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말똥성게 분획물에 의한 항 발암 및 항산화 효과
The Anticarcinogenic and Antioxidative Activity of Hemicentrotus pulacherrimus Fractions in Various Cancer Cells. 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.19 no.5 = no.109, 2009년, pp.607 - 614  

신미옥 (신라대학교 식품영양학과, 마린-바이오 산업화지원센터) ,  배송자 (신라대학교 식품영양학과, 마린-바이오 산업화지원센터)

초록
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본 연구는 말똥성게에 대한 항 발암 효과와 항산화 효과에 대하여 조사하였다. 먼저 말똥성게 분획물의 항 발암 효과를 알아보기 위하여 핵산, 메탄올, 부탄올 및 물로 순차적으로 분획하여 각 분획별로 암세포에 대한 증식 억제효과와 암 예방 지표인 QR 유도 활성 효과를 측정하였다. 그 결과 4종의 모든 암세포주 HepG2, MCF-7, HT29 및 B16-F10에서 농도 의존적인 암세포 증식 억제 효과를 나타내었으며, 모두 HPMH층에서 가장 높은 암세포 성장 억제 효과를 나타내었다. 그러나 HepG2에서 측정한 QR 유도 활성 효과는 HPMB층에서 가장 높은 효과를 보였다. 또한 항산화 효과 중 ROS 제거활성 측정결과에서는 HPMH층이 가장 높게 나타났으며 13.00 ${\mu}g/ml$에서 50%의 ROS 제거활성 효과를 나타내어 positive control로 사용한 trolox와 비교하였을 때 거의 유사한 제거활성을 보였다. 그리고 $ONOO^-$ 제거활성 역시 HPMH층이 가장 높게 나타났으며, positive control과 비교하였을 때 penicillamine의 $IC_{50}$값인 5.51 ${\mu}g/ml$ 보다는 낮았으나 15.14 ${\mu}g/ml$$IC_{50}$값을 나타내어 다른 분획층에 비해서는 높은 항산화 효과를 확인할 수 있었다. 아질산염 제거활성 측정 결과에서도 HPMH층이 가장 높은 제거활성 효과를 나타내었으며 특히 pH가 낮을수록, 시료농도가 증가할수록 아질산염 제거활성 효과가 증가함을 알 수 있었다. 이상으로 항 발암효과 중 암세포에 대한 증식 억제효과는 HPMH층이 가장 높았고 QR 유도 활성 효과는 HPMB층에서 가장 높았으며 항산화 효과는 ROS, ONOO- 및 아질산염 제거활성에서 모두 HPMH층이 가장 높음을 알 수 있었다. 따라서 앞으로 HPMH층과 HPMB층에 대한 집중적인 연구가 요구되어지며 말똥성게를 이용하여 항암관련 기능성 식품과 식품 저장성과 안전성 향상을 위한 식품첨가제나 보존제등의 개발가능성과 그 효과도 기대할 수 있을 것으로 생각된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was carried out to investigate the anticarcinogenic and antioxidative activities of Hemicentrotus pulacherrimus (HP). HP was extracted with methanol (HPM), which was then further fractionated into four sub-fractions by using the solvent partition method, affording methanol (HPMM), hexane ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 말똥성게에 대한 연구로는 말똥성게로부터 분리한 β-galactosidase의 정제 및 특성, 말똥성게로부터 ribonuclease의 정제 및 특성 그리고 DNA polymerase α 의 정제및 특성에 관한 연구 및 말똥성게의 생태학적특성에 관한 연구들만이 보고되어져 있어 생리활성에 대한 연구는 미비한 실정이다[15,18,21,30,32]. 본 연구는 말똥성게 분획물의 생리활성효과를 알아보기 위하여 항 발암효과로서 암세포 증식 억제 효과와 Quinone reductase (QR)유도 활성 효과를 측정하였고 또한 항산화 효과를 측정함으로서 식용으로 애용되고 있는 말똥성게의 기능성 식품 및 항산화제로서의 개발 가능성을 알아보고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
