고려엉겅퀴는 예로부터 구황식품으로 사용되어 식용뿐만 아니라 한방 약재로도 사용되어 왔으며, 최근에는 건강기능식품 원료로서도 각광받고 있다. 본 총설에서는 고려엉겅퀴에 대한 주요 생리활성을 중심으로 요약하였으며, 고려엉겅퀴의 항산화 활성, 간 보호작용, 항염증 활성 및 지표성분 pectolinarin의 다양한 생리활성도 소개하고자 기술하였다. 최근 합성 항산화제를 대체하기 위한 천연항산화제의 필요성이 점차 증가하고 있음에도 불구하고, 효능이 우수한 천연항산화제가 상업화되기 위해서는 천연항산화제에 대한 안전성 및 경제성 등이 확보되어야 할 것으로 사료된다. 고려엉겅퀴는 수천 년 동안 식품으로 사용되어 왔고, 최근에는 다양한 생리활성을 나타내는 바 건강기능식품의 원료로서 사용도가 점차 증가하고 있으며 고려엉겅퀴 추출물의 독성평가가 이루어진다면 추후 개별인정형 건강기능식품으로도 개발될 수 있을 것으로 사료된다.
고려엉겅퀴는 예로부터 구황식품으로 사용되어 식용뿐만 아니라 한방 약재로도 사용되어 왔으며, 최근에는 건강기능식품 원료로서도 각광받고 있다. 본 총설에서는 고려엉겅퀴에 대한 주요 생리활성을 중심으로 요약하였으며, 고려엉겅퀴의 항산화 활성, 간 보호작용, 항염증 활성 및 지표성분 pectolinarin의 다양한 생리활성도 소개하고자 기술하였다. 최근 합성 항산화제를 대체하기 위한 천연항산화제의 필요성이 점차 증가하고 있음에도 불구하고, 효능이 우수한 천연항산화제가 상업화되기 위해서는 천연항산화제에 대한 안전성 및 경제성 등이 확보되어야 할 것으로 사료된다. 고려엉겅퀴는 수천 년 동안 식품으로 사용되어 왔고, 최근에는 다양한 생리활성을 나타내는 바 건강기능식품의 원료로서 사용도가 점차 증가하고 있으며 고려엉겅퀴 추출물의 독성평가가 이루어진다면 추후 개별인정형 건강기능식품으로도 개발될 수 있을 것으로 사료된다.
Cirsium setidens Nakai, a wild perennial, is widely consumed as a food and traditional medicine in Korea. In addition, diverse functionalities of C. setidens Nakai, including anti-inflammatory and antioxidant effects, have been reported. However, whether or not C. setidens Nakai and its major compou...
Cirsium setidens Nakai, a wild perennial, is widely consumed as a food and traditional medicine in Korea. In addition, diverse functionalities of C. setidens Nakai, including anti-inflammatory and antioxidant effects, have been reported. However, whether or not C. setidens Nakai and its major compound, pectolinarin have high nutritional value and functional properties remains unknown. This paper investigated the proximate compositions, mineral contents, hepatoprotective activities, hepatic fat accumulation inhibitory activities, and anti-inflammatory and anti-oxidant activities of C. setidens Nakai and its component parts, including of pectolinarin. The result showed that C. setidens Nakai and its major compounds have potential as a functional food material with natural antioxidant and anti-inflammatory activities.
Cirsium setidens Nakai, a wild perennial, is widely consumed as a food and traditional medicine in Korea. In addition, diverse functionalities of C. setidens Nakai, including anti-inflammatory and antioxidant effects, have been reported. However, whether or not C. setidens Nakai and its major compound, pectolinarin have high nutritional value and functional properties remains unknown. This paper investigated the proximate compositions, mineral contents, hepatoprotective activities, hepatic fat accumulation inhibitory activities, and anti-inflammatory and anti-oxidant activities of C. setidens Nakai and its component parts, including of pectolinarin. The result showed that C. setidens Nakai and its major compounds have potential as a functional food material with natural antioxidant and anti-inflammatory activities.
