Conjugated linoleic acid 황갈색의 인체암세포와 인체정상세포에 대한 세포독성 Lack of Cytotoxicity of the Colorant in Conjugated Linoleic Acid against Human Cancer and Normal Cells원문보기
체지방감소 효과가 있는 시판 conjugated linoleic acid (CLA)의 색깔을 제거하고 이 색깔의 세포독성에 관한 연구를 하였다. 황갈색의 시판 CLA 제품을 구입하여 crude CLA (c-CLA) 시료로 하였다. c-CLA 시료를 감압증류(10 mmHg-$220^{\circ}C$, 10 mmHg-$235^{\circ}C$, 10 mmHg-$240^{\circ}C$, 20 mmHg-$260^{\circ}C$; 30분)하여 증류된 CLA (distilled CLA; d-CLA) 시료와 증류되지 않고 남아있는 황갈색 CLA (residual CLA; r-CLA) 시료로 분리하였다. 10 mmHg-$220^{\circ}C$에서 증류하여 얻은 d-CLA 시료의 색깔은 L (brightness), a (red/blue), b (yellow/green)로 분석한 결과 무색에 가까웠고 r-CLA 시료는 황갈색이었고, 이들 두 CLA 시료의 CLA 이성체 조성은 변하지 않았다. 따라서 10 mmHg-$220^{\circ}C$에서 얻은 r-CLA 시료의 인체암세포(유방암 MCF-7. 폐암 A-549, 직장암 HT-29, 전립선암 PC-3)와 인체 정상세포(신경모세포 SK-N-SH)에 대한 세포독성을 d-CLA 시료와 비교하였다. 이들 암세포와 정상세포에 r-CLA 시료와 d-CLA 시료 처리 2일 후의 세포독성에는 차이가 없었다. 따라서 본 연구에서 c-CLA 시료에 함유된 색소는 10 mmHg-$220^{\circ}C$로 감압증류 하여 제거할 수 있었고, r-CLA 시료의 세포독성은 d-CLA 시료의 세포독성과 차이가 없었다. 이와 같은 결과는 c-CLA 시료에 함유된 색소는 세포생육에 아무런 영향을 미치지 않고 인체에 아무런 영향을 미치지 않음을 의미한다.
체지방감소 효과가 있는 시판 conjugated linoleic acid (CLA)의 색깔을 제거하고 이 색깔의 세포독성에 관한 연구를 하였다. 황갈색의 시판 CLA 제품을 구입하여 crude CLA (c-CLA) 시료로 하였다. c-CLA 시료를 감압증류(10 mmHg-$220^{\circ}C$, 10 mmHg-$235^{\circ}C$, 10 mmHg-$240^{\circ}C$, 20 mmHg-$260^{\circ}C$; 30분)하여 증류된 CLA (distilled CLA; d-CLA) 시료와 증류되지 않고 남아있는 황갈색 CLA (residual CLA; r-CLA) 시료로 분리하였다. 10 mmHg-$220^{\circ}C$에서 증류하여 얻은 d-CLA 시료의 색깔은 L (brightness), a (red/blue), b (yellow/green)로 분석한 결과 무색에 가까웠고 r-CLA 시료는 황갈색이었고, 이들 두 CLA 시료의 CLA 이성체 조성은 변하지 않았다. 따라서 10 mmHg-$220^{\circ}C$에서 얻은 r-CLA 시료의 인체암세포(유방암 MCF-7. 폐암 A-549, 직장암 HT-29, 전립선암 PC-3)와 인체 정상세포(신경모세포 SK-N-SH)에 대한 세포독성을 d-CLA 시료와 비교하였다. 이들 암세포와 정상세포에 r-CLA 시료와 d-CLA 시료 처리 2일 후의 세포독성에는 차이가 없었다. 따라서 본 연구에서 c-CLA 시료에 함유된 색소는 10 mmHg-$220^{\circ}C$로 감압증류 하여 제거할 수 있었고, r-CLA 시료의 세포독성은 d-CLA 시료의 세포독성과 차이가 없었다. 이와 같은 결과는 c-CLA 시료에 함유된 색소는 세포생육에 아무런 영향을 미치지 않고 인체에 아무런 영향을 미치지 않음을 의미한다.
