[논문]Hesperidin과 hesperetin의 cellular system에서의 항산화 효과

조은주; 이여; 김현영

doi:10.7744/cnujas.2011.38.4.717

Hesperidin과 hesperetin의 cellular system에서의 항산화 효과
Antioxidative effects of hesperidin and hesperetin under cellular system 원문보기

농업과학연구 = CNU Journal of agricultural science, v.38 no.4, 2011년, pp.717 - 722

조은주 (부산대학교 식품영양학과 및 노인생활환경연구소) , 이여 (부산대학교 식품영양학과 및 노인생활환경연구소) , (토야마대학교 화한약연구소) , 김현영 (경남과학기술대학교 식품과학부)

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we investigated the antioxidant activity of hesperidin and hesperetin, which are the active compounds from Citrus junos, in the cellular system. Under cellular model of oxidative damage using LLC-$PK_1$ renal epithelial cell, the oxidative damage induced by 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) led to the loss of cell viability, while treatment of hesperidin and hesperetin increased significantly the cell viability as dose-dependent manner. In addition, NO-induced cellular oxidative damage by sodium nitroprusside were significantly recovered by the treatment of hesperidin and hesperetin, showing the increase of cell viability. But hesperidin and hesperetin showed no significant protective effect on $O_2{^-}$-induced cellular oxidative damage. The present study indicates that hesperidin and hesperetin protect against free radical, especially AAPH-induced peroxyl radical. In particular, hesperetin has stronger protective effect against oxidative stress than hesperidin.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 기존연구는 대부분 in vitro에서 free radical 소거능을 중심으로 살펴보는 항산화 연구만 있을 뿐, hesperidin과 그의 aglycone형태인 hesperetin의 산화적 스트레스 개선 효과를 비교한 연구는 거의 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 산화적 스트레스에 대한 hesperidin과 hesperetin의 개선 효과를 LLC-PK₁ renal epithelial cell을 이용하여 cellular system에서 비교 검토하였다.
본 연구에서는 유자의 활성성분인 hesperidin과 hesperetin의 산화적 스트레스 개선 효과를 LLC-PK₁ cell을 이용하여 비교 검토하였다. Hesperidin과 hesperetin는 NO와 ROO·에 의해 유발된 산화적 스트레스에 의해 감소되어진 cell viability를 유의적으로 증가시켜 우수한 산화적 스트레스 개선 효과를 나타내었다.
SNP는 nitrosonium ion을 함유하는데 이로 인해 SNP 용액이 가시광선에 노출될 때 NO가 생성된다. 본 연구에서는 활성질소에 의한 산화적 스트레스 개선 효과를 살펴보기 위하여 LLC-PK₁ cell에 SNP 처리로 NO를 유발시켜서 산화적 스트레스를 가한 후 이에 대한 hesperidin과 hesperetin의 보호 효과를 세포 생존율로 확인하였다. SNP만을 처리한 control군은 세포 생존율이 53.

대상 데이터

LLC-PK₁(porcine renal epithelial cell)은 ATCC(Solon, Ohio, USA)에서, 배양을 위한 Dulbecco’s modified Eagal medium(DMEM)과 fetal bovine serum(FBS)은 Invitrogen Co.(Grand Island, NY)에서 구입하여 사용하였다. 산화적 스트레스를 유도시키기 위해 사용한 Sodium nitroprusside(SNP) 는 Wako(Tokyo, Japan)사 제품을, pyrogallol, 2,2'-azobis(2-aminopropane) dihydrochloride(AAPH), 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H tetrazolium bromide(MTT)는 Sigma-Aldrich Co.

데이터처리

a-cMeans with the different letters are significantly different (p<0.05) by Duncan’s multiple range test.
실험 결과는 평균 ± 표준편차로 나타내었고, 대조군과 실험군의 실험 결과는 one way ANOVA로 검증한 후 Duncan's multiple range test로 유의수준 0.05에서 유의성을 검증하였다.

