본 연구에서는 발효옻의 총 페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였으며, 다양한 항산화 모델(DPPH radical scavenging, ABTS radical scavenging, FRAP activity, reducing power)을 통하여 항산화 활성을 측정하였다. 또한, 3T3-L1 지방세포의 분화과정 중 발효옻에 의한 세포내 지방 축적 억제활성을 평가하여 항비만 활성에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 발효옻 추출물의 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 $29.2{\pm}0.12$GAE mg/g 및 $20.4{\pm}1.52$ RE mg/g으로 나타났다. 다양한 항산화 평가 모델(DPPH, FRAP, 환원력, ABTS)을 통하여 발효옻 추출물의 항산화 활성을 측정한 결과, 발효옻 추출물의 농도가 증가함에 따라 항산화능이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 3T3-L1 지방세포 분화 억제 효과를 확인하기 위하여 지질을 붉은색으로 염색시키는 Oil red O 시약을 통해 3T3-L1 지방세포 내 생성된 중성지방의 양을 측정한 결과, 음성대조군에 비해 $300{\mu}g/mL$ 발효옻 추출물 처리군에서 세포 내 지질 축적량이 감소하였으나 큰 영향은 없는 것으로 판단된다. 발효에 따른 옻나무의 allergy성분을 제거하고 이를 식품소재화 하는 연구는 산업적으로 많은 잠재력을 지닌 것으로 생각된다. 그러나 안전성 및 기능성 구명에 대한 지속적인 연구가 필요하리라 생각된다.
본 연구에서는 발효옻의 총 페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였으며, 다양한 항산화 모델(DPPH radical scavenging, ABTS radical scavenging, FRAP activity, reducing power)을 통하여 항산화 활성을 측정하였다. 또한, 3T3-L1 지방세포의 분화과정 중 발효옻에 의한 세포내 지방 축적 억제활성을 평가하여 항비만 활성에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 발효옻 추출물의 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 $29.2{\pm}0.12$ GAE mg/g 및 $20.4{\pm}1.52$ RE mg/g으로 나타났다. 다양한 항산화 평가 모델(DPPH, FRAP, 환원력, ABTS)을 통하여 발효옻 추출물의 항산화 활성을 측정한 결과, 발효옻 추출물의 농도가 증가함에 따라 항산화능이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 3T3-L1 지방세포 분화 억제 효과를 확인하기 위하여 지질을 붉은색으로 염색시키는 Oil red O 시약을 통해 3T3-L1 지방세포 내 생성된 중성지방의 양을 측정한 결과, 음성대조군에 비해 $300{\mu}g/mL$ 발효옻 추출물 처리군에서 세포 내 지질 축적량이 감소하였으나 큰 영향은 없는 것으로 판단된다. 발효에 따른 옻나무의 allergy성분을 제거하고 이를 식품소재화 하는 연구는 산업적으로 많은 잠재력을 지닌 것으로 생각된다. 그러나 안전성 및 기능성 구명에 대한 지속적인 연구가 필요하리라 생각된다.
This study investigates the antioxidant and anti-adipogeneic effects of fermented Rhus verniciflua., evaluating the total phenol, total flavonoids contents and antioxidant activity of the fermented Rhus verniciflua as well as assessing the lipid accumulation during adipogenesis of 3T3-L1 cells. Our ...
This study investigates the antioxidant and anti-adipogeneic effects of fermented Rhus verniciflua., evaluating the total phenol, total flavonoids contents and antioxidant activity of the fermented Rhus verniciflua as well as assessing the lipid accumulation during adipogenesis of 3T3-L1 cells. Our results demonstrate that the total phenolic and flavonoids contents of fermented Rhus verniciflua were $29.2{\pm}0.12$ GAE mg/g and $20.4{\pm}1.52$ RE mg/g, respectively. The antioxidative activities of fermented Rhus verniciflua were significantly increased in a dose dependent manner on DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging, ABTS(2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt) radical scavenging, FRAP(ferric reducing antioxidant power)activity, reducing power. In addition, the fermented Rhus verniciflua did not show any cytotoxicity up to 300 ug/mL. However, the anti-adipogenic effect of fermented Rhus verniciflua extract was barely detectable.
