본 연구에서는 참외 추출물의 항암활성에 대해 알아보기 위해 참외를 부위별로 나누어 quinone reductase 유도활성과 다양한 간암세포에서의 증식 억제활성을 조사하였다. 참외 꼭지와 참외 줄기 잎 부위에서 농도의존적으로 QR 유도활성이 증가하였고, $200{\mu}g/mL$ 농도에서는 각각 3.9, 1.5배의 유도활성을 나타내었다. 암세포 사멸 활성 측정법을 통한 항암활성 평가 실험에서 마우스 유래의 간암세포인 Hepa1c1c7 세포에 대해서 조사한 결과 꼭지와 줄기 잎 부위에서 높은 암세포 독성을 보였다. 이러한 결과를 기초로 인체유래의 암세포에 대한 항암활성을 평가하기 위해 인체유래 간암 세포주인 HepG2에 대한 세포 증식 억제활성을 농도별로 조사하였다. 꼭지와 줄기 잎 부위 모두 인체유래 간암 세포에 대해 증식 억제효과를 보여주었지만, 특히 꼭지 부위는 최고농도에서 60.3%의 높은 증식 억제효과를 보였다. 그러나 마우스 유래의 간암세포에 대한 활성보다 인체유래 간암세포에 대한 활성이 낮게 나타났다. 참외의 꼭지 추출물에서 QR 유도활성과 항암활성을 확인함으로써 향후 참외 비가식 부위의 기능성 소재로의 이용화에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 참외 추출물의 항암활성에 대해 알아보기 위해 참외를 부위별로 나누어 quinone reductase 유도활성과 다양한 간암세포에서의 증식 억제활성을 조사하였다. 참외 꼭지와 참외 줄기 잎 부위에서 농도의존적으로 QR 유도활성이 증가하였고, $200{\mu}g/mL$ 농도에서는 각각 3.9, 1.5배의 유도활성을 나타내었다. 암세포 사멸 활성 측정법을 통한 항암활성 평가 실험에서 마우스 유래의 간암세포인 Hepa1c1c7 세포에 대해서 조사한 결과 꼭지와 줄기 잎 부위에서 높은 암세포 독성을 보였다. 이러한 결과를 기초로 인체유래의 암세포에 대한 항암활성을 평가하기 위해 인체유래 간암 세포주인 HepG2에 대한 세포 증식 억제활성을 농도별로 조사하였다. 꼭지와 줄기 잎 부위 모두 인체유래 간암 세포에 대해 증식 억제효과를 보여주었지만, 특히 꼭지 부위는 최고농도에서 60.3%의 높은 증식 억제효과를 보였다. 그러나 마우스 유래의 간암세포에 대한 활성보다 인체유래 간암세포에 대한 활성이 낮게 나타났다. 참외의 꼭지 추출물에서 QR 유도활성과 항암활성을 확인함으로써 향후 참외 비가식 부위의 기능성 소재로의 이용화에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
This study was performed to elucidate anticancer activities of various parts, such as peel, flesh, placenta, seed, stalk and stem leaf of oriental melon. Chemopreventive and anticancer effects of oriental melon extract were evaluated by detoxifying enzyme, quinone reductase (QR) inductive activity, ...
This study was performed to elucidate anticancer activities of various parts, such as peel, flesh, placenta, seed, stalk and stem leaf of oriental melon. Chemopreventive and anticancer effects of oriental melon extract were evaluated by detoxifying enzyme, quinone reductase (QR) inductive activity, cytotoxicity and growth inhibitory effect against hepatoma cell. Stalk and stem leaf extracts of oriental melon showed the increment of QR inductive activity with dose-dependent manner and induced quinone reductase 3.9, 1.5-fold at $200{\mu}g/mL$ respectively compared to control. The growth inhibitory effect of oriental melon extract against mouse hepatoma cell (Hepa1c1c7) was investigated by crystal violet (CV) assay. Stalk and stem leaf of oriental melon showed potent growth inhibitory effect. Based on these result, the growth inhibitory effects of stalk, stem leaf at various concentration were examined in detail by MTT assay using human hepatoma cancer cell (HepG2). All of two parts showed growth inhibitory effects and expecially stalk exhibited inhibitory effect of 60.3% at maximum concentration. The above results suggest that stalk of oriental melon has a possibility as a source of natural cancer chemopreventive materials.