성능/효과

Hesperidin과 hesperetin는 NO와 ROO·에 의해 유발된 산화적 스트레스에 의해 감소되어진 cell viability를 유의적으로 증가시켜 우수한 산화적 스트레스 개선 효과를 나타내었다.
본 연구에서는 활성질소에 의한 산화적 스트레스 개선 효과를 살펴보기 위하여 LLC-PK₁ cell에 SNP 처리로 NO를 유발시켜서 산화적 스트레스를 가한 후 이에 대한 hesperidin과 hesperetin의 보호 효과를 세포 생존율로 확인하였다. SNP만을 처리한 control군은 세포 생존율이 53.96%로 감소하여 산화적 스트레스에 의한 세포 손상을 확인할 수 있었고, 반면 hesperidin과 hesperetin을 농도별로 처리한 군에서는 세포 생존율이 농도 의존적으로 상승하였으며 hesperidin보다 hesperetin이 더 높은 개선 효과를 나타내었다. 특히, hesperetin은 50 μmol/l에서 90% 이상의 생존율을 보여 NO의 소거를 통한 산화적 스트레스 개선 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다(Fig.
따라서 LLC-PK₁ cell에 radical generator인 AAPH 처리 후 세포 생존율을 측정하여 LLC-PK₁ cell에 대한 hesperidin과 hesperetin의 산화적 스트레스에 대한 개선 효과를 살펴본 결과 AAPH만을 처리한 control군은 세포 생존율이 33.4%로 감소하여 산화적 스트레스에 의한 세포 손상을 확인할 수 있었다. 반면, hesperidin과 hesperetin 을 각각 농도별로 처리였을 경우 세포 생존율이 농도 의존적으로 상승하였다.
27%의 생존율을 나타내었다. 따라서 hesperidin과 hesperetin은 AAPH에 의한 LLC-PK₁ cell의 산화적 스트레스에 대한 우수한 개선 효과를 가진 것으로 나타났다(Fig. 2).
56%로 감소하였다. 반면, hesperidin과 hesperetin 을 각각 농도별로 처리한 결과 세포 생존율이 농도에 따라 약간 증가하지만, pyrogallol 처리에 의한 산화적 스트레스 개선에는 큰 효과가 나타나지 않았다.
Hesperidin과 hesperetin는 NO와 ROO·에 의해 유발된 산화적 스트레스에 의해 감소되어진 cell viability를 유의적으로 증가시켜 우수한 산화적 스트레스 개선 효과를 나타내었다. 특히 hesperidin의 aglycone형태인 hesperetin이 더 뛰어난 효과를 나타내었다. 반면, Hesperidin과 hesperetin은 O₂^-에 의해 유발된 산화적 스트레스에 대해서는 효과가 없었다.
특히, hesperetin은 50 μmol/l에서 90% 이상의 생존율을 보여 NO의 소거를 통한 산화적 스트레스 개선 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다(Fig. 3).