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문제 정의
최근 고려엉겅퀴에 대한 소비자의 수요가 증가하고 있으며, 건강기능식품 소재로서 고려엉겅퀴의 항산화, 항비만 효능이 보고되고 있어 고려엉겅퀴를 이용하여 개별인정형 건강기능식품 개발 시 체계적인 문헌적 고찰이 요구되고 있다. 따라서 본 총설에서는 현재까지 보고된 고려엉겅퀴(곤드레)의 어원, 생리학적 형태, 식품학적 성분 및 생리활성에 대하여 소개하고자 기술하였다.
성능/효과
15주간의 HF(45% kcal from fat)의 경구 투여로 비만이 유도된 C57BL/6J mice의 몸무게 증가량(14.5±1.3 g)은 control diet(10% kcal from fat)를 경구 투여한 것의 몸무게 증가량(5.8±0.6 g)보다 증가한 것으로 나타났다.
예를 들어 cyclooxygenases(COX)로부터 합성되는 PG는 급성 및 만성 염증과 관련되어 있으며, lipoxygenases에 의해 합성되는 LT는 천식과 같은 알레르기의 원인이 된다. AA로 유도된 쥐의 ear edema, carageenan(CGN)으로 유도된 쥐의 paw edema와 수동피부아나필락시스(passive cutaneous anaphylaxis, PCA)에도 효과가 있는 것으로 알려졌다. AA로 ear edema가 유도된 쥐의 ear thickness는 0.
Lactate dehydrogenase(LDH)는 급성 및 만성 간 손상과 장기, 세포, 조직의 상태를 결정하는 일반적인 지표이다. GalN을 처리한 대조군은 무처리한 대조군에 비해 ALP와 LDH를 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. 경구 투여한 pectolinarin(10, 20 mg/kg)에서 ALP 활성이 673.
HF+CSE 처리군은 간 지방증을 약화시키고 간과 혈장의 중성지방을 감소시킨 것으로 나타났다. HF 처리군은 간지방증을 증가시켰고, 간의 중성지방과 콜레스테롤을 대조군에 비해 각각 246%, 27%만큼 높은 것으로 나타났다.
HF+CSE 처리군의 피하 지방 조직 또한 HF 처리군보다 현저하게 감소한 것으로 나타났다. HF+CSE 처리군은 간 지방증을 약화시키고 간과 혈장의 중성지방을 감소시킨 것으로 나타났다. HF 처리군은 간지방증을 증가시켰고, 간의 중성지방과 콜레스테롤을 대조군에 비해 각각 246%, 27%만큼 높은 것으로 나타났다.
게다가 HF+CSE 처리군의 고환 지방조직의 무게는 HF 처리군보다 32% 낮은 것으로 나타났다. HF+CSE 처리군의 피하 지방 조직 또한 HF 처리군보다 현저하게 감소한 것으로 나타났다. HF+CSE 처리군은 간 지방증을 약화시키고 간과 혈장의 중성지방을 감소시킨 것으로 나타났다.
HF+Cirsium setidens extract(CSE)를 경구 투여한 처리군의 몸무게 증가량은 11.4±1.3 g으로 HF 처리군보다 몸무게 증가량을 21% 억제하였다.
스트레스로 인한 ROS 생산은 세포 지방질의 산화로 야기하며 glutathione(GSH) level과 합성을 감소시키는 것과 같은 항산화 방어 시스템에 영향을 준다. Pectolinarin과 pectolinarigenin은 GalN으로 증가된 지방질산화를 억제하고 GSH level을 감소시키는 것으로 나타났다. GalN 처리 후의 GSH 의 감소는 감소된 glutathione 합성효소활성이나 증가된 glutathione 분해효소활성을 통한 glutathione 합성의 저해로 나타난다(42).
mRNA 수준에서는 HF 처리군이 대조군과 비교했을 때 지방산 β-산화와 관련된 효소인 carnitine palmitoyltransferase(CPT1)와 medium-chain acyl-CoA dehydrogenase(MCAD)를 현저하게 감소시키는 것으로 나타났다.
