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논문 상세정보

팽이버섯 추출물의 항산화 및 항염증 활성

Antioxidant and Anti-inflammatory Effect of Extracts from Flammulina velutipes (Curtis) Singer

초록

본 연구는 팽이버섯으로부터 열수 및 에탄올 추출물의 항산화와 항염증 활성을 탐색하였다. 라디칼 소거능을 측정한 결과, DPPH 라디칼 소거능은 팽이버섯 열수 추출물의 경우 천연 항산화제인 비타민 C보다 활성이 우수하지는 않지만 다른 종류의 버섯 추출물보다 우수한 효능을 확인하였고 추후 분리, 정제를 통하여 유효 물질을 발굴하여 새로운 소재를 찾아내는 연구가 필요할 것으로 판단된다. ABTS 라디칼 소거능과 FRAP을 이용한 총항산화 효능에 관한 결과에서도 팽이버섯 추출물이 항산화 효과를 나타내는 것을 확인하였고, FTC법을 이용한 지질과산화 억제 효능을 살펴본 결과도 마찬가지로 열수 추출물이 에탄올 추출물보다 항산화 활성이 우수한 것을 확인하였다. 한편, 세포 독성을 살펴보기 위하여 항산화력이 우수한 팽이버섯 열수 추출물을 이용하여 정상 신경세포에 MTT assay를 수행한 결과, 세포의 생존율은 1.0 mg/mL의 이하 농도까지는 생존에 영향을 미치지 않는 것을 확인하였고 신경세포 보호효능 실험에서는 1.0 mM $H_2O_2$로 유도시킨 세포사에 대해 농도의존적인 신경세포 보호 효과가 있는 것을 확인하였으며, 마크로파지 세포에서도 독성에 대하여 신경세포와 유사한 결과를 확인하였다. NO의 저해효능도 농도 의존적으로 감소하였고 추가적으로 세포의 유전학적 분석인 western blot으로 iNOS와 COX-2를 수행하였을 때 LPS군에 비해 팽이버섯 열수 추출물군에서 iNOS 단백질 발현량이 감소하는 것을 확인하였다. 하지만 좀 더 명확한 결과를 위하여 차후 효소활성 및 동물연구 등이 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.

Abstract

The potential antioxidant and anti-inflammatory effect of water and ethanol extracts from Flammulina velutipes (Curtis) Singer (FVS) on hydrogen peroxide ($H_2O_2$) and LPS-induced oxidative damage in PC-12 and RAW264.7 cells were investigated. The DPPH radical scavenging activities of the water extract from FVS was the highest, and the 50% inhibitory concentration value was 0.388 mg/mL. Also, the antioxidant activities of water and ethanol extracts were determined by ferric reducing antioxidant power, 2,2'-azino-bis-(3-ethybenzothiazoline-6-sulphonic acid) radical scavenging activity. In addition, water extract from FVS showed a strongly inhibitory effect on lipid peroxidation by measuring ferric thiocyanate values. The water extract decreased cell apoptosis in PC-12 cells against $H_2O_2$-induced oxidative damage. In addition, FVS extracts exhibited the strongest nitric oxide (NO) inhibition activity. It was also found that FVS extract inhibited LPS-induced iNOS and COX-2 expression in RAW264.7 cells. The findings of the present study suggest that extracts of FVS exhibit anti-oxidative and anti-inflammatory activity against oxidative stress and/or stimulated cells.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
NO
NO는 생체내에서 어떤 역할을 하는가?
생체 내에서 세균과 종양을 제거하고 혈압을 조절하며 신경 전달을 매개하는 등 다양한 역할

