[논문]복분자 미숙과와 홍삼 추출물의 콜레스테롤 개선 효과

이수정; 이민정; 고영종; 최혜란; 정종태; 최경민; 차정단; 황승미; 정후길; 박종혁; 이태범

doi:10.9721/kjfst.2013.45.5.628

복분자 미숙과와 홍삼 추출물의 콜레스테롤 개선 효과
Effects of Extracts of Unripe Black Raspberry and Red Ginseng on Cholesterol Synthesis 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.45 no.5, 2013년, pp.628 - 635

이수정 (고창복분자연구소) , 이민정 (고창복분자연구소) , 고영종 (고창복분자연구소) , 최혜란 (고창복분자연구소) , 정종태 (고창복분자연구소) , 최경민 (진안홍삼연구소) , 차정단 (진안홍삼연구소) , 황승미 (진안홍삼연구소) , 정후길 (임실치즈연구소) , 박종혁 (임실치즈연구소) , 이태범 (고창복분자연구소)

초록
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본 연구는 복분자 미숙과와 홍삼 물 추출물을 이용하여 인간 간암세포주(HepG2)와 위장관세포주(Caco-2)를 이용하여 콜레스테롤 억제효과 및 그와 연관된 HMG-CoA reductase 활성 억제효과 및 LDL 및 HDL과 관련된 분자기전을 조사하였다. 그 결과 복분자 미숙과와 홍삼 추출물은 모두 콜레스테롤 합성 억제 효과를 보였을 뿐만 아니라 HMG-CoA reductase 활성 억제효과를 보였다. 또한 두 추출물은 단독 투여시 보다 복합 투여시 부가효과를 보였다. 그리고 LDL receptor와 이를 조절하는 SREBP-2를 증가시키고 콜레스테롤 transport 인 ABCA1의 발현을 증가시켜 LDL를 낮추고 HDL를 높이는 효과가 있을 것으로 판단된다. 특히 두 추출물의 복합 투여시 훨씬 높은 시너지 효과를 나타냄을 확인하였다. 이러한 결과는 전통적으로 오랜 기간 사용되어온 천연물인 복분자와 홍삼이 콜레스테롤 예방에 효과적임을 입증한 결과로 관련 대사증후군의 예방에 기여할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

We investigated the effects of water extracts of unripe black raspberry (UBR) and red ginseng (RG) on cholesterol synthesis, 3-hydroxy-3-methylglutaryl (HMG)-CoA reductase activity, and expression of low-density lipoprotein (LDL) or high-density lipoprotein (HDL)-related genes in HepG2 and Caco-2 (human hepatoma and intestinal cell lines, respectively). Our results showed that cholesterol synthesis and HMG-CoA reductase activity in HepG2 cells were inhibited by UBR and RG. Further, co-treatment with UBR and RG had a greater effect than did treatment with either UBR or RG. In Caco-2 cells, treatment with UBR and RG increased the expression of LDL-regulated genes, such as LDL receptor and SREBP-2, and also upregulated the level of HDL-associated ABCA1. Moreover, co-treatment with UBR and RG appeared to be more effective than treatment with either UBR or RG. Taken together, our results indicate that UBR and RG regulate the level of HDL-associated ABCA1 via signaling pathway, thereby preventing cholesterol synthesis.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 복분자 미숙과와 홍삼 물 추출물을 이용하여 인간 간암세포주(HepG2)와 위장관세포주(Caco-2)를 이용하여 콜레스테롤 억제효과 및 그와 연관된 HMG-CoA reductase 활성 억제효과 및 LDL 및 HDL과 관련된 분자기전을 조사하였다. 그 결과 복분자 미숙과와 홍삼 추출물은 모두 콜레스테롤 합성 억제 효과를 보였을 뿐만 아니라 HMG-CoA reductase 활성 억제효과를 보였다.
본 연구에서는 사람의 간세포에 복분자 추출물과 홍삼 추출물을 단독 처리 또는 복합 처리하여 세포의 콜레스테롤 합성 억제효과를 확인한 후 콜레스테롤 합성을 억제하는 가장 효과적인 추출물의 추출용매와 농도를 확인하고, 복분자와 홍삼 추출혼합물, 그리고 복분자의 단일물질인 폴리페놀류와 홍삼의 단일물질인 ginsenoside류의 세포내 콜레스테롤 대사관련 효소의 활성을 측정하여 추출물 혼합액이 효소의 활성에 미치는 영향을 확인하며, 이들 추출물이 세포내의 HDL/LDL 관련 유전자의 발현에 미치는 영향을 알아보고자 한다.
전라북도 고창과 진안의 지역특화작물인 복분자와 홍삼은 오랫동안의 경험을 통해 장기복용에 대한 부작용이 없고 안전성이 확보된 장점이 있다. 이에 본 연구는 천연물을 이용한 고지혈증의 예방 및 치료에 복분자와 홍삼 물추출물을 사용할 수 있다는 분자생물학적 근거를 제시하였다고 생각된다.