This study investigates the antioxidant and anti-adipogeneic effects of fermented Rhus verniciflua., evaluating the total phenol, total flavonoids contents and antioxidant activity of the fermented Rhus verniciflua as well as assessing the lipid accumulation during adipogenesis of 3T3-L1 cells. Our results demonstrate that the total phenolic and flavonoids contents of fermented Rhus verniciflua were $29.2{\pm}0.12$ GAE mg/g and $20.4{\pm}1.52$ RE mg/g, respectively. The antioxidative activities of fermented Rhus verniciflua were significantly increased in a dose dependent manner on DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging, ABTS(2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt) radical scavenging, FRAP(ferric reducing antioxidant power)activity, reducing power. In addition, the fermented Rhus verniciflua did not show any cytotoxicity up to 300 ug/mL. However, the anti-adipogenic effect of fermented Rhus verniciflua extract was barely detectable.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 발효옻을 건강기능식품 소재로 활용 시 기초자료를 제공하고자 발효옻의 총 페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였으며, 다양한 항산화 모델(DPPH radical scavenging, ABTS radical scavenging, FRAP activity, reducing power)을 통하여 항산화 활성을 측정하였다. 또한, 3T3-L1 지방세포의 분화과정 중 발효옻에 의한 세포내 지방 축적 억제활성을 평가하여 항비만 활성에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 발효옻을 건강기능식품 소재로 활용 시 기초자료를 제공하고자 발효옻의 총 페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였으며, 다양한 항산화 모델(DPPH radical scavenging, ABTS radical scavenging, FRAP activity, reducing power)을 통하여 항산화 활성을 측정하였다. 또한, 3T3-L1 지방세포의 분화과정 중 발효옻에 의한 세포내 지방 축적 억제활성을 평가하여 항비만 활성에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 발효옻을 건강기능식품 소재로 활용 시 기초자료를 제공하고자 발효옻의 총 페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였으며, 다양한 항산화 모델(DPPH radical scavenging, ABTS radical scavenging, FRAP activity, reducing power)을 통하여 항산화 활성을 측정하였다. 또한, 3T3-L1 지방세포의 분화과정 중 발효옻에 의한 세포내 지방 축적 억제활성을 평가하여 항비만 활성에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
3T3-L1 세포는 실험 전날 1×106 cell 농도로 96-well plate에 seeding하고 50, 100 및 200 μg/mL 농도의 발효 옻 추출물을 96-well medium 부피의 1% 되는 양을 처리 하여 24 시간 동안 배양하였다.
3T3-L1 지방세포에 대한 발효옻추출물의 세포 독성평가는 XTT(2,3-bis(2-methoxy-4- nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide innersalt) assay kit를 이용하여 측정하였다. 3T3-L1 세포는 실험 전날 1×106 cell 농도로 96-well plate에 seeding하고 50, 100 및 200 μg/mL 농도의 발효 옻 추출물을 96-well medium 부피의 1% 되는 양을 처리 하여 24 시간 동안 배양하였다.
Benzie와 Stranin의 방법(Benzie I et al 1996)을변형하여 발효옻 추출물의 FRAP activity를 측정하였다. Acetate buffer(pH 3.
DPPH assay는 free radical에 대한 시료의 항산화 활성을 평가하기 위한 방법으로 Kim 등(Kim JH et al 2002)의 방법을 변형하여 측정하였다. Ethanol에 용해시킨 0.
XTT 및 PMS (N-Methylphenazonium methyl sulfate) reagent를 37℃에서 완전히 해동시킨 후, 1 mL의 XTT reagent와 20 μL의 PMS reagent를 혼합하여 working solution을 조제하여 96-well medium 부피의 20% 되는 양 만큼 각각의 well에 첨가하여 혼합 하였다. Plate는 CO2 incubator에서 4시간 동안 배양한 후, microplate reader를 이용하여 450nm 흡광도 값에서 690 nm의 흡광도 값을 뺀 결과값으로 세포독성을 계산하였다(Furukawa S et al 2004; Blumberg JM et al 2006).
그로부터 2일 후, 지방세포 분화유도 물질(10 μg/mL insulin, 1 μM DEX, 0.5 mM IBMX)과 FBS(10%) 및 P/S(1%)를함유한 medium으로 전지방세포를 지방세포로 분화유도 하였다.
발효 옻 추출물의 총 페놀 함량(Total Polyphenol Content, TPC)의 측정은 Folin-Ciocalteau의 방법을 변형하여 측정하였다(Sato M et al 1996). 0.
지방세포 분화 시 medium에 발효옻 추출물을 50, 100 및 200 μg/mL의 농도로 처리 하였고, 이때 시료의 효과를 관찰하기 위하여 negative control(음성 대조군)에 는 아무것도 처리하지 않았으며, positive control(양성 대조군)에는 항산화제인 NAC(10 mM 1.63 mg/mL)를 처리하여 효능을 비교하였다.
