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 Activities원문보기
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 $20{\sim}28%$ 및 $56{\sim}58%$의 A549 세포증식 억제 효과가 나타났고, 100 nM Cu E를 24시간 및 48시간 처리 시 약 60% 및 88%의 A549 세포생존율이 감소하였다.
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 $20{\sim}28%$ 및 $56{\sim}58%$의 A549 세포증식 억제 효과가 나타났고, 100 nM Cu E를 24시간 및 48시간 처리 시 약 60% 및 88%의 A549 세포생존율이 감소하였다.
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...
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 preparative HPLC in which a fraction with Rf 0.73 and RT 10.3 was obtained. Cucurbitacin E with molecular weight of 557 from the fraction was finally identified by subsequent structural analysis of LC-MS/MS. The production of cucurbitacin E peaked with 224.7 mg/kg at 4 days of germination at $20^{\circ}C$ with the water supply at ntervals of 48 hrs in the darkness, while that of cucurbitacin E reached 146.7 mg/kg in the brightness. In vitro-cell based assays demonstrated that the isolated and purified cucurbitacin E inhibited proliferation of A549 lung cancer cells and suppressed expression of the IL-$1{\beta}$- or PMA-induced cyclooxygenase-2, an inflammatory protein in A549 cells, suggesting its anti-proliferative and anti-inflammatory activities.
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 preparative HPLC in which a fraction with Rf 0.73 and RT 10.3 was obtained. Cucurbitacin E with molecular weight of 557 from the fraction was finally identified by subsequent structural analysis of LC-MS/MS. The production of cucurbitacin E peaked with 224.7 mg/kg at 4 days of germination at $20^{\circ}C$ with the water supply at ntervals of 48 hrs in the darkness, while that of cucurbitacin E reached 146.7 mg/kg in the brightness. In vitro-cell based assays demonstrated that the isolated and purified cucurbitacin E inhibited proliferation of A549 lung cancer cells and suppressed expression of the IL-$1{\beta}$- or PMA-induced cyclooxygenase-2, an inflammatory protein in A549 cells, suggesting its anti-proliferative and anti-inflammatory activities.
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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.
제안 방법
A549 세포에 농도를 달리하여 분리 정제한 Cu E를 8, 24 또는 48시간 처리하였다. 각각의 처리 시간 경과 후 A549 세포에 MTS 용액(A) 또는 trypan blue 염색료(B)를 넣고 각각의 세포증식도 또는 생존세포수를 산정한 결과는 다음과 같다.
25% sodium deoxychlolate, 1% Triton X-100, 1% Nonidet P-40, 1 mmol/L NA3VO4, 1 mmol/L NaF, 1 mmol/EDTA, 1 mmol/L EGTA, proteinase inhibitor cocktail (1×)]을 넣고 얼음에서 10분간 정치시킨 다음 원심분리 하여 상징액을 취하였다. Biorad 회사(Mississauga, ON, USA) 제품의 단백정량 kit를 이용하여 단백질 농도를 구하였다. 약 40 μg 단백질을 SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis)로 전기영동 후 단백질을 nitrocellulose membrane(Millipore Co.
이를 위해 A549 세포에 Cu E를 1시간 동안 전처리 후 세포배지를 제거 후 동일 세포에 COX-2 단백질의 발현 유도물질로 알려진 interleukin-1β (IL-1β) 또는 phorbol-12-myristate-13-acetate(PMA)를 단독 또는 Cu E와 병용하여 6시간 동안 처리 후 세포 내 COX-2 단백질 발현량을 아래의 Western blot 방법으로 측정하였다. Cu E의 암세포 억제 효과를 알아보기 위해 A549 세포에 Cu E를 첨가 또는 첨가하지 않고 8, 24 또는 48시간 배양시켰다. 각각의 처리 시간 경과 후 이들 세포에 MTS 용액(A) 또는 trypan blue 염색료(B)를 각각 넣고 아래의 실험방법으로 세포 증식도 측정 또는 생존세포수를 산정하였다.
Membrane을 TBST 용액으로 세척 후 이차항체(1:5,000)를 첨가 후 상온에서 2시간 반응시켰다. Membrane을 TBST 용액으로 세척 후 enhanced chemiluminescence kit (Amersham, Oakville, ON, USA)를 이용하여 세포 내 COX -2 또는 actin 단백질 발현을 확인하였다(17).