제안 방법

First strand cDNA를 50 mM Tris-HCl (pH 8.3), 75 mM KCl, 3mM MgCl2, 10 mM DTT (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA), 1 U/μL RNasin (Invitrogen), 1 mM each dNTP, oligo(dT)20 100 ng과 MMLV reverse transcriptase (Invitrogen) 200 U가 함유된 20 μL의 용액에서 총 RNA 2 μg으로부터 합성하였다.
복분자 미숙과와 홍삼 물 추출물에서 콜레스테롤 생성효소인 HMG-CoA 환원효소 활성억제효과를 조사하였다. HMG-CoA 환원효소 활성 억제 효과를 보기 위해 비교 대조군으로서 pravastatin 50 nM을 사용하였다.
HepG2 세포와 Caco-2 세포를 6 well plate 3×105 cell/mL로 분주하여 24시간 배양 후, 복분자 미숙과 물추출물과 홍삼 물추출물을 처리하여 시간에 따른 LDL 및 HDL 관련 유전자 발현 변화를 확인하였다.
MTT assay는 cell viability assay kit (EZ-Cytox, Dogen, Seoul, Korea)를 이용하였고, 모든 well에 MTT 용액 10 μL를 가해주고 다시 37℃, 5% CO2에서 4시간 배양한 뒤 흡광도 측정을 위해 1분 정도 부드럽게 shaking을 한 뒤 microplate reader (Synergy HT, Bio-Tek, Winooski, VT, USA)를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다.
3), 75 mM KCl, 3mM MgCl₂, 10 mM DTT (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA), 1 U/μL RNasin (Invitrogen), 1 mM each dNTP, oligo(dT)₂₀ 100 ng과 MMLV reverse transcriptase (Invitrogen) 200 U가 함유된 20 μL의 용액에서 총 RNA 2 μg으로부터 합성하였다. cDNA를 합성한 뒤, LDL 생성 관련 인자인 LDL 수용체와 전사인자인 sterol regulatory element binding protein (SREBP)-1, SREBP-2, HMG-CoA 환원효소 mRNA 발현 정도와 HDL 관련 인자인 콜레스테롤 transporter ABCA1 (ATP binding cassette transporter A1), SR-B1 (Scavenger receptor class B, type I) mRNA의 발현 정도를 확인 하였다. 실시간 PCR은 Fast Start DNA Master SYBR Green kit (Roche, Mannheim, Germany)을 이용하여 Light Cycler 2.
간세포주인 HepG2 세포주에서 복분자와 홍삼추출물의 세포독성을 조사하였다. 복분자의 경우 미숙과와 완숙과의 물 및 25, 50, 75% 에탄올 추출물 모두 세포독성을 보이지 않았으며(Fig.
같은 방법으로 Caco-2 세포 또한 96 well에 2×104 cell/mL 농도로 90 μL씩 분주하고, 복분자와 홍삼 추출물들을 농도별로 제조하여 처리한 뒤 48시간 동안 배양기에서 배양 하였다.
