[국내논문]알코올 대사 효소 alcohol dehydrogenase (ADH) 및 acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) 활성에 미치는 아미노산의 영향 Effects of Amino Acids on the Activities of Alcohol Metabolizing Enzyme Alcohol Dehydrogenase (ADH) and Acetaldehyde Dehydrogenase (ALDH)원문보기
본 연구에서는 숙취해소에 좋은 것으로 알려진 식품 소재의 주요 아미노산을 포함하여 효소 활성에 영향을 미치는 것으로 알려진 아미노산을 선택하였고, 효소 활성도가 상대적으로 높은 yeast와 rat liver 유래의 ADH 및 ALDH 효소를 대상으로 알코올 대사에 관련된 효소 활성의 촉진 효과에 대하여 검토하였다. Rat liver 유래의 ADH 활성은 처리한 아미노산 중에서 arginine에서 가장 높았다. Arginine의 첨가 농도를 달리하여 효소 활성을 측정한 결과 $10{\sim}50\;mg$/ml 농도에서 $118{\sim}120.6%$로 양성대조구의 90.6% 보다 약간 높은 것으로 나타났다. 또한, yeast 유래의 ADH 활성은 methionine에서 가장 높은 활성을 보였고, methionine의 처리 농도를 달리한 경우에서는 첨가 농도 의존적으로 높은 활성을 보였다. Rat liver 유래의 ALDH 활성은 methionine이 가장 높은 활성을 보였다. Methionine의 첨가 농도별 측정에서는 10 mg/ml에서 30 및 50 mg/ml 첨가 농도에서 보다 높은 활성을 보였으며, 이들 모든 처리 농도에서 양성대조구 보다 상당히 높은 활성을 보였다. 한편 yeast 유래의 ALDH 활성은 각 아미노산별 큰 차이는 없었으나, arginine에서 높은 활성을 보였다. Arginine의 첨가 농도별 측정에서는 처리 농도 의존적으로 활성이 약간씩 증가하는 경향을 보였으며, 양성대조구 보다 높은 활성을 나타내었다. 효모 유래 ALDH 및 rat liver 유래 ADH 효소 활성을 촉진시키는 작용을 가진 arginine을 효모 배양에 첨가시킬 경우 세포 내 ALDH 및 ADH 활성 염색 정도가 증가함으로써 arginine은 ALDH 및 ADH 활성을 촉진시키는 효능이 in vivo 실험계에서도 확인되었다. 이상의 실험 결과에서 아미노산 중에서는 arginie과 methionine이 ADH 및 ALDH 활성을 촉진시키는 작용에 의해 알코올 분해뿐만 아니라 acetaldehyde의 분해도 촉진시킬 가능성이 높아 숙취해소 효과는 물론 간 보호 효과도 동시에 있을 것으로 시사 되어 진다. 따라서 arginine과 methionine과 같은 아미노산을 주류 제품에 첨가하게 될 경우 숙취해소 경감과 간 보호 효능을 어느 정도 나타낼 수 있을 가능성이 제기되었다.
본 연구에서는 숙취해소에 좋은 것으로 알려진 식품 소재의 주요 아미노산을 포함하여 효소 활성에 영향을 미치는 것으로 알려진 아미노산을 선택하였고, 효소 활성도가 상대적으로 높은 yeast와 rat liver 유래의 ADH 및 ALDH 효소를 대상으로 알코올 대사에 관련된 효소 활성의 촉진 효과에 대하여 검토하였다. Rat liver 유래의 ADH 활성은 처리한 아미노산 중에서 arginine에서 가장 높았다. Arginine의 첨가 농도를 달리하여 효소 활성을 측정한 결과 $10{\sim}50\;mg$/ml 농도에서 $118{\sim}120.6%$로 양성대조구의 90.6% 보다 약간 높은 것으로 나타났다. 또한, yeast 유래의 ADH 활성은 methionine에서 가장 높은 활성을 보였고, methionine의 처리 농도를 달리한 경우에서는 첨가 농도 의존적으로 높은 활성을 보였다. Rat liver 유래의 ALDH 활성은 methionine이 가장 높은 활성을 보였다. Methionine의 첨가 농도별 측정에서는 10 mg/ml에서 30 및 50 mg/ml 첨가 농도에서 보다 높은 활성을 보였으며, 이들 모든 처리 농도에서 양성대조구 보다 상당히 높은 활성을 보였다. 한편 yeast 유래의 ALDH 활성은 각 아미노산별 큰 차이는 없었으나, arginine에서 높은 활성을 보였다. Arginine의 첨가 농도별 측정에서는 처리 농도 의존적으로 활성이 약간씩 증가하는 경향을 보였으며, 양성대조구 보다 높은 활성을 나타내었다. 효모 유래 ALDH 및 rat liver 유래 ADH 효소 활성을 촉진시키는 작용을 가진 arginine을 효모 배양에 첨가시킬 경우 세포 내 ALDH 및 ADH 활성 염색 정도가 증가함으로써 arginine은 ALDH 및 ADH 활성을 촉진시키는 효능이 in vivo 실험계에서도 확인되었다. 이상의 실험 결과에서 아미노산 중에서는 arginie과 methionine이 ADH 및 ALDH 활성을 촉진시키는 작용에 의해 알코올 분해뿐만 아니라 acetaldehyde의 분해도 촉진시킬 가능성이 높아 숙취해소 효과는 물론 간 보호 효과도 동시에 있을 것으로 시사 되어 진다. 따라서 arginine과 methionine과 같은 아미노산을 주류 제품에 첨가하게 될 경우 숙취해소 경감과 간 보호 효능을 어느 정도 나타낼 수 있을 가능성이 제기되었다.