The cytotoxicity of the colorant in conjugated linoleic acid (CLA) was investigated in human cancer cell lines and a normal human cell line. Commercially-available CLA with a brown color (designate crude CLA; c-CLA) was distilled in a vacuum (10 mmHg-$220^{\circ}C$, 10 mmHg-$235^{\ci...
The cytotoxicity of the colorant in conjugated linoleic acid (CLA) was investigated in human cancer cell lines and a normal human cell line. Commercially-available CLA with a brown color (designate crude CLA; c-CLA) was distilled in a vacuum (10 mmHg-$220^{\circ}C$, 10 mmHg-$235^{\circ}C$, 10 mmHg-$240^{\circ}C$, and 20 mmHg-$260^{\circ}C$) for 30 min to obtain pure CLA (distilled CLA; d-CLA) and dark brown-colored CLA (residual CLA; r-CLA) samples. No color intensity was shown in the d-CLA sample obtained under 10 mmHg-$220^{\circ}C$ conditions of distillation when the L (brightness), a (red/blue), and b (yellow/green) parameters were analyzed, whereas the r-CLA sample showed a dark brown color. The composition of CLA isomers in both the d- and r-CLA samples, as compared to that of the c-CLA sample, was not significantly different when analyzed by gas chromatography. When the cytotoxicity of the r-CLA and d-CLA samples obtained under 10 mmHg-$220^{\circ}C$ conditions were compared against human breast cancer cells (MCF-7), human lung cancer cells (A-549), human colon cancer cells (HT-29), human prostate cancer cells (PC-3), and human neuroblastoma cells (SK-N-SH), no significant cytotoxicity was seen in the cell lines. These results suggest that the color or colorant in the CLA samples did not have any effects on the proliferation of human cancer and normal cells and imply that the colorant in commercially available CLA samples is safe for human consumption.
The cytotoxicity of the colorant in conjugated linoleic acid (CLA) was investigated in human cancer cell lines and a normal human cell line. Commercially-available CLA with a brown color (designate crude CLA; c-CLA) was distilled in a vacuum (10 mmHg-$220^{\circ}C$, 10 mmHg-$235^{\circ}C$, 10 mmHg-$240^{\circ}C$, and 20 mmHg-$260^{\circ}C$) for 30 min to obtain pure CLA (distilled CLA; d-CLA) and dark brown-colored CLA (residual CLA; r-CLA) samples. No color intensity was shown in the d-CLA sample obtained under 10 mmHg-$220^{\circ}C$ conditions of distillation when the L (brightness), a (red/blue), and b (yellow/green) parameters were analyzed, whereas the r-CLA sample showed a dark brown color. The composition of CLA isomers in both the d- and r-CLA samples, as compared to that of the c-CLA sample, was not significantly different when analyzed by gas chromatography. When the cytotoxicity of the r-CLA and d-CLA samples obtained under 10 mmHg-$220^{\circ}C$ conditions were compared against human breast cancer cells (MCF-7), human lung cancer cells (A-549), human colon cancer cells (HT-29), human prostate cancer cells (PC-3), and human neuroblastoma cells (SK-N-SH), no significant cytotoxicity was seen in the cell lines. These results suggest that the color or colorant in the CLA samples did not have any effects on the proliferation of human cancer and normal cells and imply that the colorant in commercially available CLA samples is safe for human consumption.
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문제 정의
본 연구에서는 식물성유를 alkaline isomerization로 합성한 CLA의 색깔에 대한 세포독성을 연구하였다. 다이어트용으로 시판되는 CLA제품(safflower seed oil로부터 합성)을 구입하여 CLA 색깔의 인체암세포와 정상세포에 대한 독성을 조사하였다.
제안 방법
CLA methyl ester는 FID와 fused silica capillary column Supelcowax-10 (60 m × 0.32 mm, i.d., 25 μm film thickness)이 장착된 GC (Hewlett-Packard 5890)로 분석하였다.
다이어트용으로 시판되는 CLA제품(safflower seed oil로부터 합성)을 구입하여 CLA 색깔의 인체암세포와 정상세포에 대한 독성을 조사하였다. CLA 색소의 분리가 쉽지 않아 황색 CLA 시료(crude CLA; c-CLA)를 감압증류 하여 CLA를 제거(distilled CLA; d-CLA)하고 남은 황갈색 CLA (residual CLA; r-CLA)에 대한 세포독성을 d-CLA와 비교하였다.
