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벤조피렌의 저감화 및 해독 기작을 위한 식이 소재 탐색
Detoxification Mechanism of Benzopyrene by Food Factors 원문보기

식품산업과 영양 = Food industry and nutrition, v.18 no.2, 2013년, pp.33 - 35  

심순미 (세종대학교 식품공학과)

초록이 없습니다.

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성능/효과

  • Malhotra 등(12)은 폐암 발생에 있어 유사분열단계에서의 세포사멸(mitotic catastrphe)과 세포자멸사(apoptosis)를 조절하는데 curcumin과 resveratrol 효과를 알아보기 위해, 수컷 Laka 마우스를 무처리군, 벤조피렌, 벤조피렌+curcumin, 벤조피렌+resveratrol, 벤조피렌+curcumin+resveratrol 5그룹으로 나누어 처리한 후 폐를 분석한 결과, 벤조 피렌 처리구는 소핵형성(micronuclei formation)과 bcl-2의 단백질 발현이 증가한 반면 apoptotic cell 수와 bax의 단백질 발현은 유의적으로 감소하였으며, curcu- min과 resveratrol을 단독으로 처리한 그룹에서는 소핵 형성이 감소하였으나 유의적인 차이는 보이지 않는 것으로 나타났다. Curcumin+resveratrol 처리구에서는 소 핵형성과 bcl-2의 단백질 발현 모두 유의적으로 감소하였으며 bax 단백질의 발현 및 apoptotic 세포의 수는 상당량 증가한 것으로 나타나, cucumin+resveratrol의 처리는 벤조피렌에 의해 유도된 폐조직에서 apoptosis를 자극함으로써 유사분열 단계에서의 세포사멸을 조절하는 것으로 나타났다.
  • Myricetin, catechins, quercetin: HepG2 human hepatoma cell에서 벤조피렌으로 유도된 DNA손상에 대한 myricetin, (+)-catechin, (-)-epicatechin, quercetin 4종 폴리페놀의 보호효과를 조사한 결과, 벤조피렌 유래 DNA strand break와 pyrimidine의 산화(Endo III sensitive site)에 대해서는 myricetin과 quercetin이 각각 효과를 나타냈으며, purine의 산화(Fpg sensitive site) 억제에는 quercetin이 효과가 있는 것으로 나타났다. (+)-cathchin과 (-)-epicatechin 또한 DNA strand break와 pyrimidine 산화 억제에 효과(10, 20 μM)가 있는 것으로 나타나 폴리페놀이 벤조피렌에 의한 인간유래 세포에서의 DNA strans break와 산화적인 DNA 손상에 대한 보호효과가 있다.
  • Polypymeric 홍차 추출물: Black tea powder 클로로포름, 에틸아세테이트, n-부탄올으로 추출한 후 주로 카페인을 함유한 클로로포름 추출물은 버리고, 나머지 에틸아세테이트와 부탄올추출물을 아세톤-클로로포름, 아세톤-에테르, 메탄올-에테르로 분획하여 총 5가지 분획물을 얻은 후, 5가지 분획물을 동일한 비율로 혼합한 poly- meric black tea polyphenol(PBP) 혼합물을 수컷 Swiss 마우스에게 15일 동안 섭취시킨 후 14일째에 벤조피렌을 경구투여 하고 24시간 후에 간과 폐를 분석한 결과, 1% PBP 처리가 간과 폐 조직에서 벤조피렌에 의해 유도되는 CYP1A1(EROD)과 CYP1A2(MROD)의 활성과 단백질 발현을 유의적으로 감소시킨다는 것을 알 수 있다(5).
  • 벤조피렌의 저감화 및 해독기작에 있어서 소환기관내 용해성, 흡수저해, 간의 대사조절, 항산화 및 항암 작용에 있어서 폴리페놀이 소화관내 불용성 화합물 형성 유도를 통해 배출유도, 소장세포 흡수 수송관련 단백질 발현 억제를 통한 흡수 억제, 발암유발 관련대사 효소 발현 억제 및 해독관련효소 발현 유도, 주요 타겟 장기에서 발암 예방 및 항산화 효능평가 등의 기작을 수행하는 것으로 나타났다.
  • 비타민 C, 비타민 E, 셀레늄, 글루타치온: 224마리의 암컷 Wistar 래트를 4그룹으로 나누어 벤조피렌, 벤조피렌+비타민C, 벤조피렌+비타민C+비타민E, 벤조피렌+glutathione+selenium을 투여한 후 tumor induction, survival time, carcinogenetic potency, anticarcinogenic potency를 조사한 결과, 비타민 C, 비타민 E, 셀레늄, 글루타치온 등 식이로부터 흡수되어 exogenous inhibitors로 작용함으로써 항종양 효과를 나타내는 영양소 들을 단독 혹은 조합하여 사용하는 것은 벤조피렌 유래 발암에 대한 억제제로서 효과가 있음을 알 수 있다(7).

후속연구

  • 또한 벤조피렌의 (+)-anti-7,8-dihydroxy-9,10-tetrahydrobenzo[a]pyrene ((+)-anti-BaPDE)은 in vivo와 in vitro에서 모두 발암성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 이러한 벤조피렌의 저감화를 위해 소화기관 내 용해성, 흡수저해, 간의 대사 조절, 항산화 및 항암작용 측면에서 식이소재로 영양소 및 폴리페놀 연구가 필요하다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
벤조피렌에서 발암성을 나타내는 성분은 무엇이 있는가? 이러한 DNA 손상은 UVA의 photosensitizing agent인 벤조피렌과 공존할 때 상승효과에 의해 DNA손상이 심화되는 것으로 알려져 있다. 또한 벤조피렌의 (+)-anti-7,8-dihydroxy-9,10-tetrahydrobenzo[a]pyrene ((+)-anti-BaPDE)은 in vivo와 in vitro에서 모두 발암성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 이러한 벤조피렌의 저감화를 위해 소화기관 내 용해성, 흡수저해, 간의 대사 조절, 항산화 및 항암작용 측면에서 식이소재로 영양소 및 폴리페놀 연구가 필요하다.
벤조피렌이란 무엇인가? 벤조피렌(benzopyrene)은 화석연료 등의 불완전연소 과정에서 생성되는 다환방향족탄화수소의 한 종류로 인체에 축적될 경우 각종 암을 유발하고 돌연변이를 일으키는 환경호르몬이다(1). 벤조피렌(benzopyrene)은 간과 폐 조직에서 벤조피렌에 의해 유도되는 CYP1A1(EROD) 과 CYP1A2(MROD)의 활성과 단백질 발현을 하는데, 이중 CYP1A1 발현은 벤조피렌 유발 DNA 손상을 유래한다.
CYP1A1 발현의 벤조피렌 유발 DNA 손상은 무엇에 의해 심화되는가? 벤조피렌(benzopyrene)은 간과 폐 조직에서 벤조피렌에 의해 유도되는 CYP1A1(EROD) 과 CYP1A2(MROD)의 활성과 단백질 발현을 하는데, 이중 CYP1A1 발현은 벤조피렌 유발 DNA 손상을 유래한다. 이러한 DNA 손상은 UVA의 photosensitizing agent인 벤조피렌과 공존할 때 상승효과에 의해 DNA손상이 심화되는 것으로 알려져 있다. 또한 벤조피렌의 (+)-anti-7,8-dihydroxy-9,10-tetrahydrobenzo[a]pyrene ((+)-anti-BaPDE)은 in vivo와 in vitro에서 모두 발암성을 나타내는 것으로 알려져 있다.
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