This study was performed to elucidate anticancer activities of various parts, such as peel, flesh, placenta, seed, stalk and stem leaf of oriental melon. Chemopreventive and anticancer effects of oriental melon extract were evaluated by detoxifying enzyme, quinone reductase (QR) inductive activity, cytotoxicity and growth inhibitory effect against hepatoma cell. Stalk and stem leaf extracts of oriental melon showed the increment of QR inductive activity with dose-dependent manner and induced quinone reductase 3.9, 1.5-fold at $200{\mu}g/mL$ respectively compared to control. The growth inhibitory effect of oriental melon extract against mouse hepatoma cell (Hepa1c1c7) was investigated by crystal violet (CV) assay. Stalk and stem leaf of oriental melon showed potent growth inhibitory effect. Based on these result, the growth inhibitory effects of stalk, stem leaf at various concentration were examined in detail by MTT assay using human hepatoma cancer cell (HepG2). All of two parts showed growth inhibitory effects and expecially stalk exhibited inhibitory effect of 60.3% at maximum concentration. The above results suggest that stalk of oriental melon has a possibility as a source of natural cancer chemopreventive materials.
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문제 정의
그러나 참외의 암예방 활성에 대한 연구는 아직까지 보고되지 않은 실정이다. 본 연구에 서는 대표적 암 예방 효소인 quinone reductase 유도활성과 간암 세포주에 대한 증식 억제 효과를 측정하여 참외 추출물의 암예방 및 항암효과를 조사하였다.
본 연구에서는 참외 추출물의 항암활성에 대해 알아보기 위해 참외를 부위별로 나누어 quinone reductase 유도활성과 다양한 간암세포에서의 증식 억제활성을 조사하였다. 참외 꼭지와 참외 줄기·잎 부위에서 농도 의존적으로 QR 유도활성이 증가하였고, 200µg/mL 농도에서는 각각 3.
제안 방법
Sodium carbonate 포화용액을 넣고 1시간 동안 반응시키고 760nm에서 흡광도를 측정하였다. Gallic acid를 이용한 표준곡선에 따른 검량선을 작성하여 총 페놀함량을 계산하였다.
QR specific activity는 환원된 MTT와 crystal violet 에 의한 흡광도로 산출하였고, QR 유도활성은 시료를 처리하지 않은 대조군의 QR활성에 대한 시료를 처리한 QR 활성의 비로 측정하였다.
QR 유도 활성은 쥐 간암세포인 hepa1c1c7 세포를 이용하여 Prochaska와 Santamaria(1998)의 방법을 일부 변형하여 사용하였다. Hepa1c1c7 세포를 96 well plate에 1 × 104 cells/mL 농도로 분주하여 24시간 배양한 후 시료를 각 well에 첨가하고 다시 48시간 동안 배양하였다.
여기에 PBS 완충용액에 2mg/mL 농도로 녹인 MTT용액을 첨가하여 4시간 동안 동일한 조건에서 배양시켜 formazan을 형성시킨 후 배양액을 제거하고 각 well에 DMSO(dimethyl sulfoxide)를 첨가하여 formazan을 녹인 후 540nm에서 microplate reader를 이용하여 흡광도를 측정하였다. 대조군의 세포수를 100%로 하여 상대적인 세포 증식 억제율을 구하였다.
8% digitonin용액을 가하여 10분 동안 37oC에서 방치하였다. 실험 반응용기에 반응용액을 가하고 5분 동안 교반기(TITRAMAX 101, Heidolph)를 이용하여 반응시킨 후 spectrophotometer(Power Wave XS, Biotech)를 이용하여 595nm에서 측정하였다.
이러한 결과를 기초로 인체유래의 암세포에 대한 항암활성을 평가하기 위해 인체유래 간암 세포주인 HepG2에 대한 세포 증식 억제활성을 농도별로 조사하였다.
참외는 껍질, 과육, 태좌, 씨, 꼭지, 줄기와 잎을 합친 부분으로 나누어 40oC에서 3일간 건조하여 수분을 제거시킨 뒤 분쇄기로 분쇄한 분말에 에탄올을 가하여 3시간 동안 3반복 추출하였다.