The present study examined the comparative effects of various amino acids on the alcohol dehydrogenase (ADH) and acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) activities of yeast Saccharomyces cereviciae and rat liver homogenate in vitro. Methionine showed the highest activity in yeast ADH among the amino acids...
The present study examined the comparative effects of various amino acids on the alcohol dehydrogenase (ADH) and acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) activities of yeast Saccharomyces cereviciae and rat liver homogenate in vitro. Methionine showed the highest activity in yeast ADH among the amino acids used in this study, but this was not higher than that of the hangover product, Condition-Power (CP) used as positive control. Methionine was also found to be the best amino acid in terms of the ALDH activity in rat liver homogenate among the treatment amino acids, which was comparatively higher than that of positive control CP. It was chosen for further experiments and yeast ADH activity increased in parallel with increased methionine concentration, but not rat liver ALDH activity, and it was comparatively higher than those of the positive control. Arginine showed the highest values in yeast ALDH and rat liver ADH activities among amino acids, and it was chosen for further experiments. Yeast ALDH activity increased in parallel with increased arginine concentration, which was higher than that of positive control CP, and rat liver ADH activity was also comparatively higher in all treatment concentrations of arginine than that of positive control CP. The native electrophoresis of ADH and ALDH from cell-free extracts of yeast Saccharomyces cerevisiae cultured in the growth medium containing various arginine concentrations by $0{\sim}0.1%$ showed two active bands upon zymogram staining analysis, and the straining intensity of ADH and ALDH active bands in arginine treatment yeast was stronger than that of non-yeast or low treatment yeast. These results indicate that alcohol metabolizing enzyme activities can be enhanced by arginine and methionine, suggesting that arginine and methionine have potent ethanol-metabolizing activities.
The present study examined the comparative effects of various amino acids on the alcohol dehydrogenase (ADH) and acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) activities of yeast Saccharomyces cereviciae and rat liver homogenate in vitro. Methionine showed the highest activity in yeast ADH among the amino acids used in this study, but this was not higher than that of the hangover product, Condition-Power (CP) used as positive control. Methionine was also found to be the best amino acid in terms of the ALDH activity in rat liver homogenate among the treatment amino acids, which was comparatively higher than that of positive control CP. It was chosen for further experiments and yeast ADH activity increased in parallel with increased methionine concentration, but not rat liver ALDH activity, and it was comparatively higher than those of the positive control. Arginine showed the highest values in yeast ALDH and rat liver ADH activities among amino acids, and it was chosen for further experiments. Yeast ALDH activity increased in parallel with increased arginine concentration, which was higher than that of positive control CP, and rat liver ADH activity was also comparatively higher in all treatment concentrations of arginine than that of positive control CP. The native electrophoresis of ADH and ALDH from cell-free extracts of yeast Saccharomyces cerevisiae cultured in the growth medium containing various arginine concentrations by $0{\sim}0.1%$ showed two active bands upon zymogram staining analysis, and the straining intensity of ADH and ALDH active bands in arginine treatment yeast was stronger than that of non-yeast or low treatment yeast. These results indicate that alcohol metabolizing enzyme activities can be enhanced by arginine and methionine, suggesting that arginine and methionine have potent ethanol-metabolizing activities.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
이처럼 많은 종류의 아미노산중에서 극히 일부 아미노산에 국한하여 알코올 대사에 미치는영 향이 검토 되어 있을 뿐이다. ADH 효소의 상대적 활성도는각 생물 종에 따라 다르게 나타나는데[23], 본 실험에서는 ADH 효소 활성도가 비교적 높은 yeast 및 rat liver 유래의효소를 사용하여 아미노산 종류별 활성도에 미치는 영향을검토하였다. Rat liver 유래의 ADH 활성은 아미노산 중에서 arginine 처리구에서 가장 높았으며(Fig.
