대두부산물의 지방세포분화 유도유전자의 발현저해 및 전지방세포 분화 억제 효과 Suppressive Effects of By-Product Extracts from Soybean on Adipocyte Differentiation and Expression of Obesity-Related Genes in 3T3-L1 Adipocytes원문보기
대두는 여러 종류의 파이토케미컬을 함유하고 있으며 이에 의한 항산화, 항염증, 항비만 효능 등이 있음이 잘 알려져 있다. 대두 부산물 성분의 비만억제효능을 확인하기 위하여 Oil-Red O 염색법과 정량 PCR을 통하여 지방세포분화억제 및 지방생성억제 효능을 분석하였다. 분화유도물질인 isobutylmethylanthine (IBMX), dexamathasone 및 insulin 처리에 따른 지방세포 분화유도와 함께 대두부산물-침지수, 순물, 두유-의 처리는 세포손상 없이 지방세포분화 연관 유전자-PPAR${\gamma}$, Fabp4, Scd1, adipsin, apolipoprotein (APOE), adiponectin (ADIPOQ)-의 발현을 감소시키는 효능을 보였다. 또한 대두에서 잘 알려진 isoflavone -daidzein과 genistein- 분석을 통하여 대두 부산물에 포함된 두 종류의 isoflavone의 함량을 확인하였다. 결과적으로 대두부산물에는 지방세포분화유도 유전자의 발현억제를 통한 전지방세포의 분화 및 지방세포의 지방생성을 억제하고 있음을 확인하였다. 따라서 두부생산 시 발생하는 대두부산물은 지방세포분화 억제 효능을 바탕으로 이를 이용하는 건강기능 식품제조에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
대두는 여러 종류의 파이토케미컬을 함유하고 있으며 이에 의한 항산화, 항염증, 항비만 효능 등이 있음이 잘 알려져 있다. 대두 부산물 성분의 비만억제효능을 확인하기 위하여 Oil-Red O 염색법과 정량 PCR을 통하여 지방세포분화억제 및 지방생성억제 효능을 분석하였다. 분화유도물질인 isobutylmethylanthine (IBMX), dexamathasone 및 insulin 처리에 따른 지방세포 분화유도와 함께 대두부산물-침지수, 순물, 두유-의 처리는 세포손상 없이 지방세포분화 연관 유전자-PPAR${\gamma}$, Fabp4, Scd1, adipsin, apolipoprotein (APOE), adiponectin (ADIPOQ)-의 발현을 감소시키는 효능을 보였다. 또한 대두에서 잘 알려진 isoflavone -daidzein과 genistein- 분석을 통하여 대두 부산물에 포함된 두 종류의 isoflavone의 함량을 확인하였다. 결과적으로 대두부산물에는 지방세포분화유도 유전자의 발현억제를 통한 전지방세포의 분화 및 지방세포의 지방생성을 억제하고 있음을 확인하였다. 따라서 두부생산 시 발생하는 대두부산물은 지방세포분화 억제 효능을 바탕으로 이를 이용하는 건강기능 식품제조에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
Soybean is known to contain various phytochemicals that are related to anti-oxidant, anti-inflammatory and anti-obesity effects in mice and humans. The anti-obesity effect of by-product extracts from soybean on the differentiation of 3T3-L1 pre-adipocytes to adipocytes was investigated by suppressin...
Soybean is known to contain various phytochemicals that are related to anti-oxidant, anti-inflammatory and anti-obesity effects in mice and humans. The anti-obesity effect of by-product extracts from soybean on the differentiation of 3T3-L1 pre-adipocytes to adipocytes was investigated by suppressing adipocyte differentiation and lipid accumulation with Oil Red-O assay and quantitative PCR. In inducing differentiation of 3T3-L1 pre-adipocytes in the presence of an adipogenic cocktail, isobutylmethylanthine (IBMX), dexamathasone, and insulin, treatment with filtrated soybean soaked water, soybean milk, and soycurd residue from soybean curd processing significantly decreased mRNA expression of obesity-related gene such as PPAR${\gamma}$, Fabp4, and Scd1, adipsin, apolipoprotein (APOE) and adiponectin (ADIPOQ) without any significant cytotoxicity. We also determined the well-known isoflavones in soybean, such as daidzein and genistein, in the by-product extracts. Taken together, we suggest that soybean by-product extract showed anti-obesity effect by suppressing adipocyte related gene expression, and that by-products collected during soybean curd processing may be a good candidate as an ingredient in health care products.
