국내에 충분히 보고되지 못한 소재로서 drumstick-tree (Moringa Oleifera Lam.)를 고부가가치 식품 자원으로서 그 활용가능성을 알아보기 위해 주요 영양성분 분식 및 in vitro 신경세포 보호효과에 대해서 연구하였다. Drumstick-tree의 주요 무기성분으로는 칼슘으로 2658.67 mg/100 g이 함유되어 있었고, 다음으로 칼륨, 마그네슘 및 인 등이 함유되어 있었다. 주요 지방산으로서 포화 지방산으로는 palmitic acid (16.33%)와 불포화 지방산으로서 gadoleic acid (66.34%)가 상대적으로 많이 함유되어 있었고, 지용성 비타민인 vitamin E가 94.78 mg/100 g 그리고 niacin이 112.61 mg/100 g 함유되어 있는 것을 알 수 있었다. 80% methanol에 추출한 drum-stick-tree 추출물을 활용하여 $H_2O_2$ 처리한 PC12 cell 내의 활성산소 생성억제효과를 DCF-DA assay를 통해 측정한 결과 drumstick-tree 추출물은 농도의존적인 활성산소 생성 억제효과를 보였다. MTT assay를 이용하여 $H_2O_2$로 유도된 PC12 신경세포에 대한 보호효과를 측정한 결과 vitamin C group 대비 효과적인 신경세포 보호효과를 확인하였고, LDHrelease assay를 통해 일정 수준의 세포막 보호효과를 역시 확인하였다. 또한 PC12 cell의 oxidative stress-induced apoptosis에 대한 세포 보호효과를 측정하기 위한 caspase assay 실험 결과, 세포 내 caspase activity가 추출물의 의해 효과적으로 감소됨을 알 수 있었다. 결국 본 연구결과를 종합해 볼 때, 우수한 영양 구성 성분과 함께 신경세포 내 oxidative stress의 저감화 등을 통한 drumstick-tree 추출물의 신경 세포 보호 효과는 고부가가치 천연 소재로서의 다양한 산업적 활용 가능성을 암시하는 것으로 판단된다.
국내에 충분히 보고되지 못한 소재로서 drumstick-tree (Moringa Oleifera Lam.)를 고부가가치 식품 자원으로서 그 활용가능성을 알아보기 위해 주요 영양성분 분식 및 in vitro 신경세포 보호효과에 대해서 연구하였다. Drumstick-tree의 주요 무기성분으로는 칼슘으로 2658.67 mg/100 g이 함유되어 있었고, 다음으로 칼륨, 마그네슘 및 인 등이 함유되어 있었다. 주요 지방산으로서 포화 지방산으로는 palmitic acid (16.33%)와 불포화 지방산으로서 gadoleic acid (66.34%)가 상대적으로 많이 함유되어 있었고, 지용성 비타민인 vitamin E가 94.78 mg/100 g 그리고 niacin이 112.61 mg/100 g 함유되어 있는 것을 알 수 있었다. 80% methanol에 추출한 drum-stick-tree 추출물을 활용하여 $H_2O_2$ 처리한 PC12 cell 내의 활성산소 생성억제효과를 DCF-DA assay를 통해 측정한 결과 drumstick-tree 추출물은 농도의존적인 활성산소 생성 억제효과를 보였다. MTT assay를 이용하여 $H_2O_2$로 유도된 PC12 신경세포에 대한 보호효과를 측정한 결과 vitamin C group 대비 효과적인 신경세포 보호효과를 확인하였고, LDH release assay를 통해 일정 수준의 세포막 보호효과를 역시 확인하였다. 또한 PC12 cell의 oxidative stress-induced apoptosis에 대한 세포 보호효과를 측정하기 위한 caspase assay 실험 결과, 세포 내 caspase activity가 추출물의 의해 효과적으로 감소됨을 알 수 있었다. 결국 본 연구결과를 종합해 볼 때, 우수한 영양 구성 성분과 함께 신경세포 내 oxidative stress의 저감화 등을 통한 drumstick-tree 추출물의 신경 세포 보호 효과는 고부가가치 천연 소재로서의 다양한 산업적 활용 가능성을 암시하는 것으로 판단된다.