음주 후 실제적으로느끼는 숙취 증상은 acetaldehyde의 독성 작용에 의한 것이므로 가장 바람직한 숙취 해소는 ALDH 효소 활성을 좀더 촉진시키는데 초점 이 맞추어져야 한다. 따라서 acetaldehyde의 분해에 직접적인 영향을 미치는 ALDH 효소 활성에 미치는 각아미노산의 영향을 검토하였다. Rat liver 유래의 ALDH 활성에 대한 각 아미노산의 영향을 검토한 결과(Fig.
본 연구에서는 숙취해소에 좋은 것으로 알려진 식품 소재의주요 아미노산을 포함하여 효소 활성에 영향을 미치는 것으로알려진 아미노산을 선택하였고, 효소 활성도가 상대적으로 높은 yeast와 rat liver 유래 의 ADH 및 ALDH 효소를 대상으로알코올 대사에 관련된 효소 활성의 촉진 효과에 대하여 검토하였다. Rat liver 유래의 ADH 활성은 처리한 아미노산 중에서 arginine에서 가장 높았다.
제안 방법
ADH 및 ALDH 활성 염색을 위하여 Saccharowyces cer- eoisiae KCCM 11350 효모 균주를 YPD 배지 (yeast extract 2%, polypeptone 1% 및 dextrose 2%)에서 전 배 양 시 켜 활성화시킨 후 YPD 배지에 arginine을 0-0.1% 농도로 첨가시켜 25℃에서 18시간 본 배양 시켰다. 배양된 효모 균체를 회수한 후 멸균수로 3회 세척한 후 균체만을 회수하여 sonicator에서세포 파쇄 한 다음 5,000 rpm에서 20분간 원심분리 하여 상등액을 회수 하였다.
5 mA/gel (cm) 의정전류를 통하여 행하고, 4℃에서 전기영동을 하였다. ADH 활성 염색은 0.5 M ethanol, 7 mg/ ml NAD: 25 ug/ ml phenazine methosulfate (PMS), 2 mg/ml nitro blue tetrazolium chloride (NBTC) 및 60 mM Tris-HCl (pH 8.6)을 함유한 zymogram staining solution으로 25℃에서 1시간 반응시 켰으며, 이때 활성 band는 blue band로 나타나는 것을 사진촬영 하였다. 이때 ALDH 활성 염색은 ethanol 대신에 기질로서 0.
있을 뿐이다. 따라서, 본 연구에서는 대체로 물에잘 녹는 성질을 가지는 아미노산을 이용하여 알코올 대사에관련된 ADH 및 ALDH 효소 활성에 미치는 영향을 in vitro 실험계에서 검토하였으며, 동시에 효소 활성의 비교를 위하여시판중인 숙취해소 음료를 구입하여 사용하였다.
1 ml를총 3 ml이 되도록 조절하여 cuvette에 넣고 30℃에서 5분간 preincubation 한 후, 5분 동안 340 nm에서 흡광도의 변화를측정하였다. 이때 시료를 첨가하지 않은 것을 대조구로 하여상대 활성(%)으로 나타내었으며, 양성 대조구는 시판되고 있는 숙취해소 음료인 Condition-Power를 사용하였다.
15 ml를 cuvette에 넣고 총 3 ml이 되도록 조절하여 30℃에 서 5분간 preincubation 시킨 후 5분 동안 340 nm에 서흡광도의 변화를 측정하였다. 이때 시료를 첨가하지 않은 것을대조구로 하여 상대 활성(%)을 나타내었으며, 양성대조구는 시판중인 숙취해소 음료인 Condition-Pow어를 사용하였다.
즉, 반응액 조성은 증류수 1.4 ml, 1.0 M Tris-HCl buffer (pH 8.8) 0.75 ml, 20 mM NAD+ 0.3 ml, ethanol 0.3 ml, 시료 0.1 ml, 효소원 0.15 ml를 cuvette에 넣고 총 3 ml이 되도록 조절하여 30℃에 서 5분간 preincubation 시킨 후 5분 동안 340 nm에 서흡광도의 변화를 측정하였다. 이때 시료를 첨가하지 않은 것을대조구로 하여 상대 활성(%)을 나타내었으며, 양성대조구는 시판중인 숙취해소 음료인 Condition-Pow어를 사용하였다.
