하고 이를 확인할 필요성을 느끼게 되었다. 본 연구는 호박씨 발아 과정 중에 생성되는 고미물질을 TLC, HPLC로 분리, 정제하고 LC/MS로 구조를 확인함과 동시에 호박씨 발아 조건에 따른 고미물질 생성 정도를 측정하였으며 분리 정제한 고미물질의 항암활성, 항염증활성을 측정하여 보고하는 바이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
cucurbitacin류는 무엇인가? 고미물질인 cucurbitacin류는 호박, 참외, 오이 등의 박과류가 성장과정 중에 수분이 부족하고 온도가 저하될 때 꼭지 부분에 축적되는 tetracycle triterpene을 함유하는 물질로서 cucurbitacin A, B, C, D, E, F 등 11종류의 analogue가 존재하는 것으로 알려져 있다(3,4). Cucurbitacin류는 항암성, 항염증제, 항진균제, 해충제거제로 쓰이는 생리활성물질로서 의학 분야, 천연물 농약소재나 사료첨가제로서 유용성이 매우 높아 많은 연구자들의 관심을 모아온 물질이다.
Cucurbitacin류는 무엇에 쓰이는 생리활성물질인가? 고미물질인 cucurbitacin류는 호박, 참외, 오이 등의 박과류가 성장과정 중에 수분이 부족하고 온도가 저하될 때 꼭지 부분에 축적되는 tetracycle triterpene을 함유하는 물질로서 cucurbitacin A, B, C, D, E, F 등 11종류의 analogue가 존재하는 것으로 알려져 있다(3,4). Cucurbitacin류는 항암성, 항염증제, 항진균제, 해충제거제로 쓰이는 생리활성물질로서 의학 분야, 천연물 농약소재나 사료첨가제로서 유용성이 매우 높아 많은 연구자들의 관심을 모아온 물질이다. 특히, cucurbitacin류는 낮은 농도에서 전립선암에 강한 항암활성을 가지고 있고 다른 항암제에 비하여 부작용이 없는 물질로 알려져 있으나 합성이 불가능하고 식물체를 재배하여 생산한다 하더라도 식물체중의 함량이 낮고 대량생산이 어려워그 이용이 제한되어 왔다(5,6).
정제된 고미물질의 항염증 활성 및 폐암세포에 대한 암세포 성장 억제 활성을 측정한 결과는 어떻게 되는가? 정제된 고미물질의 항염증 활성 및 폐암세포에 대한 암세포 성장 억제 활성을 측정한 결과는 다음과 같다. 호박 종실을 발아시키면 종실에는 존재하지 않던 고미물질이 발아에 의하여 생성되므로 이 물질을 silica gel TLC, HPLC에 의하여 순수 분리한 결과 Rf 0.73, RT 10.3의 것을 모아 LC-MS/MS로 구조 분석을 행하여 분자량 557인 Cucurbitacin E(Cu E)로 확인되었다. 물 살포주기, 광, 온도를 달리하면서 발아시킨 호박씨의 고미성분인 Cu E 함량은 48시간 주기로 물을 살포하면서 20℃, 암소에서 4일간 발아시켰을 때 224.7 mg/kg로서 최고치에 달하였다. 분리 정제한 Cu E는 in vitro에서 Cu E가 비교적 낮은 농도(1~100 nM)에서 1L-1β에 의한 염증성 COX-2 단백질 발현을 크게 감소시켰고, 비교적 높은 농도(1~5 μM)에서는 PMA에 의한 COX-2 단백질 발현 억제를 통한 항염증 활성을 보여주었다. 그리고 Cu E에 의한 A549 암세포의 증식 및 생존율에 미치는 영향을 확인한 결과 100 또는 1000 nM Cu E를 24 및 48시간 처리 시 약 20~28% 및 56~58%의 A549 세포증식 억제 효과가 나타났고, 100 nM Cu E를 24시간 및 48시간 처리 시 약 60% 및 88%의 A549 세포생존율이 감소하였다.
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참고문헌 (20)

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  20. Attard E, Cuschieri A, Brincat MP. 2005. Morphological effects induced by Cucurbitacin E on ovarian cancer cells in vitro. J Natural Remedies 5: 70-74 

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