또한, 복분자와 홍삼의 주성분인 폴리페놀류와 ginsenoside를 이용하여 HMG-CoA 환원효소 활성 억제 효과를 조사하였다.
복분자 물 추출물은 복분자 미숙과 및 완숙과 생과 1 kg에 물 10 L를 넣고 환류냉각장치를 부착한 히팅 맨틀을 이용 2시간 동안 100℃에서 가열 추출하였고, 이것을 2회 반복 하였으며 복분자 에탄올 추출물은 복분자 미숙과 및 완숙과 생과 각각 1 kg에 25, 50, 75% 에탄올 10 L씩을 넣고 환류냉각장치를 부착한 히팅 맨틀을 이용 2시간 동안 80℃에서 가열 추출하였다. 홍삼 물 추출물은 홍삼 1 kg에 물 10 L를 넣고 환류냉각장치를 부착한 히팅 맨틀을 이용 75℃에서 48시간, 72시간, 48시간 3회 가열 추출 하였으며 홍삼 에탄올 추출물은 홍삼 각각 1 kg에 20, 40, 60% 에탄올 10 L씩을 넣고 환류냉각장치를 부착한 히팅 맨틀을 이용 75℃에서 48시간, 72시간, 48시간 3회 가열 추출 하였다.
복분자 미숙과와 홍삼 물 추출물에서 콜레스테롤 생성효소인 HMG-CoA 환원효소 활성억제효과를 조사하였다. HMG-CoA 환원효소 활성 억제 효과를 보기 위해 비교 대조군으로서 pravastatin 50 nM을 사용하였다.
복분자와 홍삼 추출물의 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA (HMG-CoA) reductase activity 억제를 확인하기 위해 HMG-CoA reductase activity assay kit (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 사용하였다.
cDNA를 합성한 뒤, LDL 생성 관련 인자인 LDL 수용체와 전사인자인 sterol regulatory element binding protein (SREBP)-1, SREBP-2, HMG-CoA 환원효소 mRNA 발현 정도와 HDL 관련 인자인 콜레스테롤 transporter ABCA1 (ATP binding cassette transporter A1), SR-B1 (Scavenger receptor class B, type I) mRNA의 발현 정도를 확인 하였다. 실시간 PCR은 Fast Start DNA Master SYBR Green kit (Roche, Mannheim, Germany)을 이용하여 Light Cycler 2.0 (Roche)에서 증폭하였다. 실험에 사용된 primer와 PCR 조건은 Table 1, 2와 같으며 유전자의 정량분석은 Light Cycler Software 4.
예비실험 결과 복분자 추출물을 1 μg/mL에서 100 μg/mL까지 여러 농도로 처리하였을 때 100 μg/mL에서 가장 우수한 콜레스테롤 합성 억제 효과를 나타내었으며, 홍삼 추출물을 100 μg/mL에서 800 μg/mL까지 여러 농도로 처리하였을 때 800 μg/mL에서 가장 우수한 콜레스테롤 합성 억제 효과를 나타내어 이후의 실험에서는 복분자 추출물의 경우 100 μg/mL, 홍삼 추출물의 경우 800 μg/mL 농도에서 실험을 수행하였다(data not shown).