Soybean is known to contain various phytochemicals that are related to anti-oxidant, anti-inflammatory and anti-obesity effects in mice and humans. The anti-obesity effect of by-product extracts from soybean on the differentiation of 3T3-L1 pre-adipocytes to adipocytes was investigated by suppressing adipocyte differentiation and lipid accumulation with Oil Red-O assay and quantitative PCR. In inducing differentiation of 3T3-L1 pre-adipocytes in the presence of an adipogenic cocktail, isobutylmethylanthine (IBMX), dexamathasone, and insulin, treatment with filtrated soybean soaked water, soybean milk, and soycurd residue from soybean curd processing significantly decreased mRNA expression of obesity-related gene such as PPAR${\gamma}$, Fabp4, and Scd1, adipsin, apolipoprotein (APOE) and adiponectin (ADIPOQ) without any significant cytotoxicity. We also determined the well-known isoflavones in soybean, such as daidzein and genistein, in the by-product extracts. Taken together, we suggest that soybean by-product extract showed anti-obesity effect by suppressing adipocyte related gene expression, and that by-products collected during soybean curd processing may be a good candidate as an ingredient in health care products.
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문제 정의
최근 체내 지방을 감소시킬 수 있는 천연대체물들의 효과와 기능성 식품들이 보고되었고[2,3,8], 각종 식품생산 후에 폐기되는 부산물의 기능성 소재의 탐색과 활용방법 등에 대한 연구가 진행되고 있으나 두부 제조 시에 부산물로 발생되는 대두부산물을 활용한 지방세포 생성분화억제효과에 대한 분자생물학적 기전 연구는 아직 보고된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 두부의 제조공정 시 발생하는 대두부산물인 두유, 순물, 침지수 추출물에 의한 지방세 포생성분화억제 및 지방생성억제 효능을 확인하고 분화 조절 및 지방생성에 관련된 조절 유전자들의 발현을 분석하였다.
따라서 이를 확인하기 위하여 분화 유도 및 대두부산물의 처리에 따른 지방세포형성의 최종 전사인자인 PPARγ의 발현을 확인 하였다.
가설 설정
(A) Suppressive effects on 3T3-L1 differentiation were determined with Oil-Red O assay after treatment with various concentrations of by-products from soybean. (B) Effects of genistein and daidzein on adipocyte differentiation. Stained oil droplets with Oil-Red O was dissolved with isopropanol and quantified by spectrophotometric analysis at 520 nm (p<0.
제안 방법
배양된 3T3-L1 전지방세포를 96 well plate에 5×103 cells/well 가 되도록 분주하였다. 24시간 배양후 상등액을 제거하고 배지와 함께 대두부산물 추출시료를 10 ppm, 25 ppm, 100 ppm 농도로 처리하였다. 대두부산물을 농도 별로 처리하고 24시간을 배양한 후 MTT 시약(5 mg/ml) 을well 당 10 μl 첨가하고 3시간 동안 추가 배양하였다.
3T3-L1 adipocytes의 분화 억제 효능에 미치는 영향을 분석하기 위하여 배양된 세포에 분화유도물질과 함께 침지수, 두유 및 순물 추출물을 각각 10 ppm, 25 ppm, 100 ppm의농도로 처리하였다. 분화유도과정이 끝난 후 세포를 Oil Red O 염색하여 현미경으로 관찰한 후 지방함량을 정량하였다.
Hydroxyl 라디칼 소거 능은 FeSO4와 H2O2의 Fenton 반응에 의해 생성된 Hydroxyl 라디칼에 의해 sodium salicylate가 가수분해 되는 정도를 통해 측정되었다. 1.
TRIzol (Gibco Inc., USA)을 이용하여 total RNA를 추출한 후 Total RNA Clean up kit (Ambion, USA) 를 사용하여 정제하였다. 정제된 RNA를 template로 SuperScript™ kit (Invitrogen, USA)를 이용하여 single stranded cDNA를 제조하였다.
모든 분리시료는 UV detector (254 nm)에서 분석되었으며 시료와 표준시료물질의. retention time을 비교하여 genistein과 daidzein을 확인하였으며 그 함량은 peak area로 비교하였다.