The cytoprotective effect of Moringa oleifera Lam. (drumstick tree) on neuronal cells was investigated to confirm the physiological benefits associated with this natural food resource. First, the drumstick tree extract was chemically analyzed to determine inherent nutritional constituents. Calcium a...
The cytoprotective effect of Moringa oleifera Lam. (drumstick tree) on neuronal cells was investigated to confirm the physiological benefits associated with this natural food resource. First, the drumstick tree extract was chemically analyzed to determine inherent nutritional constituents. Calcium and potassium were identified as the major mineral constituents, and palmitic acid (C16:0, 16.33%) and gadoleic acid (C20:01, 66.34%) were detected as the major fatty acids. Moreover, drumstick tree extract contained 94.78 mg/100 g vitamin E and 112.61 mg/100 g niacin. PC12 cells were used to study the cytoprotective effects of drumstick tree extract. Intracellular accumulation of reactive oxygen species was significantly reduced when $H_2O_2$ treated-neuronal cells were cultured in a medium containing the methanolic extract of drumstick tree, compared to cells treated with only $H_2O_2$. Cell viability assay using MTT showed that the extract protected cells against $H_2O_2$-induced neurotoxicity and inhibited LDH leakage from the cell membrane. Caspase assay showed that the extract exerted cytoprotective effect against apoptosis. Consequently, these data suggest that drumstick tree is a useful natural resource with positive effects on human health.
The cytoprotective effect of Moringa oleifera Lam. (drumstick tree) on neuronal cells was investigated to confirm the physiological benefits associated with this natural food resource. First, the drumstick tree extract was chemically analyzed to determine inherent nutritional constituents. Calcium and potassium were identified as the major mineral constituents, and palmitic acid (C16:0, 16.33%) and gadoleic acid (C20:01, 66.34%) were detected as the major fatty acids. Moreover, drumstick tree extract contained 94.78 mg/100 g vitamin E and 112.61 mg/100 g niacin. PC12 cells were used to study the cytoprotective effects of drumstick tree extract. Intracellular accumulation of reactive oxygen species was significantly reduced when $H_2O_2$ treated-neuronal cells were cultured in a medium containing the methanolic extract of drumstick tree, compared to cells treated with only $H_2O_2$. Cell viability assay using MTT showed that the extract protected cells against $H_2O_2$-induced neurotoxicity and inhibited LDH leakage from the cell membrane. Caspase assay showed that the extract exerted cytoprotective effect against apoptosis. Consequently, these data suggest that drumstick tree is a useful natural resource with positive effects on human health.
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문제 정의
국내에 충분히 보고되지 못한 소재로서 drumstick-tree (Moringa Oleifera Lam.)를 고부가가치 식품 자원으로서 그 활용가능성을 알아보기 위해 주요 영양성분 분식 및 in vitro 신경세포 보호효과에 대해서 연구하였다. Drumstick-tree의 주요 무기성분으로는 칼슘으로 2658.
더불어 씨 추출물이 간 기능 보호에 효과가 있는 것으로 확인되었으며(12), 암세포의 apoptosis와 antiproliferation 효과가 있다는 것이 밝혀진 바 있다(13). 반면 Drumstick-tree 추출물이 oxidative stress에 대한 신경세포 보호효과와 같은 퇴행성 신경질환에 관한 연구는 상대적으로 미비한 실정이므로, 본 연구에서는 drumstick-tree 추출물이 oxidative stress로서 hydrogen peroxide에 의해 유도되는 신경세포의 사멸을 보호할 수 있는지에 대한 in vitro 효과와 더불어 고부가가치 식품자원으로서의 주요 영양성분을 연구하고자 하였다.
HPLC 분석 시 gradient elution 조건은 0 min, A 100% B 0%; 6 min, A 100% B 0%; 13 min, A 80% B 20%; 15 min, A 80% B 20%; 17 min, A 20% B 80%; 20 min, A 0% B 100%로 하였으며, 유속은 0.8 mL/min, 온도는 30,℃ 주입량은 20 µL, 검출기는 diode array detector (DAD)를 사용하였고, 파장은 270 nm에서 분석하였다(17).