위장관은 지질과 콜레스테롤 대사에 있어서 중요한 역할을 담당하며 특히 소화관을 통한 콜레스테롤의 흡수와 담즙액에 의한 콜레스테롤 분비의 균형을 통하여 콜레스테롤 항상성을 유지한다. 위장관세포주인 Caco-2 세포에서 복분자 미숙과와 홍삼 물추출물과 추출물 혼합액이 LDL 및 HDL 관련 유전자에 미치는 영향을 알아보기 위하여 각각의 추출물을 배지 내에 첨가한 뒤 48시간 동안 배양하였다. 이렇게 배양한 세포로부터 total RNA을 분리한 후 역전사 효소를 이용하여 cDNA를 합성하고 이렇게 합성된 cDNA를 이용하여 real-time PCR을 통해 다양한 LDL 및 HDL 관련 유전자의 발현을 조사하였다(Fig.
위장관세포주인 Caco-2 세포에서 복분자 미숙과와 홍삼 물추출물과 추출물 혼합액이 LDL 및 HDL 관련 유전자에 미치는 영향을 알아보기 위하여 각각의 추출물을 배지 내에 첨가한 뒤 48시간 동안 배양하였다. 이렇게 배양한 세포로부터 total RNA을 분리한 후 역전사 효소를 이용하여 cDNA를 합성하고 이렇게 합성된 cDNA를 이용하여 real-time PCR을 통해 다양한 LDL 및 HDL 관련 유전자의 발현을 조사하였다(Fig. 4).
HepG2 세포는 96 well에 1×10⁴ cell/mL 농도로 90 μL씩 분주 한 뒤 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 48시간 동안 배양하였다. 이후 복분자와 홍삼 추출물들을 농도별로 제조하여 처리한 후 48시간 동안 배양기에서 배양하였다. 같은 방법으로 Caco-2 세포 또한 96 well에 2×10⁴ cell/mL 농도로 90 μL씩 분주하고, 복분자와 홍삼 추출물들을 농도별로 제조하여 처리한 뒤 48시간 동안 배양기에서 배양 하였다.
추출물은 여과지(ADVANTEC No. 2, Adventec Toyo Kaisha, Tokyo, Japan)를 이용 여과하여 감압농축 후 동결 건조 하였다.
24시간 후 세포배양액을 centrifucal filter units (Vivaspin 4, Sartorius stedium, Göttingen, Germany)를 사용하여 농축시켰다. 콜레스테롤의 총 양은 콜레스테롤 정량 키트(Cholesterol/cholesterol ester quantitation kit, BioVision, Mountain View, CA, USA)를 사용하여 측정하였다. 시료와 reagent를 섞어 빛을 차단 후 37℃에서 1시간 동안 배양하여 530/590 nm ELISA reader (Bio-Tek)를 이용해 측정하였다.
복분자 물 추출물은 복분자 미숙과 및 완숙과 생과 1 kg에 물 10 L를 넣고 환류냉각장치를 부착한 히팅 맨틀을 이용 2시간 동안 100℃에서 가열 추출하였고, 이것을 2회 반복 하였으며 복분자 에탄올 추출물은 복분자 미숙과 및 완숙과 생과 각각 1 kg에 25, 50, 75% 에탄올 10 L씩을 넣고 환류냉각장치를 부착한 히팅 맨틀을 이용 2시간 동안 80℃에서 가열 추출하였다. 홍삼 물 추출물은 홍삼 1 kg에 물 10 L를 넣고 환류냉각장치를 부착한 히팅 맨틀을 이용 75℃에서 48시간, 72시간, 48시간 3회 가열 추출 하였으며 홍삼 에탄올 추출물은 홍삼 각각 1 kg에 20, 40, 60% 에탄올 10 L씩을 넣고 환류냉각장치를 부착한 히팅 맨틀을 이용 75℃에서 48시간, 72시간, 48시간 3회 가열 추출 하였다. 추출물은 여과지(ADVANTEC No.