암 예방제는 암 발생과정 중 개시기, 촉진기, 진행기를 차단 혹은 억제하여 그 효과를 나타내는데 이 중에서 촉진기와 진행기를 차단하는 데는 어떤 방식들이 있는가? 그리고 현재 임상에서 널리 사용되고 있는 항암제는 대부분 합성 물질들로 부작용이 심각한 문제로 대두되고 있으며 이로 인해 최근에는 부작용이 적으면서 유효한 천연 항암제의 개발을 위하여 천연물을 대상으로 암 예방 물질의 검색과 개발에 대한 노력이 활발히 전개되고 있다[2,9]. 암 예방제는 암 발생과정 중 개시기 (initiation), 촉진기(promotion)와 진행기(progression)를 차단 혹은 억제하여 그 효과를 나타내는데, 촉진기와 진행기를 차단하는 데는 활성산소 종(reactive oxygen species, ROS)과 활성질소 종(reactive nitrogen species, RNS)을 제거하거나 polyamine류의 합성을 억제하거나 항염증과 관련된 효소들 (cyclooxygenase-2, inducible nitric oxidesynthase)을 억제하거나 세포 자가 사멸(apoptosis)을 유발하는 생화학적 기전들이 있다[14,22]. 한편 활성산소에는 주로 superoxide (․O2- ), hydrogen peroxide (H2O2) 및 hydroxyl radical (․OH) 등과 같은 활성산소(reactive oxygen species, ROS)와 peroxinitrite (ONOO- ), NO와 같은 활성질소(reactive nitrogen species, RNS)가 있으며 이들은 매우 불안정하고 반응성이 강한 활성산소로 세포의 구성 성분인 지질, 단백질, 당 및 DNA 등을 가역적으로 파괴하여 암을 비롯한 뇌질환과 심장질환, 동맥경화, 피부질환, 소화기질환, 염증, 류마티스 등의 각종 질병을 일으키는 것으로 알려져 있다[6,8,37].
천연 항산화제의 생리활성 항산화 성분에는 무엇이 있는가? 현재 합성 항산화제의 사용은 간 비대, 간장 중 microsomal 효소활성 증가, 체내 흡수물질의 독성화및 발암 가능성 등[5]의 부작용의 문제가 제기 되고 있어 부작용이 적으면서 유효한 천연물을 대상으로 천연 항산화 물질의 탐색이 많이 시도되고 있다[23]. 오늘날 잘 알려져 있는 생리활성 항산화 성분들로는 flavonoid, steroid, terpenoid, tannin, coumanin 및 plant sterol 등이 있으며[3,28], 이러한 천연 항산화 물질의 탐색은 암 예방 뿐만 아니라 합성 항산화 물질의 유해성에서 벗어날 수 있는 수단이 될 것이다. 그리고 최근에는 해양생물이 독특한 대사과정과 특이성에 따라 다양한 생리 활성 물질에 대한 연구와 더불어 새로운 신소재 개발의 보고가 되고 있으며 특히, 미지의 해양 천연 물질 개발에 관심이 집중되고 있다.
활성산소는 어떤 질병을 일으키는가? 암 예방제는 암 발생과정 중 개시기 (initiation), 촉진기(promotion)와 진행기(progression)를 차단 혹은 억제하여 그 효과를 나타내는데, 촉진기와 진행기를 차단하는 데는 활성산소 종(reactive oxygen species, ROS)과 활성질소 종(reactive nitrogen species, RNS)을 제거하거나 polyamine류의 합성을 억제하거나 항염증과 관련된 효소들 (cyclooxygenase-2, inducible nitric oxidesynthase)을 억제하거나 세포 자가 사멸(apoptosis)을 유발하는 생화학적 기전들이 있다[14,22]. 한편 활성산소에는 주로 superoxide (․O2- ), hydrogen peroxide (H2O2) 및 hydroxyl radical (․OH) 등과 같은 활성산소(reactive oxygen species, ROS)와 peroxinitrite (ONOO- ), NO와 같은 활성질소(reactive nitrogen species, RNS)가 있으며 이들은 매우 불안정하고 반응성이 강한 활성산소로 세포의 구성 성분인 지질, 단백질, 당 및 DNA 등을 가역적으로 파괴하여 암을 비롯한 뇌질환과 심장질환, 동맥경화, 피부질환, 소화기질환, 염증, 류마티스 등의 각종 질병을 일으키는 것으로 알려져 있다[6,8,37]. 이러한 활성 산소종이소거되지 않을 경우 자유 라디칼에 의해 다른 질병의 원인이 되기도 하고, 인간의 암 발생에도 중요한 역할을 하며 식품에서도 산패와 독성물질 생성 등으로 유해한 작용을 하는 것으로 알려져 있다[12,13].
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