H2O2로 유발된 산화적 스트레스에 대한 브로콜리(Brassica oleracea var. italica) 잎 분획물의 PC12 cell 보호 효과 PC12 Cell Protective Effects of Broccoli (Brassica oleracea var. italica) Leaf Fraction against H2O2-induced Oxidative Stress원문보기
브로콜리(Brassica oleracea var. italica) 잎의 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol 및 distilled water 분획물의 total phenolic 화합물 함량은 chloroform 분획물이 206.8 mg GAE/g으로 가장 높게 나타났으며, ABTS radical 소거활성 및 지질 과산화(MDA) 생성 억제효과 실험 결과에서 chloroform 분획물에서 가장 높은 활성을 나타내었다. in vitro 항산화 실험들에서 우수한 효과를 보인 chloroform 분획물을 이용하여 $H_2O_2$으로 유도한 산화적 스트레스에 대한 신경세포(PC12 cell)에서의 산화적 스트레스 생성 억제효과, 세포 생존율 그리고 세포막 손상 억제효과 역시 농도 의존적 경향을 나타내며 positive control 로 사용된 Vit.C와 유의적인 결과를 나타냈다. 마지막으로, HPLC 분석 결과 브로콜리 잎 chloroform 분획물에 존재하는 주요 phenolic 화합물은 feulic acid인 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 생리활성 물질로서의 ferulic acid 등을 함유한 브로콜리 잎 chloroform 분획물은 in vitro 항산화 활성과 함께 신경세포 보호효과를 나타내는 고부가가치 기능성 소재로의 활용이 기대된다.
브로콜리(Brassica oleracea var. italica) 잎의 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol 및 distilled water 분획물의 total phenolic 화합물 함량은 chloroform 분획물이 206.8 mg GAE/g으로 가장 높게 나타났으며, ABTS radical 소거활성 및 지질 과산화(MDA) 생성 억제효과 실험 결과에서 chloroform 분획물에서 가장 높은 활성을 나타내었다. in vitro 항산화 실험들에서 우수한 효과를 보인 chloroform 분획물을 이용하여 $H_2O_2$으로 유도한 산화적 스트레스에 대한 신경세포(PC12 cell)에서의 산화적 스트레스 생성 억제효과, 세포 생존율 그리고 세포막 손상 억제효과 역시 농도 의존적 경향을 나타내며 positive control 로 사용된 Vit.C와 유의적인 결과를 나타냈다. 마지막으로, HPLC 분석 결과 브로콜리 잎 chloroform 분획물에 존재하는 주요 phenolic 화합물은 feulic acid인 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 생리활성 물질로서의 ferulic acid 등을 함유한 브로콜리 잎 chloroform 분획물은 in vitro 항산화 활성과 함께 신경세포 보호효과를 나타내는 고부가가치 기능성 소재로의 활용이 기대된다.
To examine the physiological effects of broccoli (Brassica oleracea var. italica) leaf, the bioavailable compounds in broccoli leaf extract, and its in vitro neuroprotective effects against $H_2O_2$-induced oxidative stress were examined in this study. The chloroform fraction of broccoli ...
To examine the physiological effects of broccoli (Brassica oleracea var. italica) leaf, the bioavailable compounds in broccoli leaf extract, and its in vitro neuroprotective effects against $H_2O_2$-induced oxidative stress were examined in this study. The chloroform fraction of broccoli leaf extract had the highest total phenolic content of all the fraction than others, and the highest 2,2"-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS) radical-scavenging activity and malondialdehyde (MDA) inhibitory effect. Intracellular reactive oxygen species (ROS) accumulation resulting in $H_2O_2$-treated in PC12 cells was significantly lower when the chloroform fraction was present in the medium compared to that in PC12 cells treated with $H_2O_2$ alone. In a cell viability assay performed using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), the chloroform fraction showed protective effects against $H_2O_2$-induced neurotoxicity and inhibited lactate dehydrogenase (LDH) release into the medium. High-performance liquid chromatography (HPLC) analysis showed that ferulic acid was the predominant phenolic compound in chloroform fraction of broccoli leaf.