총 페놀 함량을 측정하기 위해 Folin-Ciocalteu법을 변형하여 사용하였다(Maria 등, 2006). 96 well plate 에 시료와 Folin-Ciocalteu’s phenol 시약을 넣어 교반기에서(100rpm)를 이용하여 3분 동안 반응시켰다.
대상 데이터
QR 유도활성을 측정하기 위해 본 실험에 사용한 세포주로는 쥐 간암세포인 Hepa1c1c7(murine hepatoma cell line)으로 10% FBS(fetal bovine serum), 1% antibiotics(100unit/mL penicillin, 100µg/mL streptomycin)를 첨가한 α-MEM배지를 이용하여, 5% CO2 및 37oC의 배양기에서 배양하였다.
그리고 간암세포 증식억제활성을 측정하기 위해 인간 유래의 간암 세포 주인 HepG2(human hepatocellular carcinoma)를 10% FBS와 1% antibiotics(100unit/mL penicillin, 100µg/ mL streptomycin) 첨가한 DMEM배지를 사용하여 37oC, 5% CO2 조건에서 배양하였다.
본 실험에 사용된 참외는 시중에 가장 널리 보급되어 있는 오복꿀 품종으로 경상북도 성주과채류시험장으로부터 선별된 것을 공급받아 사용하였다. 참외는 껍질, 과육, 태좌, 씨, 꼭지, 줄기와 잎을 합친 부분으로 나누어 40oC에서 3일간 건조하여 수분을 제거시킨 뒤 분쇄기로 분쇄한 분말에 에탄올을 가하여 3시간 동안 3반복 추출하였다.
데이터처리
본 실험 결과 자료는 SAS program(version 9.1.3)을 이용하여 각 항목에 대해 3회 반복 측정하여 얻은 결과를 평균(mean) ± 표준편차(S.D.)값으로 나타내었으며, 각 군의 평균차에 대한 통계적 유의성은 다중범위 검정(Duncan’s multiple range test)을 실시하여 5% 수준에서 검정하였다.
이론/모형
참외 추출물의 암세포 증식에 대한 억제효과를 측정하기 위해 Martin(1993)의 방법에 따라 MTT[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl terazolium bromide] assay를 실시하였다. MTT assay는 세포의 생육을 측정하는 방법으로서 황색수용물질인 MTT가 미토콘드리아 내의 탈수소 효소작용에 의하여 formazan을 생성하는 원리를 이용한다.
참외의 암세포 억제활성을 측정하기 위해 Drysdale 등(2006)의 방법에 따라 CV assay를 실시하였다. Hepa1c1c7 세포를 96 well plate에 1 × 104 농도로 각 well에 분주하고 24시간 후 참외 추출물의 각 시료를 일정농도로 가하고 다시 48시간 동안 배양하였다.
성능/효과
200µg/mL 농도에서 껍질, 과육, 태좌, 씨 부위 모두 10% 정도의 비교적 낮은 암세포 증식 억제효과를 보여주었고 참외꼭지와 줄기· 잎 부위는 각각 78.8%, 20.1%의 높은 암 세포증식 억제효과를 보여주었다.
200µg/mL 농도에서 참외 꼭지와 줄기·잎 부위는 각각 3.9배, 1.5배의 높은 QR 유도활성을 보였고, 100µg/mL의 농도에서 참외 꼭지 부위는 2.4배의 QR 유도활성을 보였다.
껍질 부위에서 159.1mg/100g으로 가장 높은 함량을 보였고, 꼭지 88.7mg/100g, 줄기·잎 22.1mg/100g, 씨 18.8mg/100g, 태좌 10.7mg/100g, 과육 4.3mg/100g 순으로 나타났다.
꼭지와 줄기·잎 부위 모두 인체유래 간암 세포에 대해 증식 억제효과를 보여주었지만, 특히 꼭지 부위는 최고농도에서 60.3%의 높은 증식 억제효과를 보였다.