PBS buffer로 2회 washing한 다음 200 µM H2O2를 가하고, 3시간 뒤에 fluorescence microplate reader를 사용하여, excitation 파장 485 nm와 emission 파장 535 nm에서 형광강도를 측정하였다(19).
PC12 cell의 apoptosis에 대한 추출물의 보호효과를 확인하기 위해 caspase assay를 측정하였다. 추출물을 PC12 cell에 48시간 동안 pre-incubation 시킨 후, 200 µM H2O2를 각각 3시간 동안 처리하였다.
PC12 세포의 산화적 손상에 대한 신경세포 보호효과를 측정하기 위하여 세포 내 ROS 생성 정도를 측정하고자 DCF-DA assay 를 실시하였다. 먼저 세포를 96 well plate에 1×104 cells/well로 분주하고 37℃, 5% CO2조건에서 24시간 동안 배양하였다.
뇌 조직은 다른 생체 조직에 비해서 산화적 손상에 대해 비정상적으로 매우 민감하고, 상대적으로 불포화 지방산의 구성도가 높은 뇌 신경세포막에서의 과산화에 대한 많은 신경 세포 손상 연구들은 이를 뒷받침해준다(23). 따라서 뇌 조직은 산화적 스트레스에 매우 취약한 구조적 특성을 가지고 있으므로 신경세포 보호효과와 더불어 신경세포막 손상과의 관계를 알아보고자 LDH release assay를 진행하여 세포막 손상 보호효과를 알아보았으며, 그 결과는 Fig. 2(B)와 같다. Control group의 방출량은 23.
무기성분 분석은 각 시료 1g에 분해용액(HClO4:H2SO4:H2O2=9:2:5) 25 mL를 가하여 hot plate에서 무색으로 변할 때까지 분해한 후 100 mL로 정용하여 여과 한 것을 활용하여 inductively coupled plasma (OPTIMA 4300DV/5300DV, Perkin Elmer, Waltham, MA, USA)로 분석하였다. 분석조건 중 RF power는 1,300 W이며, analysis pump flow rate는 1.
물을 충분히 분리한 석유 에테르 층을 무수황산나트륨으로 탈수하고 황산나트륨을 석유에테르 10 mL씩으로 2회 씻고, 씻은 액을 플라스크에 옮긴 후 감압·농축한 다음 HPLC (1100 series, Agilent Technologies)로 분석하였다.
=9:2:5) 25 mL를 가하여 hot plate에서 무색으로 변할 때까지 분해한 후 100 mL로 정용하여 여과 한 것을 활용하여 inductively coupled plasma (OPTIMA 4300DV/5300DV, Perkin Elmer, Waltham, MA, USA)로 분석하였다. 분석조건 중 RF power는 1,300 W이며, analysis pump flow rate는 1.5 mL/min으로 하였고, gas flows는 plasma: 15, auxiliary: 0.2, nebulizer: 0.8 L/min으로 하여 분석하였다(15).
, Avondale, PA, USA)로 분석하였다. 분석조건으로서 column은 Supelco wax 10을 사용하였고, injector 온도는 250℃, column oven 온도는 260oC, detector 온도는 280℃, carrier gas는 N2로 하고, split ratio는 30:1로 하여 분석하였다.
식힌 시료를 250 mL 갈색 분액깔때기로 옮겨 20 mL 포화 식염용액과 40 mL 석유에테르를 첨가하여 섞어주었다. 석유에테르 층을 모아 40℃ 이하에서 농축한 후 여과하여 HPLC (U3000, Dionex, Sunnyvale, CA, USA)로 분석하였다. Column은 ZORBAX Eclipse Plus C18(4.
세포막 손상 억제효과는 추출물을 48시간 동안 pre-incubation 시킨 후, 200 µM H2O2를 처리하여 3시간 배양한 후, 5분간 원심분리(250×g)하여 100 µL의 상등액을 새로운 well로 옮긴 후 LDH assay kit으로 세포막 손상효과를 측정하였다(19).
