[논문]중국약용식물의 최종당화산물 생성저해활성 검색 (VI)

이윤미; 김영숙; 김주환; 김진숙

[국내논문] 중국약용식물의 최종당화산물 생성저해활성 검색 (VI)
Screening of Herbal Medicines from China with Inhibitory Activity on Advanced Glycation End Products (AGEs) Formation (VI) 원문보기

생약학회지, v.42 no.2 = no.165, 2011년, pp.161 - 168

이윤미 (한국한의학연구원 한의융합연구본부 당뇨합병증연구센터) , 김영숙 (한국한의학연구원 한의융합연구본부 당뇨합병증연구센터) , 김주환 (경원대학교 생명과학과) , 김진숙 (한국한의학연구원 한의융합연구본부 당뇨합병증연구센터)

Abstract ▼ AI-Helper

Advanced glycation end products (AGEs) has been shown to play an important role in the development of the diabetic complications. The AGEs inhibitors or cross-link breakers attenuate various functional and structural manifestations of diabetic complications. In this study, 69 China herbal medicines have been investigated with an in vitro evaluation system using AGEs inhibitory activity. Of these, 28 herbal medicines $IC_{50}$=<50 ${\mu}g/ml$) were found to have stronger AGEs inhibitory activity compared with aminoguanidine ($IC_{50}$=59.77 ${\mu}g/ml$). Particularly, 5 herbal medicines, Camptotheca acuminata (stem, leaf), Eurya groffii (stem, leaf), Cornus Capitata (leaf), Mucuna birdwoodiana (root), Nelumbo nucifera (fruit, seed) showed more potent inhibitory activity (approximately 6-27 fold) than the positive control aminoguanidine.

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper

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제안 방법

또한 KIOM-79는 당뇨병성 망막증¹⁷⁾과 당뇨병성신증^18,19)의 진행을 지연시키는 효능 이외에 제 2형 당뇨 동물 모델의 대동맥에서 최종당화산물 축적 억제와 염증 관련 인자들을 감소시켰다.²⁰⁾ 본 연구에서는 지난 보고에 이어, ^21-24) 중국에서 사용되는 약용 식물 69종의 에탄올 추출물을 대상으로 최종당화산물 생성 저해 활성을 in vitro에서 검색하였다.
추출 및 시료조제 − 분쇄한 시료 200 g에 1 L의 에탄올을 넣고 실온상태에서 3일간 3회 추출하였다.
In vitro에서 최종당화산물 생성저해 실험 − Vinson과 Howard25)의 방법을 변형하여 실험을 실시하였다.
양성 대조군으로 추출물 대신 최종당화산물 생성저해제인 aminoguanidine을 사용하였다. 배양 후에는 spectrofluorometric detector (Bio-TEK, Synergy HT, USA)를 이용하여 형광도를 측정하였다 (Ex : 350, Em : 450 nm). 모든 시료는 triplicate로 수행하여 IC₅₀ 값으로 계산되었다.
천연물로부터 최종당화산물 생성 억제 약물을 검색하기 위해 중국산 69종의 에탄올 추출물을 이용해 효능을 검색하여 Table I과 같은 결과를 얻었다. 양성 대조 약물인 aminoguanidine의 IC₅₀ 값 (59.

대상 데이터

실험재료 − 본 실험에 사용된 약용 식물 (Table I)들은 2006년부터 2008년까지 채집되어, 경원대학교 생명과학과 김주환 교수의 감정을 거친 후 실험 재료로 사용되었다.
02% sodium azide를 넣어 반응기간 동안 박테리아의 생성을 방지하였다. 양성 대조군으로 추출물 대신 최종당화산물 생성저해제인 aminoguanidine을 사용하였다. 배양 후에는 spectrofluorometric detector (Bio-TEK, Synergy HT, USA)를 이용하여 형광도를 측정하였다 (Ex : 350, Em : 450 nm).