효모 유래 및 간 조직 유래의 ADH 활성 측정은 Bergmeyer's 의 방법μ]을 약간 변형하여 흡광도 340 nm에서 NADH의 생성양를 측정하여 대조군에 대한 상대적 활성으로 비교하였다. 즉, 반응액 조성은 증류수 1.
효모 유래 및 간 조직 유래의 ALDH 활성 측정은 Koivula 및 Koivusalo의 방법을 약간 변형하여 acetaldehyde에서 acetate를 생성하는 효소로 NAD로부터 NADH를 생성하는원리를 이용하였다. 즉 반응액의 조성은 증류수 2.
대상 데이터
, USA)에서, 동결건조 된 S9 rat liver homogenate 는 MolTox Co, (North Carolina, USA)에서 구입하였으며, 본 실험에 사용한 아미노산 10종은 Ajinomoto사(Tokyo, Japan) 제품을 구입하여 사용하였다. 숙취해소 음료인 컨디션파워는 CJ제일제당(주에서 구입 한 후 효소 활성의 양성대조구로 사용하였다.
알코올 대사에 관련된 효소인 yeast Saccharowyces cerevisiae 유래 ADH 및 ALDH는 Sigma사(Sigma Chemical Co., Saint Louis, Mo., USA)에서, 동결건조 된 S9 rat liver homogenate 는 MolTox Co, (North Carolina, USA)에서 구입하였으며, 본 실험에 사용한 아미노산 10종은 Ajinomoto사(Tokyo, Japan) 제품을 구입하여 사용하였다. 숙취해소 음료인 컨디션파워는 CJ제일제당(주에서 구입 한 후 효소 활성의 양성대조구로 사용하였다.
데이터처리
실험으로부터 얻어진 결과는 one-way ANOVA 검정에 의한 평균치와 표준오차(mean士S.E.)로 표시하였다.
이론/모형
세포 파쇄액의 단백질 농도는 bovine serum albumin을 표준물질로 하여 정 량하였다. Native polyacrylamide gel electrophoresis는 Gennady 의 방법 [5] 에 따라 효모 유래의 ADH 및 ALDH 단백질을 각각 비변성 7.5% slab-type polyacrylamide gel을 사용하여 Tris-glycine 완충액 (25 mM Tris, 192 mM glycine) 하에서 1.5 mA/gel (cm) 의정전류를 통하여 행하고, 4℃에서 전기영동을 하였다. ADH 활성 염색은 0.
아미노산 중에서 argiine이 효모 유래의 ALDH 효소와 ratliver 유래의 ADH 활성을 촉진시키는 효과가 있었으며, 이러한 효소 활성 차이는 효소의 질적 또는 양적 차이 이거나 iso- zyme의 차이에 의한 것으로 사료되기 때문에 이러한 가능성을 알아보기 위하여 zymogram staining 방법으로 확인하였다. YPD 배지에 arginine을 0~0.
성능/효과
Rat liver 유래의 ADH 활성은 처리한 아미노산 중에서 arginine에서 가장 높았다. Arginine의 첨가 농도를 달리하여 효소 활성을 측정한 결과 10-50 mg/ml 농도에서 118~ 120.6%로 양성대조구의 90.6% 보다 약간 높은 것으로 나타났다. 또한, yeast 유래의 ADH 활성은 methionine에서 가장 높은 활성을 보였고, methionine의 처리 농도를 달리한 경우에서는 첨가 농도 의존적으로 높은 활성을 보였다.
7). Arginine의 첨가 농도별 측정에서는 처리 농도 의존적으로 yeast 유래의 ALDH 활성이 약간씩 증가하는 경향을 보였으며, 양성대조구 보다 높은 활성을 나타내었다(Fig. 8). 이처럼 본 연구에 사용한 아미노 산중에서는 arginine과 methionine 처리에 의해서 ADH 또는 ALDH 활성을 촉진시키는 것으로 나타났는데, 본 연구자들의 선행 연구에서 arginine을 70% 이상 차지하고 있는 홍삼을 알코올 급여 흰쥐에 투여한 결과에서도 간 조직 중의 ALDH 활성을 촉진시킨 것은 물론, in vitro 실험계에서도 홍삼 추출물에서 yeast 유래의 ALDH 활성을 촉진시키는 결과를 얻은바 있어 본 실험결과와 일치하였다(data not shown).