9%)의 flow rate를 2 ml/min로 하여 carrier gas로 사용하였다. CLA 이성체는 CLA standard 이성체의 relative retention time과 비교하여 분석하였다[22].
1. Identification of CLA samples: c-CLA sample (O); d-CLA samples (P1, 10 mmHg-220℃; P2, 10 mmHg-235℃; P3, 10 mmHg-240℃; and P4, 20 mmHg-260℃); and r-CLA samples (R1, 10 mmHg-220℃; R2, 10 mmHg-235℃; R3, 10 mmHg-240℃; and R4, 20 mmHg-260℃).
c-CLA 시료에 함유된 색소의 세포독성을 조사하기 위하여 색소가 함유되어 있는 r-CLA 시료의 인체암세포인 MCF-7, PC-3, A-549, HT-29와 인체 정상세포 인SK-N-SH 세포에 대해 독성을 조사하였다. 증류조건 10 mmHg-220℃에서 얻은 r-CLA 시료의 세포독성을 동일한 증류조건에서 얻은 d-CLA 시료와 c-CLA 시료의 세포독성을 비교하여 c-CLA 색깔의 독성을 추정하였다.
r-CLA 시료의 정상세포인 SK-N-SH에 대한 세포독성을 조사하였다(Fig. 6). 암세포와는 달리 r-CLA 시료의 SK-N-SH 세포에 대한 독성은 없었다.
CLA 이성체 중 cis 이성체는 산이나 열에 대한 안정성이 약하여 산 처리나 열처리에 의해 trans 이성체로 쉽게 전환된다[13,22]. 따라서 고온 증류과정에서 CLA 이성체의 변화 정도를 조사하기 위하여 c-CLA 시료의 CLA 이성체 조성과 다양한 증류조건에서 얻은 d-CLA 시료와 r-CLA 시료의 CLA 이성체 조성을 비교하였다. 먼저 Fig.
시판 CLA의 색깔에 대한 세포독성을 연구할 목적으로 c-CLA 시료를 감압증류 장치(Fig. 1)에 넣고 압력을 10 mmHg로 고정하고 온도를 220℃, 235℃, 240℃로 올리면서 30분 증류하였고, 또한 압력을 20 mmHg로 조정하고 온도를 260℃로 높여서 30분간 증류하여 d-CLA 시료와 색소를 함유하는 r-CLA 시료로 분리하였다(Fig. 2). 증류조건 10 mmHg-220℃에서 얻은 d-CLA 시료의 색깔이 육안으로 판정하기에는 무색에 가까웠고, 온도를 235℃ 및 240℃로 올려 증류한 d-CLA 시료의 색깔은 10 mmHg-220℃에서 증류한 것보다 연한 갈색을 띄었다.
이들 d-CLA 시료와 r-CLA 시료의 색깔을 정확히 판정하기 위해서 이들의 L, a, b 값을 색도계를 이용하여 측정하여 비교하였다(Table 1). c-CLA 시료의 L, a, b 는 각각 88.
이들로부터 배지를 제거하고 PBS로 3회 세척 후 serum free media(SFM)를 넣고 CLA 시료(c-CLA, d-CLA, r-CLA)를 농도별(0, 10, 40 μM)로 처리하고 48시간 배양하였다.
이를 새로운 96-well plate의 well당 100 μl 옮겨 Anthos 2020 model microplate reader (Anthos Labtech Instruments, Wals, Austria)로 570 nm에서 흡광도를 측정하여 세포의 생육정도를 계산하였다.
c-CLA 시료에 함유된 색소의 세포독성을 조사하기 위하여 색소가 함유되어 있는 r-CLA 시료의 인체암세포인 MCF-7, PC-3, A-549, HT-29와 인체 정상세포 인SK-N-SH 세포에 대해 독성을 조사하였다. 증류조건 10 mmHg-220℃에서 얻은 r-CLA 시료의 세포독성을 동일한 증류조건에서 얻은 d-CLA 시료와 c-CLA 시료의 세포독성을 비교하여 c-CLA 색깔의 독성을 추정하였다.