대상 데이터

HepG2, Caco-2 cell line 모두 한국세포주 은행에서 분양 받았으며 Dulbcco’s Modified Eagle Media (DMEM, Welgene, Daegu, Korea)에 56℃에서 30분간 열처리된 fetal bovine serum(PAA, Etobicoke, ON, Canada) 10%와 항생제(penicillin/streptomycin, Lonza, Walkersville, MD, USA) 1%를 첨가하여 37℃, 습도 90%, 5% CO2 배양기에서 배양하였다.
cell/mL로 분주하여 24시간 배양 후, 복분자 미숙과 물추출물과 홍삼 물추출물을 처리하여 시간에 따른 LDL 및 HDL 관련 유전자 발현 변화를 확인하였다. RNA 추출은 total RNA extraction reagent인 Tri reagent (RNAiso PLUS, TAKARA, Otsu, Japan)를 이용하였다. Tri reagent 1mL을 세포에 넣은 후 15초 동안 vortex 하였다.
2B). 따라서 콜레스테롤 합성 억제 효과를 보기 위해 이후 진행된 모든 실험은 복분자 미숙과와 홍삼 물추출물을 선택하여 사용하였다.
복분자와 홍삼 추출물의 콜레스테롤 합성 억제 효과를 알아보기 위하여 간세포주인 HepG2 세포를 이용하여 실험을 실시하였다(Fig. 2). 예비실험 결과 복분자 추출물을 1 μg/mL에서 100 μg/mL까지 여러 농도로 처리하였을 때 100 μg/mL에서 가장 우수한 콜레스테롤 합성 억제 효과를 나타내었으며, 홍삼 추출물을 100 μg/mL에서 800 μg/mL까지 여러 농도로 처리하였을 때 800 μg/mL에서 가장 우수한 콜레스테롤 합성 억제 효과를 나타내어 이후의 실험에서는 복분자 추출물의 경우 100 μg/mL, 홍삼 추출물의 경우 800 μg/mL 농도에서 실험을 수행하였다(data not shown).
복분자와 홍삼 추출물이 혈중 cholesterol의 조절과, 혈중지질의 구성 성분인 HDL, LDL의 생성에 관련된 유전자들의 발현에 미치는 영향을 알아보고자 인간 간암 세포주(human liver hepatocellular carcinoma cell line)인 HepG2 세포와 인간 대장암 세포주(human colorectal adenocarcinoma cell line)인 Caco-2 세포를 실험에 사용하였다.

데이터처리

Different superscripts in the same column indicate significant differences between groups at p<0.05 by Duncan’s multiple comparison test.
모든 분석 자료는 평균±표준오차로 나타내었으며 실험결과는 SPSS 12.0K (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 p<0.05 수준에서 통계처리 하였고 Duncan’s multiple range test로 검증하였다.

이론/모형

배양이 끝난 세포의 생존률은 3-(4,5-dimethylthiazole-2-yl)-2, 5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT) 환원 방법을 이용하여 측정하였다. MTT assay는 대사가 왕성한 세포의 농도를 측정하는 방법으로 미토콘드리아의 탈수소 효소작용에 의해 MTT tetrazolium이 MTT formazan으로 환원되는 방법을 이용하여 450 nm의 파장에서 흡광도를 측정하고 이는 살아있는 세포수를 반영한다.
0 (Roche)에서 증폭하였다. 실험에 사용된 primer와 PCR 조건은 Table 1, 2와 같으며 유전자의 정량분석은 Light Cycler Software 4.0 (Roche)을 이용하였다.