)은 2013년 6월 부산광역시 소재 유기농 허브 전문 매장에서 필리핀산 잎 분말을 구입하여 수분함량 10% 이하인 것을 확인한 후 사용하였다. 실험을 위한 추출물은 시료 100 g을 80% methanol 200 mL을 첨가하여 80oC에서 2시간 환류냉각 추출 후 얻어진 추출물을 회전진공농축기를 사용하여 50 mL 이하로 농축시켰다. Open-column에 C18을 충진시킨 후 methanol과 3차 증류수를 차례로 통과시켜 활성 시킨 후 상기 추출물을 흡착시켰다.
이 상태의 PC12 cell에 Caspase Glo 3/7 assay kit 50µL/well을 처리하여 실온에서 2시간 incubation 시킨 후 GloMaxMulti Instrument Luminometer (Promega, Sunnyvale, CA, USA)를 활용하여 측정하였다.
조지방 추출은 분쇄된 시료 2 g을 원통여지(Whatman No. 2, Whatman plc., Maidstone, Kent, UK)에 넣고 ethyl ether를 가하여 soxhlet 추출법으로 약 16시간 추출한 다음 감압 농축시켜 함량을 측정하였다. 지방산 분석은 지방 성분 분석에서 추출한 시료 약 200 mg을 취하여 Metcalf 등(14)의 방법에 준하여 즉, 지방 추출물에 0.
균질화한 시료(1-10 g)를 50 mL 갈색 플라스크에 넣고, 5 mM sodium 1-hexanesulfonate 용액을 가해 30분간 초음파추출기로 추출한 후, 50 mL로 정용하였다. 추출물은 0.45 syringe filter로 여과하여 HPLC (1200 series, Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)로 분석하였다. Column은 Sunrise C18(3.
Column은 ZORBAX Eclipse Plus C18(4.6×250 mm)을 사용하였고, 이동상은 0.22 mM BHT를 함유시킨 ethylacetate:acetonitrile: acetic acid (30:68:2, v/v/v)를 사용하였다.
Drumstick-tree (Moringa Oleifera Lam.)은 2013년 6월 부산광역시 소재 유기농 허브 전문 매장에서 필리핀산 잎 분말을 구입하여 수분함량 10% 이하인 것을 확인한 후 사용하였다. 실험을 위한 추출물은 시료 100 g을 80% methanol 200 mL을 첨가하여 80oC에서 2시간 환류냉각 추출 후 얻어진 추출물을 회전진공농축기를 사용하여 50 mL 이하로 농축시켰다.
본 실험에서 사용한 PC12 세포(KCLB 21721, Korean Cell Line Bank, Seoul, Korea)는 신경세포의 특성을 나타내는 세포로 쥐의 pheochromocytoma로부터 유도된 것을 사용하였다. PC12 세포를 25 mM HEPES, 25 mM sodium bicarbonate, 10% fetal bovine serum, 50 units/mL penicillin 및 100 µg/mL streptomycin 이 포함된 RPMI 1640 배지에 접종하여 37℃, 5% CO2조건의 배양기에서 배양하였다.
이후 3차 증류수로 세척을 한 다음 메탄올로 용출시킨 추출물을 1차 감압 건조, 2차 동결 건조하여 본 실험에 사용하였다. 세포주 배양을 위해 필요한 RPMI 1640 medium과 fetal bovine serum은 Gibco BRL Co. (Grand Island, NY, USA)에서 구입하였으며, penicillin, streptomycin, sodium bicarbonate와 HEPES 및 각종 assay kit은 SigmaAldrich Chemical Co. (St. Louis, MO, USA)제품을 구입하여 사용하였다. Caspase Glo 3/7 assay kit (Promega, Madison, WI, USA)은 신경세포 보호효과 실험을 위해 활용되었고, 그 외 사용된 용매 및 시약은 모두 일급 이상의 등급을 사용하였다.