공정별 항산화 활성은 DPPH radical과 hydroxyl radical 소거능을 이용하여 측정하였다. 공정 별 추출물은 각 시료 2 g을 각각 30 ml MeOH로 24시간 동안 추출한 후 evaporator로 농축한 후 80℃에 보관하였다.
세포대사과정 중 발생된 활성산소는 세포의 구성 성분인 지질, 단백질, 당 및 DNA 등을 비가역적으로 파괴하여 세포손상을 야기하며 암을 비롯한 뇌 질환 그리고, 피부 및, 소화기 질환, 염증, 류마티스, 면역 질환 등의 각종 질병의 원인이 되는 것으로 알려져 있다[18]. 대두 부산물, 즉 공정별 추출물의 항산화 활성을 확인하기 위하여 Hydroxyl radical과 DPPH radical 소거능을 확인하여 분석하였다. Hydroxyl radical 소거능을 평가한 결과, 침지수 추출물은 Hydroxyl radical을 거의 소거하지 못하였으나 순물과 두유 추출물은 2,000 μg/ml 농도 처리 시 각각 58% 그리고 35%의 hydroxyl radical 소거 능을 확인하였다.
대두를 100℃에서 열수 침지한 침지수는 열수가열 없이 여과, 농축, 동결건조 하여 사용하였다. 두유와 순물은 12,000 rpm으로 10분간 원심분리 후 여과지(Whatman No.
대두부산물이 3T3-L1 adipocytes의 분화유도에 연관된 유전자의 발현에 미치는 영향을 알아보기 위하여 분화 유도 되어진 대조군과 각각 10 ppm, 25 ppm 및 100 ppm의 대두부산 물의 처리한 후 분화유도 되어진 실험군을 비교하였다. 전지방세포는 적당한 분화 자극과 지방세포형성 유도 조절자의 발현에 의해 최종 전사인자인 PPARγ의 발현을 유도하는 것으로 알려져 있다[16,29].
두부부산물 처리에 따른 3T3-L1 adipocytes 세포 생존율을 조사하기 위하여 10 ppm, 25 ppm, 100 ppm 농도의 대두부산 물을 처리 한 후, 대조군과 비교하여 MTT분석을 하였다(Fig. 3). 두유와 침지수는 고농도인 100 ppm농도 처리 시에 95%이상의 cell viability를 보였으며 순물 처리시에는 10 ppm에서 95.
resistin은 지방의 세포질에 존재하며 유일하게 지방조직에서만 발현되며, PPARγ의 synthetic ligand인 thialidinedione (TZD)에 의해 발현이 감소된다고 알려져 있다[32]. 따라서 이들 adipokine 에 대한 발현정도을 분석하였다. 지방세포 분화 유도 시 발현되는 RETN은 대두부산물 처리 시 지방세포 분화 유도 대조군에 비해 발현의 차이 크게 나타나지 않았다.
또 지방세포의 분화 과정에서 지방 대사에 관여하는 apolipoprotein E (APOE), fatty acid binding protein 4 (Fabp4), adipsin 및 stearoyl-coenzyme A desaturase 1 (Scd1)은 PPAR γ 등의 전사조절인자에 의해 조절되는 것으로 알려져 있어 두부 부산물의 지방세포 분화 억제를 확인하기 위하여 이들 유전자의 발현 정도를 분석하였다[24,32].
또한 정량을 위해 isopropanol을 가하여 염색된 시약을 용출시켜 회수한 후 microplate reader (Infinite® 200, Tecan Co, Switzerland)를 이용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였다[19].
반응 후 200 mM sodium salicylate 200 μl를 첨가 한 후 UV/Visible spectrophotometer (Berkman, USA)을 이용하여 562 nm에서 흡광도를 측정하였으며 위의 식을 이용하여 공정 별 hydroxyl radical 소거능을 계산하였다.
본 실험에서는 두부의 제조 공정 과정에서 나오는 부산물들에 포함된 isoflavone을 정성적, 정량적으로 확인하기 위해 HPLC를 이용하여 daidzein과 genistein의 함량을 측정하였다. 대두부산물의 isoflavone 함량을 측정한 결과 침지수에서 daidzein과 genistein의 함량이 각각 4,035 μg/g extract, 106μg/g extract 로 가장 높았으며 두부공정이 진행될수록 함량이 감소하였다.
이후 48시간 간격으로 배지를 2회 교체한 후 분화유도 상태를 확인 하였다. 분화유도과정 중에 대두부산물의 분화 억제 효능을 확인하기 위해 분화유도배지에 대두부산물을 함께 처리하였으며, 대두부산물을 처리하지 않고 분화 유도한 것을 대조군으로 하였다.