TLC에서 고미가 확인된 band만 모아서 methanol에 녹인 후 30분간 교반한 후 원심분리(3,000 g, 15 min)를 행하여 상징액을 취한 후 감압농축하고 동결건조 하였다. 이것을 10 mL methanol에 용해하고 0.
Cu E의 암세포 억제 효과를 알아보기 위해 A549 세포에 Cu E를 첨가 또는 첨가하지 않고 8, 24 또는 48시간 배양시켰다. 각각의 처리 시간 경과 후 이들 세포에 MTS 용액(A) 또는 trypan blue 염색료(B)를 각각 넣고 아래의 실험방법으로 세포 증식도 측정 또는 생존세포수를 산정하였다.
고미성분을 추출하기 위해서 건조한 발아 호박씨의 머리 부분 30 g을 chloroform용액으로 10배량을 가하여 24시간 환류 추출 후 다시 용매를 가하여 3회 반복 추출하였다. 추출물은 여과지로 여과한 후 50℃에서 vacuum evaporator로 감압 농축하여 용매를 완전히 제거하였다.
배양기에서 overnight 배양시켰다. 다음 날 A549 세포에 Cu E를 첨가하지 않거나 농도를 달리하여 Cu E를 8, 24 또는 48시간 처리 후 배지를 제거하였다. 각각의 처리 시간 경과 후 A549 세포에 MTS[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium, inner salt] 용액을 넣고 37℃, 5% CO2 배양기에서 1시간 경과 후 Victor 3(Perkin Elmer, Fremont, CA, USA)로 490 nm에서 흡광도를 측정하였다(18).
배양기에서 overnight 배양시켰다. 다음 날 A549 세포에 Cu E를 첨가하지 않거나 농도를 달리하여 Cu E를 8, 24 또는 48시간 처리 후 배지를 제거하였다. 각각의 처리 시간 경과 후 A549 세포에 MTS[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium, inner salt] 용액을 넣고 37℃, 5% CO2 배양기에서 1시간 경과 후 Victor 3(Perkin Elmer, Fremont, CA, USA)로 490 nm에서 흡광도를 측정하였다(18).
세포배양기에서 10% heat-inactivated fetal bovine serum, 100 U/mL penicillin 및 100 μg/mL streptomycin이 함유된 RPMI 세포배지에서 배양시켰다. 먼저 Cu E의 항염증 생리활성 분석을 위해 Cu E의 염증성 단백질 COX-2 발현 조절 효과를 분석하였다. 이를 위해 A549 세포에 Cu E를 1시간 동안 전처리 후 세포배지를 제거 후 동일 세포에 COX-2 단백질의 발현 유도물질로 알려진 interleukin-1β (IL-1β) 또는 phorbol-12-myristate-13-acetate(PMA)를 단독 또는 Cu E와 병용하여 6시간 동안 처리 후 세포 내 COX-2 단백질 발현량을 아래의 Western blot 방법으로 측정하였다.
발아시킨 호박씨로부터 분리 정제한 Cu E에 의한 또 다른 COX-2 단백질 발현 유도 물질인 PMA 유도 COX-2 발현 억제 효과를 분석하였다. Fig.
순수 분리된 고미 성분 0.3 mg을 1 mL methanol에 녹여 liquid chromatograph/tandem mass spectrometer에 주입하여 분석하고 순수 분리된 고미성분을 확인한 후 mass spectrometer로 이온화시킨 후 3개의 mass analyzer에 의해 분자량을 측정하고 고미 성분의 화학적 구조를 확인하고 정량하였다. 이 때 표준물질인 cucurbitacin E(Cu E)와 retention time을 비교하여 고미성분을 확인, 동정하였다.
3 mg을 1 mL methanol에 녹여 liquid chromatograph/tandem mass spectrometer에 주입하여 분석하고 순수 분리된 고미성분을 확인한 후 mass spectrometer로 이온화시킨 후 3개의 mass analyzer에 의해 분자량을 측정하고 고미 성분의 화학적 구조를 확인하고 정량하였다. 이 때 표준물질인 cucurbitacin E(Cu E)와 retention time을 비교하여 고미성분을 확인, 동정하였다.