To examine the physiological effects of broccoli (Brassica oleracea var. italica) leaf, the bioavailable compounds in broccoli leaf extract, and its in vitro neuroprotective effects against $H_2O_2$-induced oxidative stress were examined in this study. The chloroform fraction of broccoli leaf extract had the highest total phenolic content of all the fraction than others, and the highest 2,2"-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS) radical-scavenging activity and malondialdehyde (MDA) inhibitory effect. Intracellular reactive oxygen species (ROS) accumulation resulting in $H_2O_2$-treated in PC12 cells was significantly lower when the chloroform fraction was present in the medium compared to that in PC12 cells treated with $H_2O_2$ alone. In a cell viability assay performed using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), the chloroform fraction showed protective effects against $H_2O_2$-induced neurotoxicity and inhibited lactate dehydrogenase (LDH) release into the medium. High-performance liquid chromatography (HPLC) analysis showed that ferulic acid was the predominant phenolic compound in chloroform fraction of broccoli leaf.
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문제 정의
신경세포막을 구성하고 있는 지질성분은 산화적 스트레스에 취약한 특성을 가지고 있으며, 세포막 손상 및 기타 단백질 손상과도 관계가 있다고 알려져 있다(22). 따라서 본 연구에서는 마우스 뇌 세포막 지질과산화 중간생성물인 MDA 생성 억제효과를 살펴보았다(Fig.2(B)). ABTS radical 소거활성과 유사하게 모든 분획물에서 농도의존적인 경향을 나타내었으며, 5가지 분획물 중에서 chloroform 분획물과 butanol 분획물에서 높은 활성을 보였다.
이러한 생리학적인 효능으로 인해 브로콜리에 대한 소비자의 수요가 증가하고 있지만, 브로콜리에서 꽃봉오리 부위만 식용으로 활용되고 있으며 그 외의 식용자원으로 활용 가능한 잎과 줄기 부분은 70% 이상이 버려지고 있는 실정이다(12,13). 따라서 본 연구에서는 천연 기능성 소재로 활용될 수 있지만, 대부분 불가식부의 형태로 폐기되고 있는 브로콜리의 잎 부분을 활용하여 in vitro 항산화 활성과 H2O2로 유도된 산화적 스트레스에 대한 PC12 신경세포 보호효과를 밝혀 고부가가치 산업 소재로서의 활용 가능성을 알아보고자 한다.
제안 방법
ROS와 같은 산화적 스트레스에 대한 브로콜리 잎 chloroform 분획물의 지질 과산화물(malondialdehyde, MDA) 생성 억제효과를 분석하여 in vitro 항산화 활성을 확인하였다. 신경세포막을 구성하고 있는 지질성분은 산화적 스트레스에 취약한 특성을 가지고 있으며, 세포막 손상 및 기타 단백질 손상과도 관계가 있다고 알려져 있다(22).
,Tokyo, Japan)로 농축하였다. 그 후 이 추출물을 극성 차이를 이용하여 분획하였다. 브로콜리 잎 ethanol 추출물에 n-hexane과 distilled water을 1:1 비율로 분액 깔때기에 넣고 n-hexane 층과 distilled water 층을 분획하였고, distilled water 층을 다시 chloroform과 1:1 비율로 분액 깔때기에 넣고 chloroform과 distilled water 층을 분획하였다.
뇌 조직을 이용한 지질 과산화 억제활성 측정은 Chang 등(16)의 방법을 변형하여 사용하였다. 4주령의 ICR-male mouse를 실험동물 공급업체(Samtako, Osan, Korea)로부터 구입하여 7일간의 환경 적응 기간을 유지했다.
모든 실험동물은 2마리씩 한 개의 사육케이스에 넣어 항온(22±2°C), 항습(50-55%)을 일정하게 유지하였고, 12시간 간격으로 낮과 밤을 교대시키는 동일한 환경에서 충분한 양의 식수와 사료를 공급하며 사육하였다(경상대학교 동물실험인가번호 GNU-120831-M0037).