데이터처리
실험군 간 차이의 통계적 유의성은 SAS version 9.1 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 ANOVA 분산분석과 Duncan’s multiple range test를 사용하여 유의성 검정을 시행하였다(p<0.05).
이론/모형
세포 생존율 측정은 H2O2에 의해 유도된 PC12 세포에 대하여 drumstick-tree 추출물의 보호효과는 MTT reduction assay로 측정하였다(19). 추출물을 PC12 cell에 처리하여 48시간동안 pre-incubation 시킨 후, 200 µM H2O2를 각각 3시간 동안 처리하였다.
지방산 분석은 지방 성분 분석에서 추출한 시료 약 200 mg을 취하여 Metcalf 등(14)의 방법에 준하여 즉, 지방 추출물에 0.5 N NaOH/MeOH을 각각 첨가한 후 85℃에서 10분간 methyl ester화 시킨 다음 n-heptane을 가하여 4-5분간 방치하고, NaCl 포화용액 2 mL와 ether 20 mL를 첨가한 후 ether 층을 감압·농축하여 GC (5890, Hewlettpackard Co., Avondale, PA, USA)로 분석하였다.
성능/효과
61 mg/100g 함유되어 있는 것을 알 수 있었다. 80% methanol에 추출한 drumstick-tree 추출물을 활용하여 H2O2 처리한 PC12 cell 내의 활성산소 생성억제효과를 DCF-DA assay를 통해 측정한 결과 drumstick-tree 추출물은 농도의존적인 활성산소 생성 억제효과를 보였다. MTT assay를 이용하여 H2O2로 유도된 PC12 신경세포에 대한 보호효과를 측정한 결과 vitamin C group 대비 효과적인 신경 세포 보호효과를 확인하였고, LDH release assay를 통해 일정 수준의 세포막 보호효과를 역시 확인하였다.
2(C)에 나타내었다. Control group의 activity 대비 H2O2 처리한 구에서는 130.87%의 caspase activity를 보여 H2O2로 인해 cellular caspase activity가 증가함을 알 수 있었고, positive control 로서 vitamin C 처리구는 118.25%로 H2O2-induced cytotoxicity를 약 10% 내외에서 경감시키는 것을 보였다. 반면 drumstick-tree 추출물 50 µg/mL 농도에서 H2O2-induced cytotoxicity가 60.
1과 같다. DCF formation은 H2O2를 처리한 처리구에서는 control group 100.00% 대비 118.34%의 DCF formation을 나타냈고 H2O2와 vitamin C를 동시에 처리한 처리구에서는 73.87%로 약 44.47% 정도의 산화적 스트레스 감소 효과를 보였다. 최근 연구에 의하면, drumsticktree 잎을 활용한 에탄올 추출물이 HEK 293 cell (human embryonic kidney cell) 즉 신장 세포에서의 항산화 효과가 있음을 DCFDA assay를 통해 나타냈고, drumstick-tree 잎 추출물이 control group 대비 H2O2-induced ROS 의 생성을 매우 효과적으로 저해할 수 있음을 나타냈다.
이는 퇴화되는 뇌조직에서의 dendritic remodeling과 axon 형성을 통해, 붕괴된 network를 부분적으로 회복시켜주는 것과 함께 신경의 발생과정에서 axon과 dendrite의 형성에 도움을 주기 때문이다(24). Drumstick-tree 추출물을 rat hippocampal cell에 처리하였을 때 embryonic cell에서 axon과 dendrite의 형성과 성장 촉진은 신경세포 간 network 형성에 크게 도움을 주는 것으로 나타났다. 이로 말미암아 drumstick-tree 추출물은 신경세포 간 synaptic connection을 보다 견고하게 해주어 신경세포의 기능 유지 및 회복에 크게 기여하는 것으로 증명되었다(27).