3T3-L1 adipocytes의 분화 억제 효능에 미치는 영향을 분석하기 위하여 배양된 세포에 분화유도물질과 함께 침지수, 두유 및 순물 추출물을 각각 10 ppm, 25 ppm, 100 ppm의농도로 처리하였다. 분화유도과정이 끝난 후 세포를 Oil Red O 염색하여 현미경으로 관찰한 후 지방함량을 정량하였다. 분화유도물질을 처리하지 않은 세포와 분화유도물질을 처리한 세포를 대조군으로 하였다.
분화유도과정이 끝난 후 세포를 Oil Red O 염색하여 현미경으로 관찰한 후 지방함량을 정량하였다. 분화유도물질을 처리하지 않은 세포와 분화유도물질을 처리한 세포를 대조군으로 하였다. 분화유도물질을 처리한 세포와 비교하여 두유추출물을 처리한 군은 10 ppm에서 92.
지방세포분화와 관련된 유전자들을 특이적으로 증폭하기 위해 primer (Table 1)를 제작하였으며 각 유전자의 발현 정도를 GAPDH 유전자의 발현과 비교하여 확인하였다. 유전자의 발현정도는 전기영동 후 ImageQuant 5.2 (GE Healthcare, USA) 프로그램을 이용하여 분석하였다.
, Korea) 용액으로 2회 세척한 후 4% formaldehyde (Sigma, USA)를 처리하여 20분 간 상온에 두었다. 이 후 ddH2O와 60% isopropanol로 1분간 각각 2회 세척하고 Oil Red O solution (Sigma, USA) 으로 10분간 염색한 후 위상차 현미경을 이용하여 지방세포 분화를 확인하였다. 또한 정량을 위해 isopropanol을 가하여 염색된 시약을 용출시켜 회수한 후 microplate reader (Infinite® 200, Tecan Co, Switzerland)를 이용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였다[19].
지방세포로 분화를 유도하기 위해 adipogenic cocktail이 포함된 분화유도배지에서 48시간 배양한 후 insulin 1 μg/ml이 포함된 분화유지배지로 교체하였다. 이후 48시간 간격으로 배지를 2회 교체한 후 분화유도 상태를 확인 하였다. 분화유도과정 중에 대두부산물의 분화 억제 효능을 확인하기 위해 분화유도배지에 대두부산물을 함께 처리하였으며, 대두부산물을 처리하지 않고 분화 유도한 것을 대조군으로 하였다.
정제된 RNA를 template로 SuperScript™ kit (Invitrogen, USA)를 이용하여 single stranded cDNA를 제조하였다.
지방세포로 분화를 유도하기 위해 adipogenic cocktail이 포함된 분화유도배지에서 48시간 배양한 후 insulin 1 μg/ml이 포함된 분화유지배지로 교체하였다.
정제된 RNA를 template로 SuperScript™ kit (Invitrogen, USA)를 이용하여 single stranded cDNA를 제조하였다. 지방세포분화와 관련된 유전자들을 특이적으로 증폭하기 위해 primer (Table 1)를 제작하였으며 각 유전자의 발현 정도를 GAPDH 유전자의 발현과 비교하여 확인하였다. 유전자의 발현정도는 전기영동 후 ImageQuant 5.
대상 데이터
실험에 사용한 3T3-L1 pre-adipocyte cell (전지방세포)은 American Type Culture Collection (ATCC) 로부터 구입하여 사용하였으며, Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM, Gibco Inc., USA) 배지에 10% fetal bovine serum 과 1% antibiotics-antimycotic을 첨가하여 5% CO2가 존재하는 37℃ 세포 배양기에서 2~3일에 한 번씩 계대 배양하면서 실험에 사용하였다.
이론/모형
공정 별 추출물은 각 시료 2 g을 각각 30 ml MeOH로 24시간 동안 추출한 후 evaporator로 농축한 후 80℃에 보관하였다. 공정별 추출물의 DPPH에 대한 전자 공여능은 Bondet 방법[6]에 의해 측정하였다. 농도별 추출물(40 mg/ml MeOH) 40 μl를 300 μM DPPH 760 μl에 첨가한 후 30분간 37℃에 반응시킨 후 UV/Visible spectrophotometer (Beckman, USA) 을 이용하여 515 nm에서 흡광도를 측정하였다.