지방세포의 분화는 분화유도 물질을 처리한 후, 2일마다 지속적으로 10 μg/mL insulin, 1% P/S, 10% FBS가 함유된 배지에 각각의 시료를 처리하여 배양하였다.
1 mg/mL의 농도로 제조된 발효옻 추출물 1 mL, 2% sodium carbonate 용액 1mL 및 10% Folin-Ciocalteu’s reagent 1 mL을 혼합하여 1시간 방치 후 microplate reader (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)로 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 페놀 함량 분석은 gallic acid를 이용하여 작성한 표준곡선(y=12.66x+0.0035, R2 =0.9979)으로 부터 함량을 구하였다.
8 mL를 각각 섞어 상온에서 30분간 반응시킨 후 microplate reader를 이용하여 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 함량 분석은 rutin을 이용하여 작성한 표준 곡선(y=3.011x+0.0375, R2 =1.0000)으로 부터 함량을 구하였다.
환원력의 측정은 Oyaizu의 방법(Oyaizu M 1986)을 변형하여 측정하였다. 시료 1 mL에 200 mM 인산 완충액(pH 6.
희석된 ABTS·+ 용액 1 mL에 농도별로 제조된 시료 20 μL 를 첨가한 뒤 30분 후 흡광도의 변화를 측정하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 발효옻 추출물은 원주 옻산업 명품화 사업단에서 제공받아 추출액을 면포로 여과한 후 감압농축 (CCA-1100, Eyela, Tokyo, Japan)하여 –70℃에서 급속동결건조 (PVTFA 10AT, ILSIN, Korea)과정을 거쳐 분말 상태로 준비하여 각종 생리활성 물질 함량분석 실험에 사용 하였다. 마우스 유래 3T3-L1 세포주는 American Type Culture Collection (ATCC, CL-173, Manassas, VA, USA)으로부터 분양 받아 사용하였다. 본 연구에 사용된 시약인 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX), Oil Red O (ORO), dexamethasone (DEX), isopropanol, quercetion, ascorbic acid, gallic acid, 1,1-Diphenyl-2-picryl hydrazyl radical(DPPH), N-acetyl-L-cysteine (NAC), trichloroacetic cid (TCA), 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt(ABTS), folin & ciocalteu’s phenol reagent, potassium ferricyanide, sodium carbonate, 2,4,6-tris(2-pyridyl)-s-triazine(TPTZ), potassium persulfate, 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethly-chroman-2-carboxylic acid(trolox), insulin, acetic acid, 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihy-chloride (AAPH), sodium nitrite(NaNO 2 ) 등은 sigma (sigma-aldrich Co.
본 실험에 사용된 발효옻 추출물은 원주 옻산업 명품화 사업단에서 제공받아 추출액을 면포로 여과한 후 감압농축 (CCA-1100, Eyela, Tokyo, Japan)하여 –70℃에서 급속동결건조 (PVTFA 10AT, ILSIN, Korea)과정을 거쳐 분말 상태로 준비하여 각종 생리활성 물질 함량분석 실험에 사용 하였다.
실험결과는 SAS(ver. 9.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 one-way ANOVA 분석을 하였으며, 평균값의 통계적 유의성은 p<0.05 수준에서 검정하였다.
이론/모형
ABTS 라디칼 소거능 측정은 Roberta 등(1999) 의 방법으로 측정하였다. 7.
2] Effects of fermented Rhus verniciflua on cell viability. Cell viability was measured by MTT assay. Each value shows the means±SD of samples.
성능/효과
100 및 300 μg/mL의발효옻 추출물 처리 시 세포 독성을 나타내지 않았으며, 현미경 상에서의 morphology의 변화도 관찰되지 않았다.
01의 값을 나타내 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 3T3-L1 지방세포 분화 억제 효과를 확인하기 위하여 지질을 붉은 색으로 염색시키는 Oil red O 시약을 통해 3T3-L1지방세포 내 생성된 중성지방의 양을 측정한 결과, 음성대조군(CON)에 비해 300 μg/mL 발효옻 추출물 처리군에서 세포 내 지질 축적량이 감소하였으나 큰 영향은 없는 것으로 판단된다. 발효에 따른 옻나무의 allergy성분을 제거하고 이를 식품소재화 하는 연구는 산업적으로 많은 잠재력을 지닌 것으로 생각된다.