한편 yeast 유래의 ALDH 활성은 각 아미노산별 큰 차이는 없었으나, arginine에서 높은 활성을 보였다. Arginine의첨가 농도별 측정에서는 처리 농도 의존적으로 활성이 약간씩증가하는 경향을 보였으며, 양성대조구 보다 높은 활성을 나타내었다. 효모 유래 ALDH 및 rat liver 유래 ADH 효소 활성을 촉진시키는 작용을 가진 arginine을 효모 배 양에 첨가시 킬경우 세포 내 ALDH 및 ADH 활성 염색 정도가 증가함으로써 argininee ALDH 및 ADH 활성을 촉진시 키는 효능이 in vivo 실험계에서도 확인되었다.
5), 10종의아미노산류 중에서는 methionine 처 리구에서 가장 높은 활성을 보였다. Methionine의 첨가 농도별 측정에서는 10 mg/ml 에서 30 및 50 mg/ml 첨가 농도에서 보다 높은 활성을 보였으나, 이들 모든 처리 농도에서 ALDH 활성은 양성대조구 보다 상당히 높은 활성을 보였다(Fig. 6). 한편 yeast 유래의 ALDH 활성 측정에서는 각 아미노산별 큰 차이는 없었으나, arginine 에서 높은 활성을 보였다(Fig.
Rat liver 유래의 ALDH 활성은 methionine 이 가장 높은 활성을 보였다. Methionine의 첨가 농도별 측정에서는 10 mg/ml에서 30 및 50 mg/ml 첨가 농도에서 보다 높은 활성을 보였으며, 이들모든 처리 농도에서 양성대조구 보다 상당히 높은 활성을 보였다. 한편 yeast 유래의 ALDH 활성은 각 아미노산별 큰 차이는 없었으나, arginine에서 높은 활성을 보였다.
ADH 효소의 상대적 활성도는각 생물 종에 따라 다르게 나타나는데[23], 본 실험에서는 ADH 효소 활성도가 비교적 높은 yeast 및 rat liver 유래의효소를 사용하여 아미노산 종류별 활성도에 미치는 영향을검토하였다. Rat liver 유래의 ADH 활성은 아미노산 중에서 arginine 처리구에서 가장 높았으며(Fig. 1), arginine 첨가 농도를 달리하여 ADH 효소 활성을 즉정한 결과에서는 10 mg/ml 농도에서 120.6%로 30 및 50 mg/ml 농도에서 각각 119% 및 118%와 양성대조구의 90.6% 보다 약간 높은 것으로나타났다(Fig. 2). 한편, ADH 활성은 aspartic acid 0.
따라서 acetaldehyde의 분해에 직접적인 영향을 미치는 ALDH 효소 활성에 미치는 각아미노산의 영향을 검토하였다. Rat liver 유래의 ALDH 활성에 대한 각 아미노산의 영향을 검토한 결과(Fig. 5), 10종의아미노산류 중에서는 methionine 처 리구에서 가장 높은 활성을 보였다. Methionine의 첨가 농도별 측정에서는 10 mg/ml 에서 30 및 50 mg/ml 첨가 농도에서 보다 높은 활성을 보였으나, 이들 모든 처리 농도에서 ALDH 활성은 양성대조구 보다 상당히 높은 활성을 보였다(Fig.
YPD 배지에 arginine을 0~0.1 % 농도로 첨가시켜 배양한 효모 균체에서 ADH 활성 염색은 두 개의 주요 밴드로 나타났으며, 활성 염색 정도는 arginine 무첨가 또는 저농도(0.005%) 첨가에 비해 0.01% 이상의 첨가 농도에서 진하게 나타나 효소 활성의 증가 결과와 일치하는 결과를 얻을 수 있었다(Fig. 9). ALDH 활성 염색에서도 ADH와 유사한 결과를 얻었다(Fig.
9%로일정 농도까지는 증가하지만 오히려 고 농도에서는 활성이 낮아지는 경향을 보여 본 실험에서 arginine 첨가도 이와 유사한 작용으로 인해 10 mg/ml 이상의 농도에서는 ADH 활성 이더 이상 촉진되지 않는 것으로 사료되어 진다[이. Yeast 유래의 ADH 활성 측정에서는 처리된 아미노산 중에서 methionine 처리구에서 156.1%로 가장 높은 활성을 보였으나, 양성대조구의 165.8% 보다는 모두 약간 낮은 활성을 나타내었다(Fig. 3). 따라서 yeast 유래의 ADH 활성 측정에서 methionine의 처 리농도를 달리한 결과, 10, 30 및 50 mg/ml 농도에서 각각 156.
