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초록
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본 연구는 산화적 스트레스로부터 유도되는 신경세포 사멸을 보호할 수 있는 생리활성물질을 탐색하기 위하여 검정콩 껍질 추출물의 항산화 효과 및 PC12 신경세포 보호효과에 대하여 조사하였다. 다양한 용매에 의해 추출된 검정콩 껍질 추출물의 총 페놀화합물 함량을 측정한 결과 70% acetone 추출물이 다른 용매추출물에 비하여 가장 높은 총 페놀화합물 함량을 나타내었으며, 이를 기초로 70% acetone 추출물을 이용한 세포 내 항산화 활성도 높은 것으로 나타났다. 또한 PC12 신경세포 보호효과를 조사한 결과, 세포생존율과 세포막 손상 보호효과에서 70% acetone 추출물 처리구는 최대 $500{\mu}g/mL$까지 $H_2O_2$를 처리한 대조구에 비하여 농도 의존적으로 신경세포 보호효과가 나타남을 알 수 있었다. 동일 추출물을 활용한 in vivo 인지학습능력 평가에서도 대조구인 $A{\beta}$ ICV injection을 한 group과 비교하였을 때 전체적으로 추출물의 농도가 증가할수록 Y-maze test와 passive avoidance test에서 control구와 유사하거나 높은 인지 및 기억 능력 회복효과를 보여주었다. 본 연구결과를 종합해 보면 BSSCE는 항산화, 뇌 신경세포 보호효과 및 in vivo 인지 기억 회복능을 갖는 것으로 판단되며, 추후 검정콩 껍질에 존재하는 유효 생리활성물질을 확인함으로써 현대 사회의 가장 큰 질병 중 하나인 알츠하이머성 치매(AD)와 같은 퇴행성 뇌신경질환 예방에 유용한 소재가 될 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Rat pheochromocytoma cells (PC12) and mice were utilized as in vitro and in vivo models to determine the neuroprotective effects of a 70% acetone extract of black soybean seed coat (BSSCE). BSSCE showed higher total phenolic contents than other extracts. Intracellular reactive oxygen species accumul...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구의 목적은 검정콩 껍질 추출물을 이용하여 in vitro 항산화 효과 및 신경세포 보호효과, 그리고 Aβ에 의해 유도되는 퇴행성 뇌신경질환으로서의 알츠하이머성 치매(AD) 예방효과를 위한 in vivo 인지 · 학습 회복 능력을 갖는 건강기능성식품 소재로서의 산업적 활용 가능성을 제시하고자 한다.
  • 본 연구는 산화적 스트레스로부터 유도되는 신경세포 사멸을 보호할 수 있는 생리활성물질을 탐색하기 위하여 검정콩 껍질 추출물의 항산화 효과 및 PC12 신경세포 보호효과에 대하여 조사하였다. 다양한 용매에 의해 추출된 검정콩 껍질 추출물의 총 페놀화합물 함량을 측정한 결과 70% acetone 추출물이 다른 용매추출물에 비하여 가장 높은 총 페놀화합물 함량을 나타내었으며, 이를 기초로 70% acetone 추출물을 이용한 세포 내 항산화 활성도 높은 것으로 나타났다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Alzheimer’s Disease 환자에게서 발견되는 병변학적인 요소 중 가장 중요한 것은 무엇인가? 퇴행성 뇌 신경질환의 대부분을 차지하는 Alzheimer’s Disease(AD)는 기억 능력과 인지 능력이 상실되는 임상적 특성을 가지고 있다. 이들 AD 환자에게서 발견되는 병변학적인 요소 중 가장 중요한 것으로는 amyloid-β protein(Aβ)이 있고, 이는 강력한 치매 유발물질로 보고되고 있다(3). 더욱이 Aβ에 의한 뇌 신경세포독성은 H2O2를 포함하는 활성산소종의 세포 내 증가로 산화적 스트레스와 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있다(4).
노화란? 최근 경제성장과 더불어 생활수준의 향상으로 인한 well-being trend로 소비자들의 건강에 대한 관심이 높아지면서 질병예방, 노화방지 등의 각종 생리활성을 가진 기능성 제품의 수요가 점차적으로 증가하고 있다(1). 노화란 생명체가 스트레스와 손상, 질병 등에 대항하는 능력이 점차적으로 감소하는 과정을 말하며(2), 수많은 노화에 관한 이론 중 산화적 스트레스 이론은 그 중 유력한 노화이론으로 받아들여지고 있다. 퇴행성 뇌 신경질환의 대부분을 차지하는 Alzheimer’s Disease(AD)는 기억 능력과 인지 능력이 상실되는 임상적 특성을 가지고 있다.
검정콩 껍질의 효능은? 검정콩은 일반적인 콩이 갖는 영양적 기능 외에도 그 껍질에 함유된 특유의 색소로 인해 식미감을 증대시키고 다양한 생리적 유효 활성을 발휘하여 예부터 한방에서 제약 소재로도 사용하여 왔다(5). 현재까지 검정콩 껍질에 관한 연구로는 색소안정성, 항산화, 및 항암효과(6-8) 등이 보고되고 있으나 항산화성을 기반으로 한 신경세포 보호효과와 이와 관련된 인지기능 개선 연구는 상대적으로 미비한 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 검정콩 껍질 추출물을 이용하여 in vitro 항산화 효과 및 신경세포 보호효과, 그리고 Aβ에 의해 유도되는 퇴행성 뇌신경질환으로서의 알츠하이머성 치매(AD) 예방효과를 위한 in vivo 인지·학습 회복 능력을 갖는 건강기능성식품 소재로서의 산업적 활용 가능성을 제시하고자 한다.
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참고문헌 (24)

  1. Miranda S, Opazo C, Larrondo LF, Mufoiz FJ, Ruiz F, Leighton F, Inestrosa NC. The role of oxidative stress in the toxicity induced by amyloid $\beta$ -peptide in Alzheimer's disease. Prog. Neurobiol. 62: 633-648 (2000) 

  2. Munoz G, Feldman H. Cause of Alzheimer's disease. Can. Med. Assoc. J. 162: 65-72 (2000) 

  3. Kim NH, Jeong MS, Choi SY, Kang JH. Oxidative modification of cytochrome c by hydrogen peroxide. Mol. Cells 22: 220-227 (2006) 

  4. Choi SJ, Kim MJ, Heo HJ, Hong B, Cho HY, Kim YJ, Kim HK, Lim ST, Jun WJ, Kim EK, Shin DH. Ameliorating effect of Gardenia jasminoides extract on amyloid beta peptide-induced neuronal cell deficit. Mol. Cells 24: 113-118 (2007) 

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  23. Bryan-Sisneros AA, Fraser SP, Suh YH, Djamgoz MB. Toxic effect of the beta-amyloid precursor protein scolopamin induced hypermolility in rats. Pharm. Pharmacol. 45: 841-843 (1993) 

  24. Bagheri M, Joghataei MT, Mohseni S, Roghani M. Genistein ameliorates learning and memory deficits in amyloid $\beta$ (1-40) rat model of Alzheimer's disease. Neurobiol. Learn. Mem. 95: 270- 276 (2011) 

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