DPPH에 의한 전자공여능의 결과와 같이 발효옻 추출물의 농도가 증가하면서 ABTS radical 소거활성이 유의적으로 증가하였는데 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 및 0.1 mg/mL에서 각각 5.47±1.27, 7.87±0.57, 11.35±0.52, 13.04±1.81 및 16.87± 0.45%를 나타내었으며, 각 농도별로 유의적으로 DPPH radical 소거능이 증가하는 것으로 나타났다.
발효옻 추출물의 DPPH radical 소거능은 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 및 0.1 mg/mL에서 각각 26.20±1.24, 30.30±1.52, 34.41±0.38, 37.87±1.41 및 43.34±1.41%를 나타내었으며, 각 농도별로 유의적으로 DPPH radical 소거능이 증가 하는 것으로 나타났다[Fig. 1A].
발효옻 추출물의 DPPH radical 소거능은 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 및 0.1 mg/mL에서 각각 26.20±1.24, 30.30±1.52, 34.41±0.38, 37.87±1.41및 43.34±1.41%를 나타내었으며, 각 농도별로 유의적으로 DPPH radical 소거능이 증가하는 것으로 나타났다.
발효옻 추출물의 FRAP activity는 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 및 0.1 mg/mL의 농도에서 각각 0.06±0.01, 0.08±0.01, 0.10±0.01, 0.11±0.01 및 0.13±0.01의 값을 가지며 농도별로 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다.
발효옻 추출물의 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 29.2±0.12 GAE mg/g 및 20.4±1.52 RE mg/g으로 나타났다.
후속연구
01의 값을 나타내 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이상의 항산화활성 측정에 의한 항산화 활성의 결과로부터 발효옻 추출물은 항산화 활성을 보유하고 있어 앞으로 발효옻의 추출 조건에 따른 항산화 활성에 대한 면밀한 검토의 필요성이 있는 것으로 판단되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
지방세포의 ROS 생성 과정은?
최근 연구에 의하면 지방세포내 생성된 ROS는지방세포 분화 (adipogenesis)와 밀접한 연관을 갖는다고 한다(Lee OH et al 2009; Furukawa S et al 2004; Yamashita A et al 2008). 3T3-L1 전지방 세포는 지방세포로 분화하는 과정에서 세포내로 유입되는 포도당을 저장하기 위하여 지방 합성과 관련된 에너지대사 경로를 작동하게 된다. 특히, pentose phosphate pathway (PPP)는 지방 합성에 반드시 필요한 cofactor인 NADPH (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate)를 제공해 주는 중요한 pathway이다. 이렇게 생성된 NADPH는 NADPH Oxidase (NOX)에 의하여 NADP+로 전환되며, 이때 세포내 superoxide를 생성하게 되어 세포 내 ROS가 발생한다. 지방세포에서 과도하게 생성된 ROS는 전지방 세포의 분화를 촉진시켜 주거나 지방세포 주변에 위치한 macrophage를 자극하여 또 다른 활성산소종을 생성하는 악순환의 연결고리로 비만의 주요 원인 중에 하나라고 보고 된 바 있다(Yamashita A et al 2008).
체내에서 발생하는 활성산소의 저해와 방어가 가능한 이유는?
체내에서 발생하는 활성산소는 일반적으로 체내에 존재하는 항산화 시스템으로 인해 저해와 방어가 가능하다. 그러나 최근 산업화로 인한 각종 매연, 환경호르몬, 알콜 및 흡연 등과 같은 환경적 요인은 활성산소의 양을 증가시켜서 체내의 항산화 시스템만으로는 산화적 스트레스에 의해 발생하는 손상을 적절히 방어하지 못할 수 있다 (Gutteridge JMC & Halliwell B 1994).
ROS를 제거하기 위해 사용되어 왔던 것은?
이와 같은 현상으로 인해 생성되는 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)은 불안정하고 반응성이 매우 높아서 고분자 단백질과 DNA의 변형 및 생체 막을 손상시키며, 조직이나 기관들을 손상시켜 암과 같은 질병을 야기한다(Fridovich I 1989; Lee OH et al 2009). ROS를 제거하기 위해서 과거에는 효과와 경제성이 뛰어난 합성 항산화제인 BHT (butylated hydroxytoluene) 및 BHA (butylated hydroxyanisole)가 많이 사용되어 왔으나, 최근 이러한 합성물들의 인체에 대한 독성과 안정성의 문제가 많이 알려지면서 법적으로 규제되고 있으며 그 사용이 점점 감소하고 있다(Kim HK et al 2004; Kim TK et al 2003). 이와 함께 안전성이 확보된 천연물을 이용한 새로운 천연 항산화제 개발에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다(Kalt W 2006).
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