69 mg/100 g으로 데쳐서 말린 고려엉겅퀴의 함량보다 낮은 것으로 나타났다(26). 건조한 고려엉겅퀴를 잎, 삶은 잎, 꽃잎, 줄기, 뿌리로 나누어 분석한 결과에서 보면 K, Ca, Mg, P, Na은 Fe, Zn에 비해서 다량 함유되어 있었으며, 잎 부위에서는 K이 5,371.97 mg/100 g으로 가장 많았고 Ca이 2,958.07 mg/100 g, Mg이 226.74 mg/100 g, P이 195.23 mg/100 g 순으로 나타났다. 삶은 잎에서는 중요 미네랄인 K과 Ca이 잎에 비해서 1.
반면에 HF+CSE 처리군의 지방세포의 크기는 HF 처리군에 비해 많이 감소한 것을 나타내었다. 게다가 HF+CSE 처리군의 고환 지방조직의 무게는 HF 처리군보다 32% 낮은 것으로 나타났다. HF+CSE 처리군의 피하 지방 조직 또한 HF 처리군보다 현저하게 감소한 것으로 나타났다.
004의 값을 나타내어 HF 처리군과 비교해서 큰 차이를 보이지 않았다. 고환의 지방조직의 조직학적 분석에서 HF 처리군이 대조군보다 지방세포의 크기가 현저하게 증가하였다는 것을 확인할 수 있었다. 반면에 HF+CSE 처리군의 지방세포의 크기는 HF 처리군에 비해 많이 감소한 것을 나타내었다.
22)보다 많이 낮은 것으로 나타났다. 또한 HF+CSE 경구 투여는 간의 중성지방과 세포질의 중성지방을 HF 처리군에 비해 각각 44%, 27% 개선시킨 것으로 나타났다. mRNA 수준에서는 HF 처리군이 대조군과 비교했을 때 지방산 β-산화와 관련된 효소인 carnitine palmitoyltransferase(CPT1)와 medium-chain acyl-CoA dehydrogenase(MCAD)를 현저하게 감소시키는 것으로 나타났다.
또한 HF+CSE 처리군은 간 지방증을 현저하게 개선시킨 것으로 나타났다. 조직학적 관찰에서 간세포의 지방 축적 정도를 수치로 표시(1, <6%; 2, 6~33%; 3, 33~66%; 4, >66%)하여 나타내었을 때, 간 지방증의 평균 수치는 HF+ CSE 처리군이 2.
23 mg/100 g 순으로 나타났다. 삶은 잎에서는 중요 미네랄인 K과 Ca이 잎에 비해서 1.8배 및 3.0배 적게 함유되어 있었는데, 이는 삶는 열처리 과정에서 소실된 것으로 사료되었다. 꽃잎에서는 K이 1,983.
실험기간 동안 하루 섭취 음식량의 차이는 없었고, food efficiency ratio는 HF를 투여함으로써 0.02±0.002에서 0.06±0.004로 증가하였지만, HF+CSE 투여는 0.05±0.004의 값을 나타내어 HF 처리군과 비교해서 큰 차이를 보이지 않았다.
2%로 감소한 것으로 나타났다(34). 이러한 pectolinarin과 pectolinarigenin은 GalN 에 의한 간의 과산화지질 생성을 저해하는 것으로 나타났고, 특히 pectolinarin에서 더 효과가 좋았다. 산화적 스트레스가 GalN으로 유도된 간 손상의 직접적인 원인은 아니지만, 활성산소종(ROS)의 증가는 간접적으로 in vivo(40), in vitro(41)에서의 간 손상을 야기하는 것으로 알려져 있다.
조직학적 관찰에서 간세포의 지방 축적 정도를 수치로 표시(1, <6%; 2, 6~33%; 3, 33~66%; 4, >66%)하여 나타내었을 때, 간 지방증의 평균 수치는 HF+ CSE 처리군이 2.25±0.29로 HF 처리군(3.67±0.22)보다 많이 낮은 것으로 나타났다.
이러한 간 보호작용은 쥐의 간 조직에서도 관찰되었다. 쥐 간의 항산화 효소 glutathione peroxidase 1(GPO1), glutathione peroxidase 3(GPO3), superoxide dismutase(SOD1)가 유전자 발현 수준에서 측정되었으며, n-BuOH 추출물(500 mg/kg) 처리군과 silymarin(100 mg/kg) 처리군에서 GPO1, GPO3, SOD1이 증가된 것으로 나타났다. 이는 고려엉겅퀴의 n-BuOH 추출물이 간 독성 경로에서의 활성산소종 활성을 감소시킬 수 있다는 것을 의미한다(28).