80% methanol에 추출한 drumstick-tree 추출물을 활용하여 H2O2 처리한 PC12 cell 내의 활성산소 생성억제효과를 DCF-DA assay를 통해 측정한 결과 drumstick-tree 추출물은 농도의존적인 활성산소 생성 억제효과를 보였다. MTT assay를 이용하여 H2O2로 유도된 PC12 신경세포에 대한 보호효과를 측정한 결과 vitamin C group 대비 효과적인 신경 세포 보호효과를 확인하였고, LDH release assay를 통해 일정 수준의 세포막 보호효과를 역시 확인하였다. 또한 PC12 cell의 oxidative stress-induced apoptosis에 대한 세포 보호효과를 측정하기 위한 caspase assay 실험 결과, 세포 내 caspase activity가 추출물의 의해 효과적으로 감소됨을 알 수 있었다.
2(A)와 같다. Neuronal cell viability는 H2O2를 처리한 처리구에서 control group (100.00%) 대비 64.19%의 생존율을 나타냈고, H2O2와 vitamin C (positive control)를 동시에 처리한 처리구에서는 91.18%의 생존율로 H2O2 대비 약 26.99% 정도의 신경세포 보호효과를 보였다.
Vitamin C200 µM 처리군은 30.42%의 방출량을 보였고, 농도별 처리구에서는 추출물의 농도가 증가하면서 감소하는 경향을 보였다.
MTT assay를 이용하여 H2O2로 유도된 PC12 신경세포에 대한 보호효과를 측정한 결과 vitamin C group 대비 효과적인 신경 세포 보호효과를 확인하였고, LDH release assay를 통해 일정 수준의 세포막 보호효과를 역시 확인하였다. 또한 PC12 cell의 oxidative stress-induced apoptosis에 대한 세포 보호효과를 측정하기 위한 caspase assay 실험 결과, 세포 내 caspase activity가 추출물의 의해 효과적으로 감소됨을 알 수 있었다. 결국 본 연구결과를 종합해 볼 때, 우수한 영양 구성 성분과 함께 신경세포 내 oxidative stress의 저감화 등을 통한 drumstick-tree 추출물의 신경 세포 보호 효과는 고부가가치 천연 소재로서의 다양한 산업적 활용 가능성을 암시하는 것으로 판단된다.
무기성분은 총 8종이 분리·동정되었으며, 가장 많이 함유되어 있는 무기성분은 칼슘으로 2658.67 mg/100 g이 함유되어 있었고, 다음으로 칼륨(1520.02 mg/100 g), 마그네슘(569.55 mg/100 g) 및 인(530.65 mg/100 g) 순으로 함유되어 있었으며, 철, 망간, 아연, 구리도 소량(<10 mg/100 g)함유되어 있었다.
반면 drumstick-tree 추출물 50 µg/mL 농도에서 H2O2-induced cytotoxicity가 60.05% 수준으로 감소하였으며 추출물의 농도가 증가함에 따라 caspase activity가 감소하는 경향을 나타냈다.
67 mg/100 g이 함유되어 있었고, 다음으로 칼륨, 마그네슘 및 인 등이 함유되어 있었다. 주요 지방산으로서 포화 지방산으로는 palmitic acid (16.33%)와 불포화 지방산으로서 gadoleic acid (66.34%)가 상대적으로 많이 함유되어 있었고, 지용성 비타민인 vitamin E가 94.78 mg/100 g 그리고 niacin이 112.61 mg/100g 함유되어 있는 것을 알 수 있었다. 80% methanol에 추출한 drumstick-tree 추출물을 활용하여 H2O2 처리한 PC12 cell 내의 활성산소 생성억제효과를 DCF-DA assay를 통해 측정한 결과 drumstick-tree 추출물은 농도의존적인 활성산소 생성 억제효과를 보였다.
Drumstick-tree에 함유되어 있는 지방산을 gas chromatography를 이용하여 분석한 결과는 Table 2와 같다. 지방산은 모두 14종이 확인되었으며, 주요 지방산으로는 불포화 지방산으로서 gadoleic acid (cis-9-eicosenoic acid: 66.34%)와 포화 지방산으로서 palmitic acid (16.33%)가 검출되었다. 그 외에도 포화 지방산으로는 stearic acid, myristic acid 등, 그리고 불포화 지방산으로는 linoleic acid, oleic acid 등이 소량 함유되어 있었다.