성능/효과

Table I에서 보여 주는 것과 같이 28종의 식물 추출물에서 IC50 값이 50 µg/ml이하로 최종당화산물 생성 저해 효능을 보였고, 그 중에서 Camptotheca acuminata의 줄기, 잎 (2.05 µg/ml), Eurya groffii의 줄기, 잎 (2.17 µg/ml), Cornus Capitata의 잎 (6.22 µg/ml), Mucuna birdwoodiana의 뿌리(7.59 µg/ml), Nelumbo nucifera의 열매, 종자 (8.73 µg/ml) 5종의 추출물 IC50 값이 10 µg/ml 이하로 aminoguanidine보다 약 6-27배 이상의 우수한 효능이 있음을 알 수 있었다.
기원이 확인된 중국 약용 식물 69종의 에탄올 추출물이 in vitro에서 최종당화산물 생성저해 효능이 검색되었다. 그 결과 28종이 양성대조군인 aminoguanidine보다 우수한 효능이 있음을 확인하였고, 그 중 Camptotheca acuminata (줄기, 잎), Eurya groffii (줄기, 잎), Cornus Capitata (잎), Mucuna birdwoodiana (뿌리), Nelumbo nucifera (열매, 종자) 등 5종의 추출물은 양성대조군 보다 6-27배 우수한 효능을 나타냈다.

후속연구

^33-35) Nelumbo nucifera 중국에서 전통 의약품으로 신경질환, 불면증, 고열, 고혈압과 부정맥과 같은 혈관질환에 쓰였으며, 최근에는 추출물과 화합물에서 항 HIV 효능과 in vitro와 in vivo에서 인슐린 분비를 촉진시키고 혈당을 조절하는 효능이 보고되었다.^36-41) Eurya groffii 에 관한 연구는 아직까지 보고되지 않았으며, 위 언급된 5종의 최종당화산물 생성 억제 효능 및 효능을 나타내는 유효 성분에 대한 보고가 이뤄지지 않아 이에 대한 구체적인 연구가 필요하다고 사료된다. 본 연구 결과는 약용 식물로부터 안전하고 효능이 우수한 최종당화산물 생성 저해제 후보를 발굴하기 위한 기초자료로 활용될 수 있으며, 당뇨합병증 예방 및 치료제 개발에 이용될 수 있을 것이다.
^36-41) Eurya groffii 에 관한 연구는 아직까지 보고되지 않았으며, 위 언급된 5종의 최종당화산물 생성 억제 효능 및 효능을 나타내는 유효 성분에 대한 보고가 이뤄지지 않아 이에 대한 구체적인 연구가 필요하다고 사료된다. 본 연구 결과는 약용 식물로부터 안전하고 효능이 우수한 최종당화산물 생성 저해제 후보를 발굴하기 위한 기초자료로 활용될 수 있으며, 당뇨합병증 예방 및 치료제 개발에 이용될 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	비가역적인 최종당화산물은 단백질과 cross-link하여 혈액 단백질이나 여러 조직에 축적되어 어떤 병들을 야기시키는가?	그러나 만성 고혈당 상태에서 당은 비효소적 반응으로 단백질과 결합하여 amadori adducts를 형성하고, 이 반응이 지속적으로 진행되어 비가역적인 최종당화산물을 생성한다. 이것은 혈당이 정상으로 회복이 되더라도, 일단 생성된 최종당화산물은 분해가 되지 않고 단백질과 cross-link하여 혈액 단백질이나 여러 조직에 축적되어 당뇨성 망막증 (Diabetic retinopathy), 신경증 (D. neuropathy), 신증 (D. nephropathy) 백내장 (D. cataract), 동맥경화 (Atherosclerosis) 등과 같은 당뇨 합병증이 나타난다.1-4) 따라서 생체 내에서 최종당화산물의 생성을 저해하거나, 이미 생성된 최종당화산물의 조직 내 교차결합 (AGEs-protein cross-link)을 억제하여 당뇨합병증의 치료나 예방 하고자 많은 연구들이 진행되고 있다.
	만성 고혈당 상태에서 당은 단백질과 결합하여 무엇을 생성하는가?	당뇨 합병증의 원인 중 하나인 최종당화산물 (Advenced glycation end products, AGEs)은 정상적인 상태에서는 단백질과 당이 서로 결합하여 Schiff base가 생성이 되는데 이는 가역반응으로 항상성을 유지한다. 그러나 만성 고혈당 상태에서 당은 비효소적 반응으로 단백질과 결합하여 amadori adducts를 형성하고, 이 반응이 지속적으로 진행되어 비가역적인 최종당화산물을 생성한다. 이것은 혈당이 정상으로 회복이 되더라도, 일단 생성된 최종당화산물은 분해가 되지 않고 단백질과 cross-link하여 혈액 단백질이나 여러 조직에 축적되어 당뇨성 망막증 (Diabetic retinopathy), 신경증 (D.
	정상적인 상태의 최종당화산물은 어떻게 형성되는가?	당뇨 합병증의 원인 중 하나인 최종당화산물 (Advenced glycation end products, AGEs)은 정상적인 상태에서는 단백질과 당이 서로 결합하여 Schiff base가 생성이 되는데 이는 가역반응으로 항상성을 유지한다. 그러나 만성 고혈당 상태에서 당은 비효소적 반응으로 단백질과 결합하여 amadori adducts를 형성하고, 이 반응이 지속적으로 진행되어 비가역적인 최종당화산물을 생성한다.