총 대조군, CCl4/oilve oil(1:1), CCl4+고려엉겅퀴 에탄올 추출물 (500 mg/kg), CCl4+고려엉겅퀴 n-BuOH 추출물(500 mg/kg), CCl4+고려엉겅퀴 n-BuOH 추출물(100 mg/kg), CCl4+silymarin(양성대조군) 등 6개 그룹으로 나누어 비교하였으며 고려엉겅퀴 n-BuOH 추출물(500 mg/kg) 처리군에서 sGOT, sGPT가 각각 235.5±52.2, 76.6±14.1 IU/L로 가장 좋은 활성을 나타내었다.
후속연구
47 μmol/mg protein으로 나타났다. 이 결과를 통하여 pectolinarin과 pectolinarigenin이 GR과 GCS 효소를 활성화하여 GalN으로 유도된 간 손상으로 인해 야기되는 간의 GSH 함량의 감소를 예방할 수 있을 것으로 사료된다. GalN은 glutathione S-transferase(GST), SOD를 각각 257.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
CCl4는 간 독성제로 알려져 있는데 이에 관여하는 주요 메커니즘은?
고려엉겅퀴의 추출물은 CCl4(carbon tetrachloride)에 의해 유도된 쥐의 간 독성에 대해 보호효과가 있다고 보고되었다(28). CCl4는 강력한 간 독성제로 알려져 있으며, 간 독성에 관여하는 주요 메커니즘은 사염화탄소의 라디칼 유도체에 의한 지질 과산화 반응이며 널리 화학 독소에 의해 유발되는 간 손상을 조사하기 위하여 동물 모델에서 사용된다. sGOT(serum glutamate oxaloacetate transaminase)와 sGPT(serum glutamate pyruvate transaminase)는 간세포의 손상을 나타내주는 간접적인 지표로 사용된다.
고려엉겅퀴의 엽과 꽃의 외형상 특징은?
그중에 고려엉겅퀴는 높이가 1 m에 달하고 뿌리가 곧으며 가지가 사방으로 퍼지고 근생엽 및 부분의 잎은 꽃이 필 때 쓰러진다. 근생엽은 호생하며 중앙부의 잎은 엽병이 있고 난형 또는 타원상 피침형으로 끝이 대개 뾰족하고 밑부분이 재저 또는 넓은 예저이며 길이 15~35 cm로써 표면은 녹색이고 털이 약간 있으며 뒷면은 흰빛이 돌고 털이 없으며 가장자리가 밋밋하거나 가시 같은 톱니가 있다. 꽃은 7~10월에 피고 지름 3~4 cm로서 가지 끝과 원줄기 끝에 달리며 총포는 구상종형이고 길이 20 mm, 나비 20~30 mm로서 거미줄 같은 털이 밀생하며 포편은 7줄로 배열되고 끝이 뾰족하며 뒷면에 점질이 있으며 화관은 자주색이다(Fig. 1)(25).
Cirsium setidens Nakai에는 어떤 성분이 함유되어 있는가?
다년생 야생 초본으로 국화과에 속하는 Cirsium 속 식물은 이러한 항산화 성분인 페놀성 화합물을 포함하고 있고 (4-8), Cirsium 속에 들어있는 silymarin은 간 보호작용 (5,6), 알코올 유도 지질의 산화예방(7)과 알코올성 간경화 보호 효과(8) 등에 생리활성이 보고되고 있다. Cirsium 속에 속하는 Cirsium setidens Nakai(고려엉겅퀴)는 곤드레라 불리기도 하며 폴리페놀 성분을 비롯하여 식이섬유, 무기질 및 비타민 등이 함유되어 있어 항암활성을 비롯한 다양한 생리활성이 보고된 바 있다(9-11). 한방에서는 지상부 또는 지하부를 대계라 하여 약용으로 이용해 왔으며, 지상부는 개화기에 베고 뿌리는 가을철에 채취하여 말려서 경혈, 지혈, 소종의 효능으로 토혈, 혈뇨, 대하, 간염 및 고혈압 등의 치료에 사용한다고 보고되었다(12-14).
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