이를 위해 A549 세포에 Cu E를 1시간 동안 전처리 후 세포배지를 제거 후 동일 세포에 COX-2 단백질의 발현 유도물질로 알려진 interleukin-1β (IL-1β) 또는 phorbol-12-myristate-13-acetate(PMA)를 단독 또는 Cu E와 병용하여 6시간 동안 처리 후 세포 내 COX-2 단백질 발현량을 아래의 Western blot 방법으로 측정하였다.
충남 지역에서 생산된 재래종 호박씨를 사용하여 물에 12시간 침지 후 15~30℃에서 48~96시간 간격으로 15분간 물을 살포하면서 생육상에서 암소와 1,000 Lux의 광을 12일간 조사하면서 머리 부분을 취하여 60℃에서 열풍건조한 후 분쇄하여 발아 조건에 따른 고미성분 함량을 정량하였다.
탈수된 시료는 TLC plate(20×20 cm, silica gel 60 F254, 0.5 mm, Merck) 상에 점적하여 chloroform : methanol(9:1)로 전개시켜 UV lamp, 254 nm에서 band를 관찰하였다.
호박 종실의 이용성을 증대시키기 위하여 호박 종실을 발아시켜 가면서 성장 중 고미성분의 성분분석을 행하고 고미 물질을 순수 분리하여 정제하고 구조분석을 행하였다. 정제된 고미물질의 항염증 활성 및 폐암세포에 대한 암세포 성장 억제 활성을 측정한 결과는 다음과 같다.
시료 처리 후 배양액을 제거하고 세포를 수집하여 원심분리 하였다. 회수한 일정 수의 세포현탁액에 trypan blue 염색시약을 0.2%가 되도록 첨가한 다음 hematocytometer를 이용하여 trypan blue에 염색되지 않은 생존 세포수를 산정하였다.
대상 데이터
성분분석 및 고미성분 추출 및 순차 분획용 유기용매는 특급시약, HPLC, Mass spectrum 분석용매는 Baker사 제품, HPLC용 용매와 TLC plate(silica gel 60 F254, 20×20 cm, 0.5 mm)는 Merck사 제품, HPLC는 Young-lin M 930(Younglin Ins., Co., Ltd., Korea), LC-MS/MS는 HP 1100 series(Hewlett Packerd, USA), 4000 Q Trap(Applied Biosystems, USA)을 사용하였다.
인간 폐암상피세포 A549는 37℃ CO2 세포배양기에서 10% heat-inactivated fetal bovine serum, 100 U/mL penicillin 및 100 μg/mL streptomycin이 함유된 RPMI 세포배지에서 배양시켰다.
성능/효과
7 mg/kg으로 최고값을 나타내었다. 15℃에서 발아할 경우 발아 초기의 발아율은 낮았으나 발아일수가 경과함에 따라 상당량의 고미성분이 검출되었으며, 30℃에서 발아할 경우 발아 초기의 발아율은 빠르나 발아 6일째에 고미성분의 함량이 급격히 감소함을 알 수 있었다.
침지한 호박씨를 48시간 간격으로 수분을 공급하면서 암소에서 발아시키면서 머리 부분에 함유된 고미성분 Cu E의 생성에 미치는 발아 온도의 영향을 검토한 결과는 Table 4와 같다. 20℃, 30℃ 발아구는 4일째에 고미성분의 함량이 최대가 되어 점차 줄어드는 반면 15℃는 발아 12일째까지 증가함을 알 수 있었으며 고미성분의 함량은 20℃에서 발아시켰을 때 224.7 mg/kg으로 최고값을 나타내었다. 15℃에서 발아할 경우 발아 초기의 발아율은 낮았으나 발아일수가 경과함에 따라 상당량의 고미성분이 검출되었으며, 30℃에서 발아할 경우 발아 초기의 발아율은 빠르나 발아 6일째에 고미성분의 함량이 급격히 감소함을 알 수 있었다.
HPLC chromatogram상에서 각 peak의 물질을 분획하여 관능으로 맛을 확인한 결과 RT 10.3에서 고미를 나타내었으므로 RT 10.3의 순수 분리된 고미물질을 methanol에 녹여 LC-MS로 분자량을 알아 본 결과 Fig. 4(A,B)에서 보는 바와 같이 RT 10.52에서 m/z 557.5의 peak를 나타내었고, LC-MS/MS로 m/z 557.5의 물질을 쪼갠 결과 Fig. 4(C)에서 보는 바와 같이 m/z 557.5, 539.1, 497.8, 411.4, 385.8, 300.9, 165.3에서 peak를 나타내었다. m/z 557.