브로콜리 잎 48 g에 95% ethanol 2.4 L을 첨가하여 환류 냉각하에 2시간 동안 추출하였으며, 이 추출액을 No. 2 여과지(Whatman, Kent, UK)로 여과하여 진공농축기(N-N series, EYELA Co.,Tokyo, Japan)로 농축하였다. 그 후 이 추출물을 극성 차이를 이용하여 분획하였다.
그 후 이 추출물을 극성 차이를 이용하여 분획하였다. 브로콜리 잎 ethanol 추출물에 n-hexane과 distilled water을 1:1 비율로 분액 깔때기에 넣고 n-hexane 층과 distilled water 층을 분획하였고, distilled water 층을 다시 chloroform과 1:1 비율로 분액 깔때기에 넣고 chloroform과 distilled water 층을 분획하였다. 이 과정과 동일하게 ethyl acetate, butanol을 distilled water 층과 분획을 실시한 후 농축하여 동결건조(IlShin Lab Co.
퇴행성 신경질환은 대부분 산화적 스트레스에 의한 뇌신경세포의 사멸에 의해 발생되며, natural antioxidant인 flavonoid를 포함한 polyphenols 등은 산화적 스트레스로부터 신경세포 보호 효과가 우수한 것으로 보고되고 있다(24). 상기의 in vitro 항산화 활성을 통해 우수한 활성을 보여준 chloroform 분획물을 이용하여 실험을 진행하였다. Chloroform 분획물에 의한 PC12 신경세포에서의 H2O2로 유도된 산화적 스트레스 생성 억제 효과를 DCFDA assay로 측정한 결과는 Fig.
시료의 세포막 손상 억제효과는 PC12 세포에 시료를 48시간동안 pre-incubation한 후, 200 µM H2O2를 처리하여 3시간 배양한 다음, 5분간 원심분리(250×g)하여 100 µL의 상등액을 새로운 well로 옮긴 뒤 LDH assay kit (Sigma-Aldrich Chemical Co.)를 이용하여 측정하였다(19).
신경세포의 경우 전기적 신호전달이라는 고유 기능유지를 위해 상대적으로 많은 lipid성분을 함유하고 있고 이는 산화적인 스트레스에 매우 취약한 구조적 특성이므로(27) H2O2로 유도된 신경세포막 손상에 대한 브로콜리 잎 chloroform 분획물의 보호 효과를 확인하였다. H2O2로 유도된 신경세포막 손상에 대한 브로콜리 잎 chloroform 분획물의 세포막 손상 억제효과를 확인하기 위해 세포질 성분인 LDH assay를 수행한 결과는 Fig.
실험 방법은 세포 105 -106 cell/mL에 시료 20 µL를 48시간 동안 pre-incubation 하였다.
실험 방법은 시료 30 µL를 PC12 세포에 48시간 동안 pre-incubation한 뒤, 200 µM H2O2를 3시간 동안 처리하였다.
위 실험에서 나타난 생리활성물질을 동정하기 위해 HPLC (Ultra mate 3000 series, Dionex, CA, USA) 분석을 실시하였으며, HPLC분석 전에 0.45 µm filter를 이용하여 여과하였다.
Inorganic phenol은 독성이 강한 물질이나 페놀분자의 환상구조에 치환기로서 수산기(-OH)가 더해짐에 따라 일반적으로 독성이 저하되고 항산화 활성 및 라디칼 소거 활성 등이 증가하게 된다고 알려져 있다(10). 최적의 추출용매를 결정하기 위해 95% ethanol을 이용하여 조 추출물을 제조한 뒤 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol, distilled water 순으로 분획물을 얻어 total phenolics를 분석하였다. 분석결과 95% ethanol 추출물이 51.
, Cambridge, UK)를 측정하였다. 측정된 흡광도는 gallic acid 검량선을 이용하여 총 페놀화합물 함량을 계산하였다(14).
후에, 200 µM H2O2를 2시간 동안 처리하였고, 다음 250 µM DCF-DA를 넣어 50분간 배양하여 fluorescence microplate reader (Infinite 200, Tecan Co., San Jose, CA, USA)를 사용하여 485 nm (determination)와 535 nm (reference)에서 fluorescence level을 측정하였다(17).