암세포 사멸 활성 측정법을 통한 항암활성 평가 실험에서 마우스 유래의 간암세포인 Hepa1c1c7 세포에 대해서 조사한 결과 꼭지와 줄기·잎 부위에서 높은 암세포 독성을 보였다.
Bae 등(2009)은 곰취의 메탄올 추출물로부터 암세포 증식 억제활성에 대해 보고하였고 Shim 등(2001)과 Kim 등 (2009)은 석류와 송이의 HepG2에서 세포증식 억제활성을 보고하였는데, 같은 200µg/mL에서 석류의 EtOAc 층은 80%의 암세포증식 억제효과를 보였고, 송이추출물에서는 30%의 암세포증식 억제효과를 보였 다. 이상의 결과에서 참외 꼭지 추출물은 높은 QR활성을 유도하는 것과 동시에 암세포의 증식을 억제함으로 천연 항암제로의 개발 가능성을 보여주었다.
줄기·잎 부위에서도 마찬가지로 농도가 증가함에 따라 8.1, 19.7, 24.7, 28.4%로 억제효과가 증가하였다.
후속연구
그러나 마우스 유래의 간암세포에 대한 활성보다 인체유래 간암세포에 대한 활성이 낮게 나타났다. 참외의 꼭지 추출물에서 QR 유도활성과 항암활성을 확인함으로써 향후 참외 비가식 부위의 기능성 소재로의 이용화에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
참외는 무엇인가?
참외는 박과류에 속하는 식물로 원래 중앙아시아의 고온 건조한 지역이 원산지로 알려져 있으며, 동의보감에는 참외가 진해, 거담작용을 하고 풍담, 황달, 수종, 이뇨에도 효과가 있다고 전해지고 있다(Park 등, 2004). 참외의 생리활성에 관한 연구로는 Shin 등 (2008a, 2008b)이 참외 추출물의 항산화, 항균 저해활성 등에 대해 보고하였다.
참외의 생리활성에 관한 연구에는 무엇이 있는가?
참외는 박과류에 속하는 식물로 원래 중앙아시아의 고온 건조한 지역이 원산지로 알려져 있으며, 동의보감에는 참외가 진해, 거담작용을 하고 풍담, 황달, 수종, 이뇨에도 효과가 있다고 전해지고 있다(Park 등, 2004). 참외의 생리활성에 관한 연구로는 Shin 등 (2008a, 2008b)이 참외 추출물의 항산화, 항균 저해활성 등에 대해 보고하였다. 그러나 참외의 암예방 활성에 대한 연구는 아직까지 보고되지 않은 실정이다.
참외 추출물의 항암활성에 대해 알아보기 위해 참외를 부위별로 나누어 quinone reductase 유도활성과 다양한 간암세포에서의 증식 억제활성을 조사한 연구 결과는 어떻게 되는가?
본 연구에서는 참외 추출물의 항암활성에 대해 알아보기 위해 참외를 부위별로 나누어 quinone reductase 유도활성과 다양한 간암세포에서의 증식 억제활성을 조사하였다. 참외 꼭지와 참외 줄기·잎 부위에서 농도 의존적으로 QR 유도활성이 증가하였고, 200µg/mL 농도에서는 각각 3.9, 1.5배의 유도활성을 나타내었다. 암세포 사멸 활성 측정법을 통한 항암활성 평가 실험에서 마우스 유래의 간암세포인 Hepa1c1c7 세포에 대해서 조사한 결과 꼭지와 줄기·잎 부위에서 높은 암세포 독성을 보였다. 이러한 결과를 기초로 인체유래의 암세포에 대한 항암활성을 평가하기 위해 인체유래 간암 세포주인 HepG2에 대한 세포 증식 억제활성을 농도별로 조사하였다. 꼭지와 줄기·잎 부위 모두 인체유래 간암 세포에 대해 증식 억제효과를 보여주었지만, 특히 꼭지 부위는 최고농도에서 60.3%의 높은 증식 억제효과를 보였다. 그러나 마우스 유래의 간암세포에 대한 활성보다 인체유래 간암세포에 대한 활성이 낮게 나타났다. 참외의 꼭지 추출물에서 QR 유도활성과 항암활성을 확인함으로써 향후 참외 비가식 부위의 기능성 소재로의 이용화에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
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