염증반응은 이러한 자유라디칼에 의하여 생체 내의 조직 손상을 유발하고 그 외 감염에 의해 발생하며, 대표적인 요인으로 macrophage 등이 병원체에 반응하여 interleukin-1β(IL-1β), IL-6, 그리고 tumor necrotic factor-α(TNF-α)와 같은 사이토카인(cytokine)을 생성하고, iNOS와 cyclooxygenase-2(COX-2)를 생합성하여 nitric oxide(NO) 및 prostaglandin E2(PGE2)를 생성한다(7-10). 일반적으로 NO는 생체 내에서 세균과 종양을 제거하고 혈압을 조절하며 신경 전달을 매개하는 등 다양한 역할을 하며(11), neuronal NOS(nNOS), endothelial NOS(eNOS) 그리고 iNOS 세 가지 형태의 NOS에 의해 합성된다. nNOS와 eNOS는 세포 내에 항상 존재하지만, iNOS는 interferon-γ, LPS 그리고 다양한 염증유도 사이토카인에 노출되는 경우에만 발현된다(9).

팽이버섯
팽이버섯에는 어떤 물질이 함유되어 있는가?
필수아미노산, 비타민, 무기질이 다량 함유되어 있고 특히 비타민 B 성분 함량이 높은 것

본 연구에 사용한 송이과의 팽이버섯은 내한성 균으로 식용이 가능하고 팽나무의 그루터기에서 생성되며, 전 세계적으로 분포되어 있다. 팽이버섯에는 필수아미노산, 비타민, 무기질이 다량 함유되어 있고 특히 비타민 B 성분 함량이 높은 것으로 보고되어지고 있으며 버섯류에는 베타글루칸 함량이 높으며 이 베타글루칸은 생리활성이 매우 우수한 것으로 알려져 있고 버섯의 동물모델을 이용한 뇌의 지질 산화의 억제 효능(15), 항염증 활성(16,17) 및 혈압 강하 작용에도 관여한다고 보고되어지고 있다(18).

염증 반응이
염증 반응이이 일어나면 관련 세포에서 iNOS의 발현이 증가하여 많은 양의 NO가 생성되게 되는데 그 원인은?
iNOS는 interferon-γ, LPS 그리고 다양한 염증유도 사이토카인에 노출되는 경우에만 발현

일반적으로 NO는 생체 내에서 세균과 종양을 제거하고 혈압을 조절하며 신경 전달을 매개하는 등 다양한 역할을 하며(11), neuronal NOS(nNOS), endothelial NOS(eNOS) 그리고 iNOS 세 가지 형태의 NOS에 의해 합성된다. nNOS와 eNOS는 세포 내에 항상 존재하지만, iNOS는 interferon-γ, LPS 그리고 다양한 염증유도 사이토카인에 노출되는 경우에만 발현된다(9). 따라서 염증 반응이 일어나면 관련 세포에서 iNOS의 발현이 증가하여 많은 양의 NO가 생성되고, 과도하게 생성된 NO는 조직의 손상, 유전자 변이, 신경 손상 등을 유발하고, 혈관 투과성을 증가시켜 부종 등의 염증 반응을 촉진시킨다(12).

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참고문헌 (31)

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이 논문을 인용한 문헌 (10)

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  5. 양희선, 최유진, 오현희, 문준성, 정후길, 김경제, 최봉석, 이중원, 허창기 2014. "유산균 발효에 의한 버섯 추출물의 항산화 활성" 한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, 43(1): 80~85 
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  7. 이혜진, 도정룡, 정성근, 김현구 2014. "능이버섯 추출물의 생리활성 효과" 한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, 43(5): 656~660 
  8. 이혜진, 도정룡, 정민유, 김현구 2014. "추출조건에 따른 노랑느타리버섯 추출물의 항산화 활성" 한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, 43(6): 836~841 
  9. 권예주, 김미현, 최재순, 이태수 2014. "느릅나무버섯 자실체의 메탄올과 열수추출물의 항산화, 항염증 및 멜라닌 생성저해 활성" Journal of mushrooms = 한국버섯학회지, 12(2): 107~116 
  10. 탁현민, 강민정, 김경민, 강다원, 한선규, 신정혜 2014. "흑마늘 발효물의 항염증 활성" 한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, 43(10): 1527~1534 

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