후속연구

반면, Hesperidin과 hesperetin은 O₂^-에 의해 유발된 산화적 스트레스에 대해서는 효과가 없었다. 따라서, 유자 활성 물질인 hesperidin과 hesperetin은 NO와 ROO·에 의해 유발된 산화적 스트레스를 개선함으로써 이로 인한 질병을 예방하는 천연 항산화제로서 역할을 할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	항산화제의 역할은 무엇인가?	이와 함께 ROS와 RNS로부터 보호해 주는 역할을 하는 항산화제의 개발이 활발히 이루어지고 있는데 합성 항산화제는 항산화 효과와 경제성이 뛰어나기 때문에 식품에 널리 사용되어 왔으나 자체의 독성 뿐 아니라 고농도 섭취에 따른 유해성 등 여러 문제점으로 인하여, 최근에는 천연 항산화제에 대한 관심이 점차 증대되고 있다(Kim 등, 2004; Huong 등, 2004; Yu 등, 2005). 이에 따라 최근 항산화 효과가 높으면서 안전하고 경제적인 측면에서 우수한 천연 항산화제를 개발하고자 많은 연구가 진행되고 있으며 특히 식품에서 유래되어지는 phenol류, flavonoid류, tocopherol류, ascorbic acid, carotenoid 등의 천연 항산화제에 대한 관심이 높아지고 있다.
	유자의 활성성분인 hesperidin과 hesperetin의 산화적 스트레스 개선 효과를 LLC-PK1 cell을 이용해 분석한 결과는 어떠한가?	본 연구에서는 유자의 활성성분인 hesperidin과 hesperetin의 산화적 스트레스 개선 효과를 LLC-PK1 cell을 이용하여 비교 검토하였다. Hesperidin과 hesperetin는 NO와 ROO·에 의해 유발된 산화적 스트레스에 의해 감소되어진 cell viability를 유의적으로 증가시켜 우수한 산화적 스트레스 개선 효과를 나타내었다. 특히 hesperidin의 aglycone형태인 hesperetin이 더 뛰어난 효과를 나타내었다. 반면, Hesperidin과 hesperetin은 O2-에 의해 유발된 산화적 스트레스에 대해서는 효과가 없었다. 따라서, 유자 활성 물질인 hesperidin과 hesperetin은 NO와 ROO·에 의해 유발된 산화적 스트레스를 개선함으로써 이로 인한 질병을 예방하는 천연 항산화제로서 역할을 할 것으로 사료된다.
	만성 퇴행성 질환 및 노화의 원인물질은 무엇인가?	Peroxyl radical(ROO·), hydroxyl radical(•OH), superoxide anion(O2-) 등과 같은 반응성이 큰 reactive oxygen species(ROS)와 nitric oxide(NO), peroxynitrite (ONOO-)와 같은 reactive nitrogen species(RNS)는 생체 내에서의 만성 퇴행성 질환 및 노화의 원인물질로 알려져 있다(Oberley 등, 1995; Stratton 등, 1997). ROS와 RNS는 환경적 요인이나 생활습관 또는 스트레스로 인해 유발되어지며 축적이 계속되면 지질산화 유도, 단백질의 산화 및 DNA 변성 등을 유발시켜 세포의 정상적인 기능을 억제시키고, 여러 가지 질병을 일으키는 것으로 알려져 있다 (Schneider 등, 1990; Rice-Evans 등, 1993; Wright 등, 2002).

참고문헌 (28)

Ahn MS, Kim HJ, Seo MS. 2007. A study on the antioxidative and antimicrobial activites of the citrus Unshiju peel extracts. Korean J. Food Culture 22: 454-461.

원문보기 상세보기
Altman SA, Zastawny TH, Randers L, Lin Z, Lumpkin JA, Remacle J, Dizdaroglu M, Rao G. 1994. Tert-butyl hydroperoxide-mediated DNA base damage in cultured mediated DNA base damage in cultured mammalian cells. Mutat. Res. 306: 35-44.
Andreoli SP, McAteer JA, Seifert SA, Kempson SA. 1993. Oxidant-induced alterations in glucose and phosphate transport in LLC-PK1 cells: mechanisms of injury. Am. J. Physiol. 265: 377-384.
Bauer G. 2000. Reactive oxygen and nitrogen species: efficient, selective and interactive signals during intercellular induction of apoptosis. Anticancer Res. 20: 4115-4139.
Brune B, Zhou J, Von KA. 2003. Nitric oxide, oxidative stress and apoptosis. Kidney Int. Suppl. 84: 22-24.
Calomme M, Pieters L, Vlietinck A, Berghe DV. 1996. Inhibition of bacterial mutagenesis by citrus flavonoids. Planta Med. 62: 222-226.

상세보기
Cha JY, Kim SY, Jeong SJ, Cho YS. 1999. Effects of hesperidin and naringenin on lipid concentration in orotic acid treated mices. Korean J. Life Science 9: 389-394.
Choi EJ. 2007. Hesperetin induced G1-phase cell cycle arrest in human breast cancer MCF-7 cells: involvement of CDK4 and p21. Nutrition and cancer 59: 115-119.