성능/효과

100 μg/mL 복분자 미숙과 추출물과 800 μg/mL의 홍삼 추출물에서 pravastatin과 비슷한 HMG-CoA 환원효소 활성 억제 효과를 나타내었으며(Fig. 3A), 복분자 미숙과와 홍삼 물추출물 병행 투여시 HMG-CoA 환원효소 활성 억제 효과를 확인한 결과, 복분자 미숙과 및 홍삼 물추출물을 각각 100, 800 μg/mL의 농도로 단독으로 처리하였을 때와 각 추출물을 절반농도로 혼합한 혼합액이 서로 비슷한 억제효과를 보이는 걸로 보아 복분자 미숙과와 홍삼 물추출물은 HMG-CoA 환원효소 활성 억제에 대해 상승효과를 나타냄을 확인하였다(Fig. 3A).
10가지의 폴리페놀류와 12가지의 ginsenoside를 50 μg/mL 농도로 처리하여 활성억제효과를 본 결과 폴리페놀류에서는 caffeic acid, elligic acid, ferulic acid 및 gallic acid에서 복분자 미숙과 추출물과 유사한 HMG-CoA 환원효소 활성 억제 효과를 보임을 확인하였다(Fig. 3B).
본 연구는 복분자 미숙과와 홍삼 물 추출물을 이용하여 인간 간암세포주(HepG2)와 위장관세포주(Caco-2)를 이용하여 콜레스테롤 억제효과 및 그와 연관된 HMG-CoA reductase 활성 억제효과 및 LDL 및 HDL과 관련된 분자기전을 조사하였다. 그 결과 복분자 미숙과와 홍삼 추출물은 모두 콜레스테롤 합성 억제 효과를 보였을 뿐만 아니라 HMG-CoA reductase 활성 억제효과를 보였다. 또한 두 추출물은 단독 투여시 보다 복합 투여시 부가효과를 보였다.
그리고 LDL receptor와 이를 조절하는 SREBP-2를 증가시키고 콜레스테롤 transport 인 ABCA1의 발현을 증가시켜 LDL를 낮추고 HDL를 높이는 효과가 있을 것으로 판단된다. 특히 두 추출물의 복합 투여시 훨씬 높은 시너지 효과를 나타냄을 확인하였다.
이상의 결과들을 볼 때, 복분자와 홍삼의 추출물 혼합액을 첨가한 배지로 배양한 간세포에서 콜레스테롤 합성이 감소하였음을 확인할 수 있었는데 이는 대조군 또는 복분자 추출물과 홍삼 추출물을 단독으로 사용한 실험군들에 비해 LDL 수용체 mRNA와 이를 조절하는 SREBP-2 mRNA의 발현이 증대되어 나타난 결과임을 확인할 수 있었다. 그뿐만 아니라 복분자와 홍삼 추출물 혼합액은 HDL 합성에 관계되는 유전자인 ABCA1과 SR-B1의 mRNA의 발현을 증대시켜 증가한 HDL 단백질에 의해 콜레스테롤 저하 효과를 나타냄을 증명하였다. 전라북도 고창과 진안의 지역특화작물인 복분자와 홍삼은 오랫동안의 경험을 통해 장기복용에 대한 부작용이 없고 안전성이 확보된 장점이 있다.
3B). 또한, 12가지 종류의 ginsenoside에 의한 활성 억제 효과를 확인한 결과 ginsenoside-Rd, -Re, -Rf 및 -Rg2에서 가장 높은 HMG-CoA 환원효소 활성 억제 효과가 있음을 확인할 수 있었다(Fig. 3C).
반면 중성 지방과 인지질 대사에 관여하는 유전자인 SREBP-1의 경우 추출물 처리에 있어서 큰 영향을 받지 않음을 확인할 수 있었으며(data not shown), SR-B1 유전자는 복분자 미숙과와 홍삼 물추출물을 단독으로 처리하였을 때에는 그 유전자의 발현에 큰 변화가 없었지만 추출물 혼합액을 처리하였을 경우 유전자의 발현이 다소 증가하는 양상을 나타내었다.
복분자 추출물의 경우 100 μg/mL의 농도에서 미숙과와 완숙과 추출물을 비교하였을 때 완숙과에 비해 미숙과 추출물이 보다 높은 콜레스테롤 합성 억제 효과를 나타내었으며, 미숙과의 추출용매 조건에 있어서는 에탄올 추출물 보다는 물 추출물이 보다 높은 억제 효과를 보였다(Fig. 2A).
복분자와 홍삼 추출물에 있어서 복분자 완숙과와 미숙과의 경우는 100 μg/mL, 홍삼 추출물의 경우는 1,000 μg/mL 농도에서 어떠한 독성도 보이지 않아 두 추출물은 세포독성이 없음을 확인하였다.
복분자의 경우 미숙과와 완숙과의 물 및 25, 50, 75% 에탄올 추출물 모두 세포독성을 보이지 않았으며(Fig. 1A, 1B) 홍삼 추출물 또한 모든 추출물(물 및 20, 40, 60% 에탄올 추출물)에서 세포독성을 보이지 않았다(Fig. 1C).