따라서 arginine과 methionine을 주류 제품에 첨가하게 될 경우 숙취해소 경감과 간 보호 효능을 동시에 가질 수 있을 가능성을보였다.
3). 따라서 yeast 유래의 ADH 활성 측정에서 methionine의 처 리농도를 달리한 결과, 10, 30 및 50 mg/ml 농도에서 각각 156.3%, 190.6% 및 215.6%로 농도 의존적으로 증가하는 경향을 보였으며, 30 및 50 mg/ml 처리 농도에서는 양성대조구의 165.8% 보다 높은 활성을 나타내었다(Fig 4).
한다. 따라서 인체에서 가장 바람직한 숙취 해소는 ADH 효소 활성 촉진뿐만 아니라 ALDH 효소 활성도 동시에 촉진시키는 것이라 할 수 있다.
cere와 다른 양상을 보여 Kluyveromyces marxianus 특유의 ADH 효소계를 갖고 있는 것으로 보여 진다. 따라서효모 유래 ALDH 효소 활성을 촉진시키는 작용을 가진 argi- nine을 효모 배양에 첨가시킬 경우 세포 내 ALDH 활성 염색정도가 증가함으로써 argininee ALDH 활성을 촉진시 키는효능이 in vivo 실험계에서 재확인되는 결과를 얻을 수 있었다.
ceieisiae RA-74-2 균주의 경우는 배 양 온도에 의한 차이는 없었다고 하였다[27]. 또한 고온성 알코올 발효 효모인 Kluyveivmyces marxianus RA-192 균주의 ADH 활성 염색 정도는 S. cere와 다른 양상을 보여 Kluyveromyces marxianus 특유의 ADH 효소계를 갖고 있는 것으로 보여 진다. 따라서효모 유래 ALDH 효소 활성을 촉진시키는 작용을 가진 argi- nine을 효모 배양에 첨가시킬 경우 세포 내 ALDH 활성 염색정도가 증가함으로써 argininee ALDH 활성을 촉진시 키는효능이 in vivo 실험계에서 재확인되는 결과를 얻을 수 있었다.
6% 보다 약간 높은 것으로 나타났다. 또한, yeast 유래의 ADH 활성은 methionine에서 가장 높은 활성을 보였고, methionine의 처리 농도를 달리한 경우에서는 첨가 농도 의존적으로 높은 활성을 보였다. Rat liver 유래의 ALDH 활성은 methionine 이 가장 높은 활성을 보였다.
효모 유래 ALDH 및 rat liver 유래 ADH 효소 활성을 촉진시키는 작용을 가진 arginine을 효모 배 양에 첨가시 킬경우 세포 내 ALDH 및 ADH 활성 염색 정도가 증가함으로써 argininee ALDH 및 ADH 활성을 촉진시 키는 효능이 in vivo 실험계에서도 확인되었다. 이상의 실험 결과에서 아미노산 중에서는 arginine과 methiore이 ADH 및 ALDH 활성을 촉진시키는 작용에 의해 알코올 분해뿐만 아니라 acetaldehyde의분해도 촉진시킬 가능성이 높아 숙취해소 효과는 물론 간 보호 효과도 동시에 있을 것으로 시사 되어 진다. 따라서 argi- nine과 methionine과 같은 아미노산을 주류 제품에 첨가하게될 경우 숙취해소 경감과 간 보호 효능을 어느 정도 나타낼수 있을 가능성이 제기되었다.
이상의 실험 결과에서 아미노산류 중 arginine과 methio- nine이 ADH 및 ALDH 활성을 촉진시키는 작용에 의해 알코올 분해뿐만 아니라 알코올 산화분해 과정에서 생성되는 ace- taldehyde의 분해도 촉진시킬 가능성이 높아 숙취 해소 효과는 물론 간 보호 효과도 있을 것으로 시사 되어 진다. 따라서 arginine과 methionine을 주류 제품에 첨가하게 될 경우 숙취해소 경감과 간 보호 효능을 동시에 가질 수 있을 가능성을보였다.
8). 이처럼 본 연구에 사용한 아미노 산중에서는 arginine과 methionine 처리에 의해서 ADH 또는 ALDH 활성을 촉진시키는 것으로 나타났는데, 본 연구자들의 선행 연구에서 arginine을 70% 이상 차지하고 있는 홍삼을 알코올 급여 흰쥐에 투여한 결과에서도 간 조직 중의 ALDH 활성을 촉진시킨 것은 물론, in vitro 실험계에서도 홍삼 추출물에서 yeast 유래의 ALDH 활성을 촉진시키는 결과를 얻은바 있어 본 실험결과와 일치하였다(data not shown).