참고문헌 (41)

Ahmed, N. (2005) Advanced glycation endproducts-role in pathology of diabetic complications. Diabetes Res. Clin. Pract. 67: 3-21.

상세보기
Larkins, R. G. and Dunlop, M. E. (1992) The link between hyperglycaemia and diabetic nephropathy. Diabetologia 35: 499-504.

상세보기
Yokozawa, T., Nakagawa, T. and Terasawa, K. (2001) Effects of oriental medicines on the production of advanced glycation endproducts. J. trad. Med. 18: 107-112.
Huebschmann, A. G., Vlassara, H., Regensteiner, J. G. and Reusch, J. (2006) Diabetes and advanced glycoxidation end products. Diabetes care. 29: 1420-1432.

상세보기
Rahbar, S. and Figarola, J. L. (2003) Novel inhibitors of advenced glycation endproducts. Arch. Biochem. Biophys. 419: 63-79.

상세보기
Wilkinson-Berka, J. L., Kelly, D. J., Koerner, S. M., Jaworski, K., Davis, B., Thallas, V. and Cooper, M. E. (2002) ALT-946 and aminoguanidine, inhibitors of advanced glycation, improve severe nephropathy in the diabetic transgenic (mREN-2) 27 rat. Diabetes 51: 3283-3289.

상세보기
Peppa, M., Brem, H., Cai, W., Zhang, J. G., Basgen, J., Li, Z., Vlassara, H. and Uribarri, J. (2006) Prevention and reversal of diabetic nephropathy in db/db mice treated with alagebrium (ALT-711). Am. J. Nephrol. 26: 430-436.

상세보기
Yang, S., Litchfield, J. E. and Baynes, J. W. (2003) AGEbreakers cleave model compounds, but do not break maillard crosslinks in skin and tail collagen from diabetic rats. Arch. Biochem. Biophys. 412: 42-46.

상세보기
Jang, D. S., Kim, J. M., Lee, Y. M., Kim, Y. S., Kim. J. H. and Kim, J. S. (2006) Puerariafuran, a new inhibitor of advanced glycation end products (AGEs) isolated from the roots of Pueraria lobata. Chem. Pharm. Bull. 54:1315-1317.

상세보기
Jang, D. S., Lee, Y. M., Jeong, I. H. and Kim, J. S. (2010) Constituents of the flowers of Platycodon grandiflorum with inhibitory activity on advanced glycation end products and rat lens aldose reductase in vitro. Arch. Pharm. Res. 33: 875-880.

원문보기 상세보기
Jang, D. S., Lee, G. Y., Lee, Y. M., Kim, Y. S., Sun, H., Kim, D. H. and Kim, J. S. (2009) Flavan-3-ols having a gammalactam from the roots of Actinidia arguta inhibit the formation of advanced glycation end products in vitro. Chem. Pharm. Bull. 57: 397-400.

상세보기
Jang, D. S., Yoo, N. H., Kim, N. H., Lee, Y. M., Kim, C. S., Kim, J. Kim, J. H. and Kim, J. S. (2010) 3,5-Di-O-caffeoylepi- quinic acid from the leaves and stems of Erigeron annuus inhibits protein glycation, aldose reductase and cataractogenesis. Biol. Pharm. Bull. 33: 329-333.

상세보기
Kim, J. M., Jang, D. S., Lee, Y. M., Yoo, J. L., Kim. Y. S., Kim, J. H and Kim, J. S. (2008) Aldose reductase and protein glycation inhibitory principles from the whole plant of Duchesnea chrysantha. Chem. Biodivers. 5: 352-356.