대상 데이터
뇌 조직을 이용한 지질 과산화 억제활성 측정은 Chang 등(16)의 방법을 변형하여 사용하였다. 4주령의 ICR-male mouse를 실험동물 공급업체(Samtako, Osan, Korea)로부터 구입하여 7일간의 환경 적응 기간을 유지했다. 모든 실험동물은 2마리씩 한 개의 사육케이스에 넣어 항온(22±2°C), 항습(50-55%)을 일정하게 유지하였고, 12시간 간격으로 낮과 밤을 교대시키는 동일한 환경에서 충분한 양의 식수와 사료를 공급하며 사육하였다(경상대학교 동물실험인가번호 GNU-120831-M0037).
Folin-Ciocalteu's phenol reagent, gallic acid, 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic-acid) (ABTS), potassium ferricyanide, trichloroacetic acid, 2',7'-dichlor-ofluorescein diacetate (DCF-DA), H2O2, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetra-zolium bromide (MTT) assay kit, 그리고 lactate dehydrogenase (LDH) assay kit은 Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, MO, USA) 제품을 구입하였다.
본 실험에 사용된 시료는 경기도 여주군에서 수확된 브로콜리(Brassica oleracea var. italica) 잎 (품종: Grace)을 구입하여 사용하였으며, 30°C dry oven에서 건조시켜 분쇄한 후, 냉장보관(4°C)하면서 사용하였다.
본 실험에서 사용한 PC12 cell (KCLB 21721, Korean Cell Line Bank, Seoul, Korea)는 신경세포의 특성을 나타내는 세포로 rat의 pheochromocytoma에서 유도된 것을 사용하였다. PC12세포를 25 mM HEPES, 25 mM sodium bicarbonate, 10% fetal bovine serum, 50 units/mL penicillin 및 100 µg/mL steptomycin이 포함된 RPMI 1640배지에 접종하여 37°C, 5% CO2 조건에서 배양하였다.
모든 실험동물은 2마리씩 한 개의 사육케이스에 넣어 항온(22±2°C), 항습(50-55%)을 일정하게 유지하였고, 12시간 간격으로 낮과 밤을 교대시키는 동일한 환경에서 충분한 양의 식수와 사료를 공급하며 사육하였다(경상대학교 동물실험인가번호 GNU-120831-M0037). 상기환경에서 4주간 사육한 ICR mouse brain을 적출하여 실험에 사용하였다. 뇌 조직에 10 volume의 ice cold Tris-HCl buffer (20 mM, pH 7.
(Grand Island, NY, USA)에서 구입하였으며, penicillin, streptomycin, sodium bicarbonate와 HEPES 및 나머지 시약은 Sigma-Aldrich Chemical Co. 제품을 구입하여 사용하였다. 그 외 사용된 용매 및 시약은 모두 일급 이상의 등급을 사용하였다.
데이터처리
모든 실험은 3회 반복 실시하여 mean±SD로 나타냈으며, 각 평균값에 대한 검증은 SAS software (version 9.1, SAS institute, Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석(analysis of variance, ANOVA)를 실시하고, Ducan의 다중범위검정법(Duncan’s multiple range test)으로 각 시료간의 유의차를 5% 수준에서 검증하였다.
이론/모형
PC12세포를 25 mM HEPES, 25 mM sodium bicarbonate, 10% fetal bovine serum, 50 units/mL penicillin 및 100 µg/mL steptomycin이 포함된 RPMI 1640배지에 접종하여 37°C, 5% CO2 조건에서 배양하였다. PC12 세포 내 산화적 스트레스 생성량 측정을 위하여 DCFDA assay를 이용하였다. 산화적 스트레스로 인해 세포 내 생성된 ROS는 비형광성을 나타내는 DCF-DA (2'7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate)를 산화시켜 형광물질인 DCF로 전환시키는데 이렇게 전환된 형광물질의 양을 측정하여 세포 내 형성된 ROS 를 측정하는 방법이다.