상세보기
Garg A, Garg S, Zaneveld LJD, Singla AK. 2001. Chemistry and pharmacology of the citrus bioflavonoid hesperidin. Phytother Res. 15: 655-669.
Huong DTL, Dat NT, Cai XF, Shen GH, Bae KH, Kim YH. 2004. Phenolic components from the leaves and twigs of Rhamnus taquetii. Korean J. Pharmacogn. 35: 139-142.
Kawaguchi K, Mizuno T, Aida K, Uchino K. 1997. Hesperidin as an inhibotor of lipases from porcine pancreas and pseudomonas. Biosci. Biotechnol. Biochem. 61: 102-104.

상세보기
Kim J, Kim SA, Yun WK, Kim EJ, Woo MK, Lee MS. 2004. Antioxidative effect of ethanol extract for 5 kinds of spice. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 33: 524-528.
Kobayashi S, Tanabe S. 2006. Evaluation of the anti-allergic activity of Citrus unshiu using rat basophilic leukemia RBL-2H3 cells as well as basophils of patients with seasonal allergic rhinitis to pollen. Int. J. Mol. Med. 17: 511-515.
Middleton EJ, Kandaswami C, Theoharides TC. 2000. The effects of plant flavonoids on mammalian cells: implications for inflammation, hearts disease, cancer. Pharmacol Rev. 52: 673-751.

상세보기
Monforte MT, Trovato A, Kirjavainen S, Forestieri AM, Galati EM. 1995. Biological effects of hesperidin, a citrus flavonoid. (note II): Hypolipidemic activity on experimental hypercholesterolemia in rat. Farmco. 50: 595-599.
Mosmann T. 1983. Rapid colormetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J. Immunol. Meth. 65: 55-63.
Niki E. 1990. Free radical initiators as source of water-or lipid-soluble peroxyl radicals. Meth. Enzymol. 186: 100-108.
Nunokawa Y, Tanaka S. 1992. Interferon-γ inhibits proliferation of rat vascular smooth muscle cells by nitric oxide generation. Biochem. Biophys. Res. Commun. 188: 409-415.

상세보기
Oberley TD, Schultz JL, Li N, Oberley LW. 1995. Antioxidant enzyme levels as a function of growth state in cell culture. Free Radic. Biol. Med. 19: 53-65.

상세보기
Rice-Evans C, Burdon R. 1993. Free radical-lipid interaction and their pathological consequences. Prog. Lipid Res. 32: 71-110.

상세보기
Schneider JE, Price S, Maidt L, Gutteridge JM, Floyd RA. 1990. Methylene blue plus light mediates 8-hydroxy-2'- deoxy-guanosine formation in DNA preferentially over strand breakage. Nucleic Acids Res. 18: 631-635.

상세보기
So FV, Guthrie N, Chambers AF, Moussa M, Carroll KK. 1996. Inhibition of human breast cancer cell proliferation and delay of mammary tumorigenesis by flavonoids and citrus juices. Nutr. Cancer 26: 167-181.

상세보기
Sohn JS, Kim MK. 1998. Effects of hesperidin and naringin on antioxidative capacity in the rat. Korean Nutr. Soc. 31: 687-696.
Stratton SP, Liebler DC. 1997. Determination of singlet oxygen-specific versus radical-mediated lipid peroxidation in photosensitized oxidation of lipid bilayers: effect of betacarotene and alpha-tocopherol. Biochemistry 36: 12911-12920.
Terao K, Niki E. 1986. Damage to biological tissue induced by radical initiator 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride and its inhibition by chain-breaking antioxidants. Free Radic. Biol. Med. 2: 193-201.
Woo KL, Kim JL, Kim MC, Chang DK. 2006. Determination of flavonoid and limonoid compounds in citron (Citrus junos SIEB ex TANAKA) seeds by HPLC and HPLC/MS. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 35: 353-358.
Wright AW, Bubb A, Hawkins CL, Davies MJ. 2002. Singlet oxygen-mediated protein oxidation: evidence for the formation of reactive side chain peroxides on tyrosine residues. Photochem. Photobilo. 76: 35-46.
Yu HE, Leaniza MM, Bae YJ, Lee DH, Park JS, Kwak SH, Kim HK, Lee JS. 2005. Screening and extration condition of antiaging bioactive substances from medicinal plants. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 34: 1136-1142.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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