위장관세포주인 Caco-2 세포에서 복분자 미숙과와 홍삼 물추출물과 추출물 혼합액이 LDL 및 HDL 관련 유전자에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험에서는 복분자 미숙과와 홍삼 물 추출물 혼합액을 각각 단독으로 처리하였을 때 보다 추출액 혼합액으로 처리하였을 경우 훨씬 높은 유전자 발현을 보임을 알 수 있었다. 특히 LDL 수용체와 SREBP-2, ABCA1 유전자의 경우 각 추출물의 단독 처리시 보다 추출물 혼합액에서 월등히 높은 유전자 발현을 보였으며 복분자 미숙과 추출물과 홍삼 추출물을 단독 처리농도 기준으로 1:1로 혼합한 실험군보다 각 추출물의 농도를 절반으로 줄인 0.
Yasuda 등의 연구(32)에 의하면 카카오의 폴리페놀을 하루 282 mg씩 12주 동안 복용하게 되면 혈중 LDL의 농도는 낮아지고 HDL의 농도는 높아지는 연구결과를 얻었는데 이는 세포내 LDL 수용체의 발현을 증가시키고 LDL 수용체의 발현에 영향을 미치는 SREBPs 유전자의 발현을 높이는 기작에 의한 것임을 HepG2 세포를 이용한 실험으로 증명하였다. 이 뿐만 아니라 카카오의 폴리페놀은 HepG2 세포에서 SR-B1과 ABCA1 mRNA의 발현을 증가시키는데 이는 기존에 연구된 플라본(flavone) 계열의 화합물들이 보이는 기작과 동일함을 증명하였다. 이외에도 폴리페놀을 함유한 적포도주나 이소플라본을 함유하는 콩 추출물을 HepG2 세포에 처리하였을 때 LDL 수용체나 SREBPs 유전자의 발현을 증가시켜 혈중 콜레스테롤의 농도를 낮추는 효과가 있음이 세포실험을 통해 증명되기도 하였다(33,34).
이상의 결과들을 볼 때, 복분자와 홍삼의 추출물 혼합액을 첨가한 배지로 배양한 간세포에서 콜레스테롤 합성이 감소하였음을 확인할 수 있었는데 이는 대조군 또는 복분자 추출물과 홍삼 추출물을 단독으로 사용한 실험군들에 비해 LDL 수용체 mRNA와 이를 조절하는 SREBP-2 mRNA의 발현이 증대되어 나타난 결과임을 확인할 수 있었다. 그뿐만 아니라 복분자와 홍삼 추출물 혼합액은 HDL 합성에 관계되는 유전자인 ABCA1과 SR-B1의 mRNA의 발현을 증대시켜 증가한 HDL 단백질에 의해 콜레스테롤 저하 효과를 나타냄을 증명하였다.
위장관세포주인 Caco-2 세포에서 복분자 미숙과와 홍삼 물추출물과 추출물 혼합액이 LDL 및 HDL 관련 유전자에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험에서는 복분자 미숙과와 홍삼 물 추출물 혼합액을 각각 단독으로 처리하였을 때 보다 추출액 혼합액으로 처리하였을 경우 훨씬 높은 유전자 발현을 보임을 알 수 있었다. 특히 LDL 수용체와 SREBP-2, ABCA1 유전자의 경우 각 추출물의 단독 처리시 보다 추출물 혼합액에서 월등히 높은 유전자 발현을 보였으며 복분자 미숙과 추출물과 홍삼 추출물을 단독 처리농도 기준으로 1:1로 혼합한 실험군보다 각 추출물의 농도를 절반으로 줄인 0.5:0.5로 섞은 실험군에서 훨씬 높은 유전자 발현의 증가를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 복분자와 홍삼을 소량 사용하여도 그 효과는 극대화를 유도할 수 있어 향후 인체에 대한 부작용을 최소화하고 치료 효과를 높일 수 있는 후보 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
그리고 LDL receptor와 이를 조절하는 SREBP-2를 증가시키고 콜레스테롤 transport 인 ABCA1의 발현을 증가시켜 LDL를 낮추고 HDL를 높이는 효과가 있을 것으로 판단된다. 특히 두 추출물의 복합 투여시 훨씬 높은 시너지 효과를 나타냄을 확인하였다. 이러한 결과는 전통적으로 오랜 기간 사용되어온 천연물인 복분자와 홍삼이 콜레스테롤 예방에 효과적임을 입증한 결과로 관련 대사증후군의 예방에 기여할 것으로 사료된다.
홍삼 추출물은 800 μg/mL 농도를 처리하였을 때 유의한 콜레스테롤 합성 억제 효과를 보였으며 추출용매별로는 물 추출물이 가장 높은 콜레스테롤 합성억제 효과를 나타내었다(Fig. 2A).