6). 한편 yeast 유래의 ALDH 활성 측정에서는 각 아미노산별 큰 차이는 없었으나, arginine 에서 높은 활성을 보였다(Fig. 7). Arginine의 첨가 농도별 측정에서는 처리 농도 의존적으로 yeast 유래의 ALDH 활성이 약간씩 증가하는 경향을 보였으며, 양성대조구 보다 높은 활성을 나타내었다(Fig.
Methionine의 첨가 농도별 측정에서는 10 mg/ml에서 30 및 50 mg/ml 첨가 농도에서 보다 높은 활성을 보였으며, 이들모든 처리 농도에서 양성대조구 보다 상당히 높은 활성을 보였다. 한편 yeast 유래의 ALDH 활성은 각 아미노산별 큰 차이는 없었으나, arginine에서 높은 활성을 보였다. Arginine의첨가 농도별 측정에서는 처리 농도 의존적으로 활성이 약간씩증가하는 경향을 보였으며, 양성대조구 보다 높은 활성을 나타내었다.
2). 한편, ADH 활성은 aspartic acid 0.5% 처 리구에서 114.3%인 반면 1%로 처리 농도를 높인 경우에서는 107.1%로 고농도에서 오히려 효소 반응 속도가 낮아졌으며, 매실즙에 aspartic acid를 0.5%, 1% 및 1.5%를 첨가 하였을때 ADH 활성 촉진 효과는 각각 119.8%, 126.3% 및 114.9%로일정 농도까지는 증가하지만 오히려 고 농도에서는 활성이 낮아지는 경향을 보여 본 실험에서 arginine 첨가도 이와 유사한 작용으로 인해 10 mg/ml 이상의 농도에서는 ADH 활성 이더 이상 촉진되지 않는 것으로 사료되어 진다[이. Yeast 유래의 ADH 활성 측정에서는 처리된 아미노산 중에서 methionine 처리구에서 156.
또한 매실즙도헛개나무와 유사하게 ADH 및 ALDH 두 효소 모두 활성을촉진시키는 작용이 있었으며, ADH 활성 촉진 정도는 숙취해소 성분으로 널리 사용되고 있는 쌀배 아 추출물인 구루메 5% 첨가농도와 유사한 것으로 보고 되었다[9]. 한편, 매실즙과 매실의 주요 아미노산인 aspartic acid를 첨가하여 ADH 활성을측정한 결과 매실즙 단독 사용 시 137.9%에 비해 매실즙에 aspartic acid 1% 첨가에 의해 144.3%로 활성이 약간 증가하였고, ALDH 활성은 1% aspartic acid 첨가에 의해 168.4%로 증가하예9], 매실의 주요 구성 아미노산인 aspartic acid에 의해서도 숙취해소에 좋은 효과를 얻을 수 있었다고 하였다.
후속연구
9). 다만 arginine 0.01% 이상의 첨가 농도에서는 ADH 및 ALDH 모두 활성 염 색 정도가 약간씩 낮아지는 경향을 보였는데, 이에 대한 정확한 기작과 적정 첨가 농도에 대해서는 추가적인 실험이 뒤따라야 할 것으로 사료되어 진다. 한편' ADH 활성 염색의 경우 고온성 알코올 발효 효모인 S.