대두부산물 처리에 의한 농도 의존적 세포생존율은 MTT assay로 측정되었다[12]. 배양된 3T3-L1 전지방세포를 96 well plate에 5×103 cells/well 가 되도록 분주하였다.
성능/효과
APOE의 경우 대조군과 비교하여 두유추출물 25 ppm 처리와 함께 지방세포 분화유도 시 APOE유전자의 발현이 25% 이하로 급격히 감소하였으며, 순물과 침지수 추출물 처리 시에는 30~40% 미만으로 발현이 감소하였다. Scd1유전자의 발현은 분화 유도시 미분화에 비해 발현이 증가하나, 두부부산물을 처리한 후 대조군과 비교하여 처리농도에 따라 각각 50~85%의 유전자 발현정도를 확인할 수 있었다.
Hydroxyl radical 소거능을 평가한 결과, 침지수 추출물은 Hydroxyl radical을 거의 소거하지 못하였으나 순물과 두유 추출물은 2,000 μg/ml 농도 처리 시 각각 58% 그리고 35%의 hydroxyl radical 소거 능을 확인하였다.
APOE의 경우 대조군과 비교하여 두유추출물 25 ppm 처리와 함께 지방세포 분화유도 시 APOE유전자의 발현이 25% 이하로 급격히 감소하였으며, 순물과 침지수 추출물 처리 시에는 30~40% 미만으로 발현이 감소하였다. Scd1유전자의 발현은 분화 유도시 미분화에 비해 발현이 증가하나, 두부부산물을 처리한 후 대조군과 비교하여 처리농도에 따라 각각 50~85%의 유전자 발현정도를 확인할 수 있었다. 반면 Fabp4의 mRNA 발현은 대조군과 비교하여 두부부산물을 처리하였을 때 유전자 발현의 큰 변화가 없음을 확인하였다.
결과적으로 대두부산물 추출물은 분화 유도 물질 처리에 의한 전지방세포에서 지방세포로 분화 시 지방세포의 분화 억제 및 지방생성을 억제하는 것을 확인하였다. 대두부산물은 지방세포의 분화 과정에서 지방대사 및 에너지 대사를 조절하는 adipsin, Fabp4, adiponectin (ADIPOQ) 등의 유전자 발현을 억제하였으며, 이러한 유전자 발현양상은 대두부산물의 처리에 따른 지방세포 분화과정에서 지방함량 정도에 따른 Oil-Red O 염색결과와 일치하여 대두부산물 추출물의 처리가 지방합성 단계에서 일부 조절되고 있음을 의미한다.
4C). 결과적으로 두부부산물에 포함되어진 isoflavone이 전지방세포의 지방세포 분화와 지방세포 형성을 억제하는 주요 인자임을 확인하였으며 위의 두 성분이 상대적으로 적은 두유 및 순물에서도 유사한 분화 억제효능이 있음으로 보아 daidzein과 genistein 외에 또 다른 phytochemical이 존재하고 있음을 의미한다.
9% 만을 함유하고 있는 것으로 확인되었다. 결과적으로 두부의 제조 공정 시 발생하는 부산물들은 대두에 포함된 주요 효능인자로 알려진 isoflavone 을 함유하고 있으며, 공정이 진행될수록 그 함량이 감소함을 확인하였다(Fig. 1).
따라서, 공정별 추출물의 Hydroxyl radical 소거능은 두유>순물>침지수 순이었으며, DPPH radical 소거능은 두유=순물>침지수 순이었다. 결과적으로 두유 및 순물에는 daidzein과 genistein에 비해 더욱 높은 항산화능을 가진 다른 종류의 phytochemical을 함유하고 있음을 의미한다. 실험적으로 대두 내 phytoestrogen인 equol은 daidzein과 genistein에 비해 높은 항산화 활성 및 항염 활성이 보고된 바 있다[19].
대두부산물을 처리한 PPARγ mRNA발현 양상을 살펴보면 분화 유도된 대조군과 비교하여 실험군에서, PPARγ의 mRNA발현이 감소하는 것을 확인하였다(Fig. 5).
대두부산물의 isoflavone 함량을 측정한 결과 침지수에서 daidzein과 genistein의 함량이 각각 4,035 μg/g extract, 106μg/g extract 로 가장 높았으며 두부공정이 진행될수록 함량이 감소하였다.