대상 데이터
CLA 시료는 fatty acid-free BSA와 complex를 만들어 세포배양에 사용하였다[11]. MCF-7 세포와 SK-N-SH 세포는 10% FBS와 penicillin/streptomycin이 함유된 DMEM/F-12 배지에서 그리고 PC-3과 A-549 및 HT-29는 10% FBS와 penicillin/streptomycin이 함유된 RPMI 1640 배지에서 5% CO2가 공급되는 37℃ 배양기에서 배양하였다[11,17].
Cell culture dish 또는 plate는 Nunc (NY, USA)에서 구입하였다. CLA 증류는 경상대학교 공과대학 분리공정연구실의 감압회분증류 장치를 사용하였다. 그 외 시약은 1급 또는 특급을 사용하였다.
Louis, MO)에서 구입하였다. Cell culture dish 또는 plate는 Nunc (NY, USA)에서 구입하였다. CLA 증류는 경상대학교 공과대학 분리공정연구실의 감압회분증류 장치를 사용하였다.
Injection port 와 detector temperatures는 각각 240℃와 260℃이었다. Nitrogen (99.9%)의 flow rate를 2 ml/min로 하여 carrier gas로 사용하였다. CLA 이성체는 CLA standard 이성체의 relative retention time과 비교하여 분석하였다[22].
본 연구에서 c-CLA 시료를 증류하여 무색의 d-CLA 시료는 얻었지만, 순도가 높은 색소는 얻지를 못하였고, 황갈색이 있는 r-CLA 시료를 얻었다. c-CLA를 10 mmHg-220℃에서 증류하여 얻은 d-CLA 시료 및 r-CLA 시료의 이성체 조성이 크게 다르지 않고, 다만 색깔에 차이가 있어 이 r-CLA 시료와 d-CLA시료를 아래 세포독성 연구를 위한 시료로 사용하였다.
본 연구에서는 식물성유를 alkaline isomerization로 합성한 CLA의 색깔에 대한 세포독성을 연구하였다. 다이어트용으로 시판되는 CLA제품(safflower seed oil로부터 합성)을 구입하여 CLA 색깔의 인체암세포와 정상세포에 대한 독성을 조사하였다. CLA 색소의 분리가 쉽지 않아 황색 CLA 시료(crude CLA; c-CLA)를 감압증류 하여 CLA를 제거(distilled CLA; d-CLA)하고 남은 황갈색 CLA (residual CLA; r-CLA)에 대한 세포독성을 d-CLA와 비교하였다.
본 연구에서 c-CLA 시료를 증류하여 무색의 d-CLA 시료는 얻었지만, 순도가 높은 색소는 얻지를 못하였고, 황갈색이 있는 r-CLA 시료를 얻었다. c-CLA를 10 mmHg-220℃에서 증류하여 얻은 d-CLA 시료 및 r-CLA 시료의 이성체 조성이 크게 다르지 않고, 다만 색깔에 차이가 있어 이 r-CLA 시료와 d-CLA시료를 아래 세포독성 연구를 위한 시료로 사용하였다.
황색 CLA 시료(c-CLA)는 시판 다이어트용 CLA (safflower seed oil로부터 alkaline isomerization 하여 합성)를 구입하였다. 인체암세포인 유선암세포(MCF-7), 폐암세포(A-549), 직장암세포(HT-29), 전립선암세포(PC-3)와 정상세포인 인체신경모세포(SK-N-SH)는 한국세포주은행(Korea Cell Line Bank, Seoul, Korea)에서 구입하였다. Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640, Dulbecco's Modified Eagle Medium/Ham'F-12 nutrient mixture (DMEM/F-12), fetal bovine serum (FBS), penicillin (10,000 U/ml)/streptomycin (10,000 μg/ml), phosphate buffer saline (PBS), 0.
황색 CLA 시료(c-CLA)는 시판 다이어트용 CLA (safflower seed oil로부터 alkaline isomerization 하여 합성)를 구입하였다. 인체암세포인 유선암세포(MCF-7), 폐암세포(A-549), 직장암세포(HT-29), 전립선암세포(PC-3)와 정상세포인 인체신경모세포(SK-N-SH)는 한국세포주은행(Korea Cell Line Bank, Seoul, Korea)에서 구입하였다.
데이터처리
Data는 mean±standard deviation (SD)으로 나타내었고, Statistical Analysis System (SAS) 프로그램을 이용하여 one-way ANOVA와 Duncan's multiple range test를 통해 분석하였다.