성능/효과
2(B)). ABTS radical 소거활성과 유사하게 모든 분획물에서 농도의존적인 경향을 나타내었으며, 5가지 분획물 중에서 chloroform 분획물과 butanol 분획물에서 높은 활성을 보였다. 하지만 positive control로 사용된 catechin과 비교하였을 때 chloroform 분획물 500 µg/mL의 농도에서 보다 우수한 MDA 저해효과을 보였다.
상기의 in vitro 항산화 활성을 통해 우수한 활성을 보여준 chloroform 분획물을 이용하여 실험을 진행하였다. Chloroform 분획물에 의한 PC12 신경세포에서의 H2O2로 유도된 산화적 스트레스 생성 억제 효과를 DCFDA assay로 측정한 결과는 Fig. 3와 같다 H2O2를 단독 처리한 군에서는 132%로 control group에 대비하여 약 32%의 형광 강도 증가(pattern of oxidative stress)를 보인 반면, chloroform 분획물을 처리한 구에서는 농도 의존적으로 산화적 손상에 대한 신경세포(PC12 cell) 보호 효과를 보였다. 특히 농도 100 µg/mL에서는 약 60%로 H2O2 대비 약 73% 정도의 ROS 감소율을 보여주어 뛰어난 신경세포 내 산화적 스트레스 생성 억제효과를 나타 내는 것으로 확인되었다.
Chloroform 분획물을 처리한 group에서는 5-10 µg/mL 농도에서 positive control group과 대비하여 유의적인 생존율을 나타내었으며, 20 µg/mL 농도 이상에서는 200 µM vitamin C와 유사한 신경세포 생존율을 나타내었고, 그 이상의 처리구에서는 농도 의존적으로 생존율이 증가하는 것을 확인 할 수 있었다.
4(B)와 같다. Control group의 LDH 방출량은 35% 정도인데 반해 H2O2 처리한 시료에서는 52%의 방출량을 보여 H2O2에 의해 LDH 방출량이 약 17% 정도 증가하였다. Positive control로 쓰인 vitamin C200 µM 처리군은 35% 정도의 LDH 방출량을 보였고, 브로콜리잎 chloroform 분획물의 경우 5-100 µg/mL의 농도로 처리했을 때 농도 의존적인 감소 효과를 보였으며, 100 µg/mL 농도 처리구에서는 positive control인 vitamin C 200 µM 처리구와 유사한 세포막 손상 억제 효과를 나타내었다.
4(A)와 같다. H2O2를 처리한 처리구에서는 control group 대비 77%의 cell viability를 나타냈고, H2O2와 vitamin C를 동시에 처리한 group에서는 106%로 약 29%의 신경세포 생존율을 보였다. Chloroform 분획물을 처리한 group에서는 5-10 µg/mL 농도에서 positive control group과 대비하여 유의적인 생존율을 나타내었으며, 20 µg/mL 농도 이상에서는 200 µM vitamin C와 유사한 신경세포 생존율을 나타내었고, 그 이상의 처리구에서는 농도 의존적으로 생존율이 증가하는 것을 확인 할 수 있었다.
5와 같다. HPLC 분석결과, 19.730 min에서 확인된 peak는 브로콜리 잎 chloroform 분획물의 주요한 생리활성물질임을 확인하였고, 이는 표준물질 ferulic acid의 retention time과 UVVIS spectrum을 비교 하였을 때 일치 하는 것으로 확인되었다.
Positive control로 쓰인 vitamin C200 µM 처리군은 35% 정도의 LDH 방출량을 보였고, 브로콜리잎 chloroform 분획물의 경우 5-100 µg/mL의 농도로 처리했을 때 농도 의존적인 감소 효과를 보였으며, 100 µg/mL 농도 처리구에서는 positive control인 vitamin C 200 µM 처리구와 유사한 세포막 손상 억제 효과를 나타내었다.
, Yangju, Korea)하였고, 그 후 −20°C에서 보관하면서 각 실험에 사용하였다. n-hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol 및 distilled water 분획물의 추출 수율(extraction yield)은 각각 3.81, 1.46, 0.45, 2.36 및 5.79%로 나타났다.