73에서 고미를 느낄 수 있었다. Rf 0.73 부분을 분취하여 HPLC로 분석한 결과 Fig. 3과 같이 RT 10.3에서 고미성분의 peak가 나타났으며 조제용 HPLC column를 이용하여 고미성분을 순수 분리하여 건조시켜 백색분말을 얻을 수 있었다.
3에서 peak를 나타내었다. m/z 557.5 물질이 쪼개지는 패턴을 해석한 결과 호박씨의 고미성분은 cucurbitacin E(Cu E)로 확인되었다.
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.
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.
호박씨의 머리 부분만 건조시킨 시료를 chloroform으로 추출하여 얻은 추출액을 감압농축한 후 hexane과 물을 첨가하여 분획하여 각 층의 맛을 확인한 결과 물 층에서 고미가 있음을 확인하였다. 물 층을 chloroform/methanol(9:1)용액을 전개용매로 하여 silica gel TLC를 행하여 흡광도 254 nm에서 Fig. 2에서와 같이 7개의 band를 확인하고 각 band를 methanol로 추출하여 맛을 확인한 결과 Rf 0.73에서 고미를 느낄 수 있었다. Rf 0.
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.
이 결과는 0.001~0.01 μM Cu E가 1L1β에 의해 유도되는 COX-2 염증단백질 발현을 크게 억제할 수 있음을 보여주었다.
한편, 대조군(lane1)에 비해 5μM Cu E 단독 처리 시(lane 2) 또는 PMA와 Cu E(1, 2, 또는5 μM) 병용 처리 시 actin 단백질 발현이 약간 감소됨을 알 수 있었다(lane 2). 이 결과는 다소 높은 농도에서 Cu E가 PMA에 의해 유도되는 COX-2 단백질 발현을 효과적으로 저해할 수 있음을 보여주었다. 이들 결과는 Cu E가 비교적 높은 농도(1~5 μM)에서는 PMA 유도 COX-2 단백질 발현 억제를 통한 항염증 생리활성 효과를 가지고 있음을 암시한다.
이것을 10 mL methanol에 용해하고 0.2 μL 필터로 여과한 후 그 중 10 μL를 취하여 HPLC에 주입하고 단일 물질임을 확인하였다.
8(A)에서 보는 것처럼 1, 10, 100, 1000 nM Cu E 8시간 처리 시 A549 세포증식에는 큰 영향을 미치지 못했다. 하지만 Cu E 100 또는 1000 nM을 24 및 48시간 처리 시 각각 20~28% 및 56~58%의 A549 세포증식 억제 효과가 나타났다. A549 세포 생존의 경우, Fig.
한편, 대조군(lane1)에 비해 5μM Cu E 단독 처리 시(lane 2) 또는 PMA와 Cu E(1, 2, 또는5 μM) 병용 처리 시 actin 단백질 발현이 약간 감소됨을 알 수 있었다(lane 2).
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.
침지된 호박씨에 48시간, 96시간 간격으로 물을 살포하면서 20℃, 암소에서 머리 부분에 함유되어 있는 고미성분 Cu E를 HPLC로 분석한 결과는 Table 2와 같다. 호박씨에는 고미성분이 검출되지 않았고 발아 2일째부터 고미성분이 검출되기 시작하여 48시간 간격으로는 살포한 구에서는 4일째에 고미성분의 함량이 224.7 mg/kg으로 최고값을 나타내었으며 96시간 간격으로 처리구는 8일째에 최고값을 나타내었고 발아 기간 동안 물을 살포하지 않을 경우 고미성분의 함량이 적었는데 물이 없는 조건에서는 호박씨의 발아율이 떨어져 고미성분의 함량이 적어지는 것으로 판단된다.
호박씨를 발아시켰을 때 머리 부분에서 고미를 나타내는 물질이 생성되었으며 발아기간이 경과함에 따라 고미는 점차 증가하였다. 호박씨의 머리 부분만 건조시킨 시료를 chloroform으로 추출하여 얻은 추출액을 감압농축한 후 hexane과 물을 첨가하여 분획하여 각 층의 맛을 확인한 결과 물 층에서 고미가 있음을 확인하였다. 물 층을 chloroform/methanol(9:1)용액을 전개용매로 하여 silica gel TLC를 행하여 흡광도 254 nm에서 Fig.
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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