상세보기
Yoo, N. H., Jang, D. S., Lee, Y. M., Jeong, I. H., Cho, J. H., Kim, J. H. and Kim, J. S. (2010) Anthraquinones from the roots of Knoxia valerianoides inhibit the formation of advanced glycation end products and rat lens aldose reductase in vitro. Arch. Pharm. Res. 33: 209-214.

원문보기 상세보기
Lee, G. Y., Jang, D. S., Lee, Y. M., Kim, J. M. and Kim, J. S. (2006) Naphthopyrone glucosides from the seeds of Cassia tora with inhibitory activity on advanced glycation end products (AGEs) formation. Arch. Pharm. Res. 29: 587-590.

원문보기 상세보기
Lee, J., Jang, D. S., Kim, N. H., Lee, Y. M., Kim, J. and Kim, J. S. (2011) Galloyl glucoses from the seeds of Cornus officinalis with inhibitory activity against protein glycation, aldose reductase, and cataractogenesis ex vivo. Biol. Pharm. Bull. 34: 443-446.

상세보기
Sohn, E. J., Kim, Y. S., Kim, C. S., Lee, Y. M. and Kim, J. S. (2009) KIOM-79 prevents apoptotic cell death and AGEs accumulation in retinas of diabetic db/db mice. J. Ethnopharmacol. 121: 171-174.

상세보기
Kim, Y. S., Lee, Y. M., Kim, C. S., Sohn, E. J., Jang, D. S. and Kim, J. S. (2006) Inhibitory effect of KIOM, a new herbal prescription, on AGEs formation and expression of type IV collagen and TGF- ${\beta}1$ in STZ-induced diabetic rats. Kor. J. Pharmacogn. 37: 103-109.
Kim, Y. S., Kim, J., Kim, C. S., Sohn, E. J., Lee, Y.M., Jeong, I. H., Kim, H., Jang, D. S. and Kim, J. S. (2009) KIOM-79, an inhibitor of AGEs-protein cross-linking, prevents progression of nephropathy in Zucker diabetic fatty rats. Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2009 Jul 15. [Epub ahead of print]
Sohn, E., Kim, J., Jeong, I. H., Kim, C. S., Kim, Y. S. and Kim, J. S. (2011) Combination of medicinal herbs KIOM-79 reduces advanced glycation end product accumulation and the expression of inflammatory factors in the aorta of Zucker diabetic fatty rats. Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2011:784136. Epub 2011 Feb 15.
Jang, D. S., Lee, Y. M., Kim, Y. S. and Kim, J. S. (2006) Screening of Korean traditional herbal medicines with inhibitory activity on advanced glycation end products (AGEs) formation. Kor. J. Pharmacogn. 37: 48-52.
Lee, Y. M., Kim, Y. S., Kim, J. M., Jang, D. S., Kim, J. H., Yoo, J. L. and Kim, J. S. (2008) Screening of Korean herbal medicines with inhibitory activity on advanced glycation end products (AGEs) formation (II). Kor. J. Pharmacogn. 39: 223-227.
Jeong, I. H., Kim, J. M., Jang, D. S., Kim, J. H., Cho, J. H. and Kim, J. S. (2009) Screening of Korean herbal medicines with iInhibitory activity on advanced glycation end products (AGEs) formation (III). Kor. J. Pharmacogn. 40: 382-387.
Kim, J. M., Kim, Y. S., Kim, J. H., Yoo, J. L. and Kim, J. S. (2009) Screening of herbal medicines from China and Vietnam with inhibitory activity on advanced glycation end products (AGEs) formation (IV). Kor. J. Pharmacogn. 40: 388- 393.
Vinson, J. A. and Howard III, T. B. (1996) Inhibition of protein glycation and advanced glycation endproducts by ascorbic acid and other vitamins and nutrients. J. Nutr. Biochem. 7: 659-663.

상세보기
Ding, T., Jiang, T., Zhou, J., Xu, L. and Gao, Z. M. (2010) Evaluation of antimicrobial activity of endophytic fungi from Camptotheca acuminata (Nyssaceae). Genet .Mol. Res. 9: 2104-2112.