C와 유의적인 결과를 나타냈다. 마지막으로, HPLC 분석 결과 브로콜리 잎 chloroform 분획물에 존재하는 주요 phenolic 화합물은 feulic acid인 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 생리활성 물질로서의 ferulic acid 등을 함유한 브로콜리 잎 chloroform 분획물은 in vitro 항산화 활성과 함께 신경세포 보호효과를 나타내는 고부가가치 기능성 소재로의 활용이 기대된다.
2(A)와 같다. 모든 분획물은 농도 의존적인 경향을 나타내었으며, 그 중 chloroform 분획물에서 상대적으로 가장 높은 활성을 나타내었다. 특히 브로콜리 잎 chloroform분획물 1,000 µg/mL농도에서는 positive control인 vitamin C 1,000 µg/mL농도와 유의적으로 차이가 나타나지 않는 것을 보아 우수한 ABTS radical 소거활성을 나타내는 것을 알 수 있었다.
7%의 세포 생존율을 보였다. 본 연구 결과와 비교 해 볼 때, 브로콜리의 부위별 세포생존율은 꽃 봉오리, 줄기 부위보다 잎 부위에서 상대적으로 더 좋은 세포 생존율을 가지는 것을 유추해 볼 수 있었다.
최적의 추출용매를 결정하기 위해 95% ethanol을 이용하여 조 추출물을 제조한 뒤 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol, distilled water 순으로 분획물을 얻어 total phenolics를 분석하였다. 분석결과 95% ethanol 추출물이 51.75 mg GAE (Gallic Acid Equivalents)/g of dried broccoli leaf, n-hexane 분획물이 48.7 mg GAE/g of dried broccoli leaf, chloroform 분획물이 206.8 mg GAE/g of dried broccoli leaf, ethyl acetate 분획물이 175.5 mg GAE/g of dried broccoli leaf, butanol 111.8 mg GAE/g of dried broccoli leaf, distilled water 20.5 mg GAE/g of dried broccoli leaf으로 chloroform 분획물에서 가장 높은 total phenolic 화합물 함량을 나타내었다(Fig. 1). 이는 분획 전(95% ethanol 추출물)과 후를 비교했을 때, chloroform 분획물에서 약 4배의 total phenolic 화합물 함량이 증가하였다.
브로콜리(Brassica oleracea var. italica) 잎의 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol 및 distilled water 분획물의 total phenolic 화합물 함량은 chloroform 분획물이 206.8 mg GAE/g으로 가장 높게 나타났으며, ABTS radical 소거활성 및 지질 과산화(MDA) 생성 억제효과 실험 결과에서 chloroform 분획물에서 가장 높은 활성을 나타내었다. in vitro 항산화 실험들에서 우수한 효과를 보인 chloroform 분획물을 이용하여 H2O2으로 유도한 산화적 스트레스에 대한 신경세포(PC12 cell)에서의 산화적 스트레스 생성 억제효과, 세포 생존율 그리고 세포막 손상 억제효과 역시 농도 의존적 경향을 나타내며 positive control 로 사용된 Vit.
특히 농도 100 µg/mL에서는 약 60%로 H2O2 대비 약 73% 정도의 ROS 감소율을 보여주어 뛰어난 신경세포 내 산화적 스트레스 생성 억제효과를 나타 내는 것으로 확인되었다.
특히 브로콜리 잎 chloroform분획물 1,000 µg/mL농도에서는 positive control인 vitamin C 1,000 µg/mL농도와 유의적으로 차이가 나타나지 않는 것을 보아 우수한 ABTS radical 소거활성을 나타내는 것을 알 수 있었다.
후속연구
마지막으로, HPLC 분석 결과 브로콜리 잎 chloroform 분획물에 존재하는 주요 phenolic 화합물은 feulic acid인 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 생리활성 물질로서의 ferulic acid 등을 함유한 브로콜리 잎 chloroform 분획물은 in vitro 항산화 활성과 함께 신경세포 보호효과를 나타내는 고부가가치 기능성 소재로의 활용이 기대된다.