이론/모형
CLA 시료에 함유된 이성체는 park 등[22]의 방법에 준하여 분석하였다. CLA (50 mg)를 internal standard인 heptadecanoic acid (5 mg), 1.
2)Standard deviation is less than 10% of mean value.
40 μM 처리농도에서 r-CLA 시료는 34%, d-CLA 시료는 40%, c-CLA 시료는 42% 독성을 나타내어 다른 암세포에 대한 독성보다 다소 높은 독성을 나타내었다.
결론적으로, c-CLA 시료를 10 mmHg-220℃에서 증류하여 무색의 d-CLA 시료를 얻을 수 있었고, 이때 얻은 r-CLA 시료(황갈색을 함유한 시료)는 인체암세포 (MCF-7. A-549, HT-29, PC-3)와 신경모세포 (SK-N-SH)에 대한 세포독성은 d-CLA와 비교하여 차이가 없어 c-CLA에 함유된 색소는 세포의 생육에 아무런 영향을 미치지 않았다.
CLA의 정상세포에 대한 세포독성에 관한 연구는 많지 않지만, CLA가 MCF-10A세포의 생육을 촉진하는 보고와 일치하였다[23]. 따라서 CLA 시료에 함유되어 있는 황갈색의 색깔은 암세포나 정상세포의 생육에 아무런 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.
많은 연구에서 linoleic acid 또는 linoleic acid를 함유한 유지로부터 합성된 CLA (여러 이성체의 혼합물)나 CLA의 이성체인 c9,t11-CLA가 MCF-7 세포와 같은 다양한 인체 암세포에 대해 세포독성을 나타내고 있음이 밝혀졌다. 본 연구에서 무색의 d-CLA 시료(여러 이성체의 혼합물)가 MCF-7, A-549, HT-29 및 PC-3 암세포에 대해 강한 세포독성을 나타내었고, 이 d-CLA 시료의 세포독성효과는 색소가 함유 된 r-CLA 시료나 c-CLA 시료와 유사하여 유의성이 있는 차이는 없었다. 그러나 이들은 정상세포의 생육에는 오히려 낮은 처리 농도에서는 생육을 증가시키는 효과가 있었다.
Safflower oil과 같은 식물성유를 사용하여 합성한 CLA 시료에 함유된 색소도 실험실에서나 산업적으로 규조토 여과로 제거하지만, 완전히 제거되지 않기 때문에 감압증류의 방법이 사용되고 있다. 본 연구에서도 감압증류로 CLA 시료에 함유된 색소를 효율적으로 제거할 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
c9,t11-CLA 이성체의 특징은 무엇인가?
CLA는 다양한 이성체(C7-C12의 cis, trans 이성체)를 갖는다. 그 중 c9,t11-CLA 이성체는 B. fibrisolvens와 같은 반추위에 서식하는 미생물에 의해 linoleic acid로부터 합성되어 반추위 동물의 조직이나 우유에 축적되고 있다[15,18]. 또한 인체의 장에 서식하는 L.
Conjugated linoleic acid는 항암효과 외 어떤 효과를 갖는가?
그 이후 CLA는 여러 인체암세포와 발암물질로 유발한 동물실험에서 그 항암성이 인정되었고 그 기작도 연구되었다[2,3,6,8,9,11,14,21,23,24]. 또한 CLA는 항암효과 외에 면역증진효과, 혈중 cholesterol 감소효과, 체지방감소효과 등 인체에 도움이 되는 기능성 물질임이 많은 연구자들에 의해 밝혀졌다[1,4,7,20]. 따라서 21C에 개발된 최고의 기능성 물질로서 인정을 받고 있는 CLA는 1997년에 인체 체지방을 감소에 도움을 줄 수 있는 diet supplement로 미국에서부터 시판되기 시작하여 현재 유럽을 비롯한 많은 국가에서 시판되고 있다.
Conjugated linoleic acid는 언제 최초로 동정되었는가?
Conjugated linoleic acid (CLA)는 1987년에 최초로 ground beef에서 7,12-di-methylbenz[a]anthrathene (DMBA)으로 유발한 mouse skin carcinogenesis를 억제하는 항암물질로 분리 및 동정되었다[6]. 그 이후 CLA는 여러 인체암세포와 발암물질로 유발한 동물실험에서 그 항암성이 인정되었고 그 기작도 연구되었다[2,3,6,8,9,11,14,21,23,24].
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