상세보기
Ping, Y. H., Lee, H. C., Lee, J. Y., Wu, P. H., Ho, L. K., Chi, C. W., Lu, M. F. and Wang, J. J. (2006) Anticancer effects of low-dose 10-hydroxycamptothecin in human colon cancer. Oncol. Rep. 15: 1273-1279.
Zhanga, J., Yu, Y., Liua, D. and Liua, Z. (2007) Extraction and composition of three naturally occurring anti-cancer alkaloids in Camptotheca acuminata seed and leaf extracts. Phytomedicine 14: 50-56.
Tanaka, N., Tanaka, T., Fujioka, T., Fujii, H., Mihashi, K., Shimomura, K. and Ishimaru. K. (2001) An ellagic compound and iridoids from Cornus capitata root cultures. Phytochemistry 57: 1287-1291.

상세보기
Tanaka, N., Nishikawa, K. and Ishimaru, K. (2003) Antioxidative capacity of extracts and constituents in Cornus capitata adventitious roots. J. Agric. Food Chem. 51: 5906-5910.

상세보기
Bhakuni, D. S., Dhar, M., Ar, M. L., Dhawan, B. N. and Mehrotra, B. N. (1969) Screening of Indian plants for biological activities. Part . Indian J. Exp. Biol. 7: 250-262.
Smolenski, S. J., Silinis, H. and Farnsworth, N. R. (1974) Alkaloid screening. J. Nat. Prod. 37: 506-536.
Chiang Su New Medical College, Dictionary of Chinese Medicine (Shanghai Science and Technology Press, Shanghai, 1977, Vol. I, p. 2071.
Gong, T., Zhang, T., Wang, D. X., Liu, P., Chen, R. Y. and Yu, D. Q. (2010) Two new isoflavone glycosides from Mucuna birdwoodiana. J. Asian Nat. Prod. Res. 12: 199-203.

상세보기
Ding, Y., Kinjo, J., Yang, C. R. and Nohara, T. (1991) Triterpenes from Mucuna birdwoodiana. Phytochemistry 30: 3703-3707.

상세보기
Chen, Y., Fan, G. R., Wu, H. L., Wu, Y. T. and Mitchell, A. (2007) Separation, identification and rapid determination of liensine, isoliensinine and neferine from embryo of the seed of Nelumbo nucifera Gaertn by liquid chromatography coupled to diode array detector and tandem mass spectrometry. J. Pharm. Biomed. Anal. 43: 99-104.

상세보기
Liu, C. P., Tsai, W. J., Lin, Y. L., Liao, J. F., Chen, C. F. and Kuo, Y. C. (2004) The extracts from Nelumbo Nucifera suppress cell cycle progression, cytokine genes expression, and cell proliferation in human peripheral blood mononuclear cells. Life Sci. 75: 699-716.
Mukherjee, P. K., Saha, K., Balasubramanian, R., Pal, M. and Saha, B. P. (1996) Studies on psychopharmacological effects of Nelumbo nucifera Gaertn. rhizome extract. J. Ethnopharmacol. 54: 63-67.

상세보기
Kashiwada, Y., Aoshima, A., Ikeshiro, Y., Chen, Y. P., Furukawa, H., Itoigawa, M., Fujioka, T., Mihashi, K., Cosentino, L. M., Morris-Natschke, S. L. and Lee, K. H. (2005) Anti-HIV benzylisoquinoline alkaloids and flavonoids from the leaves of Nelumbo nucifera, and structure-activity correlations with related alkaloids. Bioorg. Med. Chem. 13: 443- 448.

상세보기
Chen, Y., Fan, G., Wu, H., Wu, Y. and Mitchell, A. (2007) Separation, identification and rapid determination of liensine, isoliensinine and neferine from embryo of the seed of Nelumbo nucifera Gaertn. by liquid chromatography coupled to diode array detector and tandem mass spectrometry. J. Pharm. Biomed. Anal. 43: 99-104.

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Huang, C. F., Chen, Y. W., Yang, C. Y., Lin, H. Y., Way, T. D., Chiang, W. and Liu, S. H. (2011) Extract of Lotus leaf (Nelumbo nucifera) and its active constituent catechin with insulin secretagogue activity. J. Agric. Food Chem. 59: 1087- 1094.

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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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