이러한 보고들에 의하여 판단해 보았을 때, 브로콜리 잎 chloroform 분획물에서 확인된 주요phenolic 화합물로써 ferulic acid 등에 의한 in vitro 항산화 활성과 신경세포 보호 효과를 나타낸 것으로 추정된다. 하지만 미량 존재 할 수 있는 다양한 phytochemical에 의한 부가적인 효과를 배제할 수 없으므로 향후 관련 생리활성 성분 분석 및 in vivo 실험들에서의 추가적인 검증이 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
브로콜리의 생리학적인 효능에 관련한 연구는 어떤 것이 있는가?
브로콜리는 영양학적으로 도 중요한 작물로 전세계적으로 재배 및 식용되고 있으며, 뛰어난 항산화 작용을 가진 dithiolethione, isothiocyanate와 같은 organosulfuric compound, β-carotene, rutin, ascorbic acid, selenium, quercetin, glutathione 등이 다량 함유되어 있는 것으로 알려지고 있다. 현재의 관련 연구는 수용성 식이섬유에 의한 혈중 콜레스테롤 감소와 암 예방 및 돌연변이 억제 등의 생리활성 효과, 브로콜리의 항암성분인 sulforaphane의 함량 및 조리 가공에 따른 sulforaphane의 함량변화, 브로콜리 잎 즙에 함유되어 있는 무기질과 비타민 C의 함량 분석, 그리고 브로콜리의 항산화성과 항균성 효과 등이 보고되어 있다(9-11). 이러한 생리학적인 효능으로 인해 브로콜리에 대한 소비자의 수요가 증가하고 있지만, 브로콜리에서 꽃봉오리 부위만 식용으로 활용되고 있으며 그 외의 식용자원으로 활용 가능한 잎과 줄기 부분은 70% 이상이 버려지고 있는 실정이다(12,13).
산소가 반응성이 매우 큰 활성산소로 전환되는 것은 어떤 요인 때문인가?
산소는 지구상에서 가장 많은 원소로서 호기성 생물은 이렇게 풍부한 산소를 전자수용체로 하는 호흡을 통해 에너지를 획득한다. 그러나 이와 같이 생명유지에 절대적으로 필요한 산소이지만 안정한 분자 상태인 기저삼중항산소(3O2)가 체내 효소계, 환원대사, 화학약품, 공해물질, 그리고 광화학반응 등의 각종 물리적화학적 요인 등에 의해 superoxide radical(O2), hydroxyl radical (HO·), hydrogen peroxide (H2O2) 및 일중항산소(1O2)와 같은 반응성이 매우 큰 활성산소(reactive oxygenspecies; ROS)로 전환되면 생체에 치명적인 산소-유도성 독성을 일으키는 양면성을 지니고 있다(3). 우리 몸에서 발생하는 질환 중에 90%가 ROS와 관련이 있다고 알려져 있으며, 관련된 대표적인 질환으로 암, 동맥 경화, 당뇨병, 그리고 심혈과 질환 등이 있다.
브로콜리에 함유되어 있는 항산화 물질은?
italica)는 십자화과에 속하는 채소로서 ‘모란채’라고도 하며 꽃봉오리와 줄기를 식용으로 하는 것으로 양배추의 일종이다(8). 브로콜리는 영양학적으로 도 중요한 작물로 전세계적으로 재배 및 식용되고 있으며, 뛰어난 항산화 작용을 가진 dithiolethione, isothiocyanate와 같은 organosulfuric compound, β-carotene, rutin, ascorbic acid, selenium, quercetin, glutathione 등이 다량 함유되어 있는 것으로 알려지고 있다. 현재의 관련 연구는 수용성 식이섬유에 의한 혈중 콜레스테롤 감소와 암 예방 및 돌연변이 억제 등의 생리활성 효과, 브로콜리의 항암성분인 sulforaphane의 함량 및 조리 가공에 따른 sulforaphane의 함량변화, 브로콜리 잎 즙에 함유되어 있는 무기질과 비타민 C의 함량 분석, 그리고 브로콜리의 항산화성과 항균성 효과 등이 보고되어 있다(9-11).
참고문헌 (29)
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