또한 adipsin은 중성지방 acylation을 자극하여 complement peptide를 촉진하는 serine protease로서 배양지방세포에서 주로 확인되며, 분화 유도 과정에서 에너지 저장 신호와 관련하여 발현이 유도되는 것으로 알려져 있다[22]. 두부부산물을 처리하였을때 지방분화세포에서 adipsin의 발현은 전체적으로 농도 의존 적으로 억제되는 것으로 확인되었으며 특히 순물 추출물 10 ppm 농도 처리 시 그 발현량은 지방세포 분화 대조군에 비해 50% 미만으로 감소하였으며. 두유와 침지수를 처리하였을 때 농도의존적으로 adipsin의 발현이 100 ppm 농도에서 각각 45%, 28% 미만으로 감소하였다(Fig.
5). 두유와 침지수 처리시 모든 처리 농도에서 50% 미만의 발현 감소를 보였으나 일부 농도 비의존적인 현상이 확인되었다. 또한 순물의 경우 처리 농도가 증가함에 따라 PPARγ의 발현이 농도 의존적으로 감소하여 Oil Red O 염색을 통한 세포관찰 결과와 일치하는 것을 확인할 수 있었다.
두유와 침지수는 고농도인 100 ppm농도 처리 시에 95%이상의 cell viability를 보였으며 순물 처리시에는 10 ppm에서 95.21%, 25 ppm에서 92.12%, 100 ppm에서 88.65%의 cell viability (p<0.05) 를 보여 높은 농도 처리시에 세포 생존율이 일부 감소하는 것을 확인하였다.
두부부산물을 처리하였을때 지방분화세포에서 adipsin의 발현은 전체적으로 농도 의존 적으로 억제되는 것으로 확인되었으며 특히 순물 추출물 10 ppm 농도 처리 시 그 발현량은 지방세포 분화 대조군에 비해 50% 미만으로 감소하였으며. 두유와 침지수를 처리하였을 때 농도의존적으로 adipsin의 발현이 100 ppm 농도에서 각각 45%, 28% 미만으로 감소하였다(Fig. 6). 이러한 지방대사 관련 유전자 중 일부 유전자들의 mRNA 발현을 억제하는 결과는 대두부산물이 지방대사 과정을 조절하여 지방세포의 분화를 조절함을 의미한다.
4C). 따라서 두유와 순물의 경우 처리농도가 증가할수록 지방세포 분화 억제 효능이 나타남을 확인하였으며, 침지수의 경우는 10 ppm의 저농도 처리 시에도 85.54%의 지방 세포 분화 억제 효능이 나타남을 확인하였다. 또한 대두의 daidzein과 genistein을 10 μM, 25 μM을 처리한 결과 대두에 함유된 isoflavone은 농도 의존적으로 분화억제 효능이 감소함을 확인하였다(Fig.
또한 순물의 경우 처리 농도가 증가함에 따라 PPARγ의 발현이 농도 의존적으로 감소하여 Oil Red O 염색을 통한 세포관찰 결과와 일치하는 것을 확인할 수 있었다.
Scd1유전자의 발현은 분화 유도시 미분화에 비해 발현이 증가하나, 두부부산물을 처리한 후 대조군과 비교하여 처리농도에 따라 각각 50~85%의 유전자 발현정도를 확인할 수 있었다. 반면 Fabp4의 mRNA 발현은 대조군과 비교하여 두부부산물을 처리하였을 때 유전자 발현의 큰 변화가 없음을 확인하였다. 또한 adipsin은 중성지방 acylation을 자극하여 complement peptide를 촉진하는 serine protease로서 배양지방세포에서 주로 확인되며, 분화 유도 과정에서 에너지 저장 신호와 관련하여 발현이 유도되는 것으로 알려져 있다[22].
분화유도물질을 처리하지 않은 세포와 분화유도물질을 처리한 세포를 대조군으로 하였다. 분화유도물질을 처리한 세포와 비교하여 두유추출물을 처리한 군은 10 ppm에서 92.77%, 25 ppm에서 87.62%, 그리고100 ppm에서 85.59%, 순물 추출물을 처리한 군은 10 ppm에서 94.42%, 25 ppm에서 87.09%, 100 ppm에서 79.14%로 나타나 처리 농도가 증가함에 따라 지방세포 내 지방함량이 유의성 있게 감소되었다(Fig. 4A). 마찬가지로 Oil Red O 염색 후 현미경 관찰 시에도 추출물 농도가 증가함에 따라 염색된 지방함량이 감소함을 확인할 수 있었다(Fig.