후속연구

뿐만 아니라 안토시아닌을 처리한 대식세포에서 ABCA1의 발현이 증가하면 HDL의 농도가 올라가는데 이는 안토시아닌에 의해 liver X receptor (LXR)과 ABCA1의 발현이 증가되어 일어나는 현상임이 보고되었다(29). 따라서 본 연구에서도 복분자 미숙과와 홍삼 물추출물에 의해 ABCA1 유전자의 발현이 높아지는 걸로 보아 혈중 HDL 농도를 올리는데 중요한 역할을 하리라고 생각된다.
5로 섞은 실험군에서 훨씬 높은 유전자 발현의 증가를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 복분자와 홍삼을 소량 사용하여도 그 효과는 극대화를 유도할 수 있어 향후 인체에 대한 부작용을 최소화하고 치료 효과를 높일 수 있는 후보 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
특히 두 추출물의 복합 투여시 훨씬 높은 시너지 효과를 나타냄을 확인하였다. 이러한 결과는 전통적으로 오랜 기간 사용되어온 천연물인 복분자와 홍삼이 콜레스테롤 예방에 효과적임을 입증한 결과로 관련 대사증후군의 예방에 기여할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	홍삼이란?	홍삼(red ginseng)은 인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)을 껍질채 증기로 쪄서 말린 것을 말하는데 이러한 가공과정 중 인삼의 생리활성물질인 사포닌(saponin)의 함량이 증가하고 저장성이 우수해진다. 인삼의 사포닌 성분인 ginsenoside는 인삼에 함유된 배당체란 뜻으로 지금까지 31종의 화학적 구조가 밝혀져 구조적 특성에 따라 dammaran 계열의 triterpenoid인 protopanaxdaiol (PPD)과 protopanaxtriol (PPT)로 구분된다(9).
	PPD계 사포닌에 포함되는 것은?	인삼의 사포닌 성분인 ginsenoside는 인삼에 함유된 배당체란 뜻으로 지금까지 31종의 화학적 구조가 밝혀져 구조적 특성에 따라 dammaran 계열의 triterpenoid인 protopanaxdaiol (PPD)과 protopanaxtriol (PPT)로 구분된다(9). PPD계 사포닌은 ginsenoside-Rb1, -Rb2, -Rc, Rd, Rg3 등이 포함되고 PPT계 사포닌에는 ginsenoside-Re, Rg1, Rg2, Rh1 등이 포함되며 이중 ginsenoside-Rg2, Rg3, Rh1, Rh2는 인삼이 아닌 홍삼에만 존재하는 물질이다(10). 이러한 홍삼내에 존재하는 ginsenoside는 지방이나 콜레스테롤의 흡수 및 이동속도를 촉진하고(11), 혈청 콜레스테롤 증가를 억제하는 연구 결과가 있다(12).
	대사증후군을 일으키는 주요 요인 중 하나인 고지혈증의 원인은 무엇인가?	대사증후군을 일으키는 주요 요인 중 하나인 고지혈증(hyperlipidemia)은 총 콜레스테롤(total cholesterol), 중성지방(triglyceride), 인지질(phospholipid) 등 지질의 혈액 내 농도가 비정상적으로 높은 상태를 말한다. 고지혈증의 원인으로는 지방질의 과잉 섭취나 콜레스테롤과 중성지방을 혈액 중으로 운반하는 저밀도 지단백(low-density lipoprotein, LDL)의 발현이 증가하고 혈액내의 콜레스테롤을 간으로 이동시켜 담즙으로 만들어 체외로 배출시키는 고밀도 지단백(high-density lipoprotein, HDL)의 발현이 감소하거나 지질 분해 감소와 같은 지방의 생화학 대사 이상에 의해 발생하게 된다(5). 이러한 고지혈증 및 심혈관계 질환은 치료보다 예방이 필요한 질환으로 여겨져, 최근에는 콜레스테롤 합성을 저해하는 생리활성물질을 천연물로부터 찾아내려는 연구가 활발하게 진행되고 있다(6,7).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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