참고문헌 (28)
Bergmeyer, H U. 1974. Methods of Enzymatic Analysis. Academic Press, New York, pp. 28
Cha, J. Y., J. S. Heo, and Y. S. Cho. 2008. Effect of zinc-enriched yeast FF-I0 strain on the alcoholic hepatotoxicity in alcohol feeding rats. Food Sci. Biotechnol. 17, 1207-1213
Crabtree, B. and E. A. Newsholme. 1972. The activities of phosphorylase, hexokinase, phosphofractokinase, lactate dehydrogenase and glycerol-3-phosphate dehydrogenase in muscles from vertebrates and inberterates. Biochem. J. 126, 49-55
Duncan, D. B. 1959. Multiple range and multiple F test. Biometrics 1, 1-42
Gennady, P. M. 2002. Handbook of Detection of Enzymes on Electrophoretic Gels. pp. 27-33, 2nd ed. CRC Press, Inc., Boca Ration, FL, USA
Han, S. K and H S. Lim. 2004. The effect of hangover drink using propolis on ethanol oxidation. Korean J. Food Sci. Ani. Resour 24, 198-201
Helander, A. and O. Tottmar. 1988. Effect of acute ethanol administration on human alcohol aldehyde dehydrogenase activity. Alcohol Clin. Exp. Res. 12, 643-646
Husenmoen, L. L., M. Fenger, N. Friedrich, J. S. Tolstrup, S. Beenfeldt Fredriksen, and A. Linneberg. 2008. The association of ADH and ALDH gene variants with alcohol drinking habits and cardiovascular disease risk factors. Alcohol Clin. Exp. Res. 32, 1984-1991
Hwang, J. Y., J. W. Ham, and S. H. Nam. 2004. Effect of Maesil (Prunus mume) juice on the alcohol metabolizing enzyme activities. Korean J. Food Sci. Technol. 36, 329-332
limuro, Y., B. U. Bradford, D. T. Forman, and R. G. Thurman. 1996. Glycine prevents alcohol-induced liver injury by decreasing alcohol in the rat stomach . Gastroenterology 110, 1536-1542
Kang, B. K, S. T. Jung and S. J. Kim. 2002. Effects of vegetable extracts by solvent separation on alcohol dehydrogenase activity from Saccharomyces cerevisiae. Korean J. Food Sci. Technol. 34, 244-248
Kim, D. H., D. S. Kim, and J. W. Choi. 1994. Effect of puffer fish extract on the hepatic alcohol metabolizing enzyme system in alcohol treated rat. J. Korean Soc. Food Nutr. 23, 181-186
Kim, M. H, U. T. Chung, J. H Lee, Y. S. Park, M. K Shin, H S. Kim, D. H Kim, and H Y. Lee. 2000. Hepatic detoxification activity and reduction of serum alcohol concentration of Hovenia dulcis Thunb from Korea and China. Korean Medicinal Crop Sci. 8, 225-233
Koivula, T. and M. Koivusalo. 1975. Different form of rat liver aldehyde dehydrogenase and their subcellular distribution. Biochim. Biophys. Acta 397, 9-23
Lee, I. S., S. O. Lee, and H. S. Kim. 2002. Preparation and quality characteristics of yogurt added with Saururus chinensis (Lour.) Bail. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 31, 411-416
Lee, J. H., N. K Kim, D. Y. Lee, and C. H Lee. 1999. Protective effect of selected amino acids and food extracts on ethanol toxicity determent in rat liver. Korean J. Food Sci. Technol. 31, 802-808
Lieber, C. S. 1985. Alcohol and the liver; metabolism of ethanol, metabolism effects and pathogenesis of injury. Acta Med. Scand. Suppl. 703, 11-55
Lowry, O. H, N. J. Rosebrough, A. L. Farr, and R. J. Randall. 1951. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 193, 265-275
Magonet, E., P. Hayen, D. Delfoge, E. Delaive, and J. Remarcle. 1992. Importance of the structural zinc atom for activity of yeast alcohol dehydrogenase. J. Biochem. 287, 361-365
Park, E. M., E. J. Ye, S. J. Kim, H I. Choi, and M. J. Bae. 2006. Eliminatory effect of health drink containing Hovenia Dulcis Thunb extract on ethanol induced hangover in rats. Korean J. Food Culture 21, 71-75
Park, S. C. 1993. Ethanol oxidation is accelerated by augmentation of malate-aspartate shuttle with aspartate. Korean J. Biochem. 25, 137-143
Peters, T. J. 1982. Ethanol metabolism. Bri. Med. Bull. 38, 17-20
Seo, K Hand S. H. Kim. 2001. A study on the analysis of oriental functional beverage and on the blood alcohol concentration of rat after drinking liquors. J. Korean Food Nutr. 14, 222-227
Swain, T., W. E. Hillis, and M. Oritega. 1959. Phenolic constituents of Ptunus domestica. I. Quantitative analysis of phenolic constituents. J. Sci. Food Agric. 10, 83-88
Yea, S. S., S. K. Lim, H. Y. SohnI I. N. Jin, I. K. Rhee, Y. H. Kim, J. H. Seu, and W, Park. 1997. Alcohol dehydrogenae of thermotolerant alcohol-producing yeast. Kor. J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 25, 386-390
Yin, M., K. Ikejima, G. E. Arteet V. Seabra, B. U. Bradford, H. Kono, I. Rusyn, and R. G. Thurman. 1998. Glycine accelerates recovery from alcohol-induced liver injury. J. Pharacol. Exp. Ther. 286, 1014-1019
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.