대두부산물의 isoflavone 함량을 측정한 결과 침지수에서 daidzein과 genistein의 함량이 각각 4,035 μg/g extract, 106μg/g extract 로 가장 높았으며 두부공정이 진행될수록 함량이 감소하였다. 침지수와 두유 그리고 순물에서 isoflavone의 함량을 비교하였을 때 순물에서는 침지수 함유 daidzein양의 약 17.5%, genistein 양의 약 9.3% 정도이며 두유에는 daidzein 양의 약 9.3%, genistein 양의 약 4.9% 만을 함유하고 있는 것으로 확인되었다. 결과적으로 두부의 제조 공정 시 발생하는 부산물들은 대두에 포함된 주요 효능인자로 알려진 isoflavone 을 함유하고 있으며, 공정이 진행될수록 그 함량이 감소함을 확인하였다(Fig.
후속연구
또한 대두부산물 추출물이 PPARγ 발현량을 감소시키는 결과에 비추어 보았을 때 대두부산물의 지방세포 분화유도의 억제는, 분화유도 전사인자의 억제를 통하여 주로 나타나며 동시에 지방세포의 지방생성 억제 효과도 함께 보여지고 있다. 결국 대두부산물 추출물에 의한 지방세포분화 및 지방생성 억제는 지방분화 및 지방 대사 조절 관련 유전자의 발현을 통하여 조절되어 나타나는 것으로 판단되며, 전임상 실험을 통한 대두부산물 효능 검증을 통해 비만예방 및 억제제로서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
두부의 주 원료인 대두에는 유용한 생리활성물질로 isoflavone가 있는데 이것에는 무엇이 잘 알려져 있는가?
두부의 주 원료인 대두에는 유용한 생리활성물질들이 존재함이 밝혀졌으며, 이 중에서도 isoflavone에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대두 내 isoflavone은 daidzein과 genistein이 잘 알려져 있으며 혈중 콜레스테롤 저하작용, 항산화 작용, estrogen 유사작용 등의 효과가 보고되었다[4,9,20,27]. 특히 호르몬과 관련된 유방암의 경우 genistein은 암세포성장 억제 효과를 포함한 뛰어난 항암효과를 가지고 있음이 in vivo, in vitro 실험 등을 통해 보고된 바 있다[1,31,34].
지방세포 형성과정은 무엇에 의해 조절되는가?
비만은 지방세포의 과다한 증식과 에너지 축적의 결과로서 불균형적인 에너지 대사를 유발하며 대사성 및 심혈관, 뇌혈관 질환, 암과 같은 다양한 질병의 원인이 되고 있다[14,32]. 지방세포 형성과정은 초기 전사인자인 CCAAT/enhancer binding proteins (C/EBPs)와 후기 전사인자 peroxidase proliferator-activated receptor-γ (PPARγ)에 의해 조절된다. 3T3-L1 pre-adipocytes cell (전지방세포)은 세포분화유도물 질과 호르몬의 신호에 의해 지방세포로의 분화가 시작되며 분화 초기에 C/EBPs의 발현이 증가되고 후기 지방세포 형성 과정의 핵심적인 기능을 하는 PPARγ의 발현이 증가됨으로써 지방세포형성 분화조절이 이루어진다[16,29].
대두에 포함된 무슨 단백질이 피부암이 유발된 동물에서 종양의 생성을 억제하는 항암효과를 보였는가?
특히 호르몬과 관련된 유방암의 경우 genistein은 암세포성장 억제 효과를 포함한 뛰어난 항암효과를 가지고 있음이 in vivo, in vitro 실험 등을 통해 보고된 바 있다[1,31,34]. 대두에 포함된 단백질인 lunasin역시 피부암이 유발된 동물에서 종양의 생성을 억제하는 항암효과를 보이는 것으로 알려져 있다[15]. 대두 추출물과 함께 두부 순물과 그 고형분에 포함된 단백질과 아미노산 조성에 대한 연구보고에서 glutamic acid, aspartic acid의 높은 함량이 밝혀졌으며, 대두를 열수에 침지한 액인 침지수에는 대두의 올리고당과 대두 단백질 등이 함유되어있는 것으로 분석된 바 있다[10,17,21].
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