특히 처리 농도 20 µg/mL에서는 LDH leackage가 positive control인 vitamin C보다도 상대적으로 우수한 저해효과를 나타냈다.
후속연구
결국 drumstick-tree에 함유된 β-carotene에 의한 신경세포 생성 및 활성화 그리고 vitamin E 등에 의한 효과적인 항산화 활성으로 인해 drumstick-tree 추출물은 뇌 신경세포를 포함한 인체 내 조직 세포의 보호에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
또한 성장기 청소년의 칼슘 급식원은 대부분 우유 및 그 가공품에서 기인되고 있으나 낮은 기호도로 인해 그 섭취량이 권장 섭취량의 약 30% 수준(<400 mg)에 머무르고 있는 것으로 나타나고 있다(21). 결국 drumstick-tree에 함유된 고농도의 칼슘은 천연 칼슘 급원으로 가공 적성 연구를 통한 다양한 식품 자원으로의 산업적 활용 가능성이 기대되고 이를 통한 국민 보건 증진에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
또한 PC12 cell의 oxidative stress-induced apoptosis에 대한 세포 보호효과를 측정하기 위한 caspase assay 실험 결과, 세포 내 caspase activity가 추출물의 의해 효과적으로 감소됨을 알 수 있었다. 결국 본 연구결과를 종합해 볼 때, 우수한 영양 구성 성분과 함께 신경세포 내 oxidative stress의 저감화 등을 통한 drumstick-tree 추출물의 신경 세포 보호 효과는 고부가가치 천연 소재로서의 다양한 산업적 활용 가능성을 암시하는 것으로 판단된다.
이로 말미암아 drumstick-tree 추출물은 신경세포 간 synaptic connection을 보다 견고하게 해주어 신경세포의 기능 유지 및 회복에 크게 기여하는 것으로 증명되었다(27). 결국 본 연구에서 활용된 drumsticktree 잎 추출물은 신경퇴행성 질환에서 신경세포의 구조적 결함을 개선시킴으로서 관련 질환의 예방 및 개선에 효과적일 것으로 추정된다.
그러므로 drumstick-tree에 함유된 불포화 지방산 및 βcarotene, vitamin E 등은 인체 내에서 상호 대사 균형 유지에 도움을 줄 수 있을 것으로 유추되며 이로 인한 생리적 활성을 함께 기대할 수 있을 것이다.
다만 50 µg/mL 처리구에서는 PC12 cell에 대한 보호 효과가 5 µg/mL 처리구 수준으로 감소하는 경향을 보이고 있는데, 그 원인이 in vitro cytotoxicity를 판단하는 각 실험에서의 기작 차이에 의한 것인지 아니면 정제 형태가 아닌 추출물이 갖는 특성에 의한 것인지는 향후 지속되는 연구를 통해 확인할 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
퇴행성 질환의 주된 원인은 어디에 기인하는가?
퇴행성 신경질환은 정상적인 노화의 과정과는 달리 비정상적인 신경세포의 사멸에 의하여 뇌나 척수에 이상이 생겨 인지능력, 보행능력, 운동능력 등이 감소하게 되는 질환이다. 이런 퇴행성 질환의 주된 원인은 활성산소(free radical, oxygen radical)을 포함한 생체 내 oxidative stress에 기인되는 것으로 보고되고 있다(2). 활성산소가 체내에 적정량 존재할 때에는 생체방어 과정 중 하나로 병원체나 이물질에 대한 살균작용을 통해 병원체로부터 인체를 보호하는 작용을 하지만 과다하게 발생할 경우 생명현상을 둔화시키거나 신경세포를 사멸시킬 수 있다 (3).
퇴행성 신경질환이란?
현대사회의 발달과 더불어 생체조직의 노화를 비롯한 퇴행성 신경질환은 사회적 문제로까지 크게 대두되고 있다. 퇴행성 신경질환은 정상적인 노화의 과정과는 달리 비정상적인 신경세포의 사멸에 의하여 뇌나 척수에 이상이 생겨 인지능력, 보행능력, 운동능력 등이 감소하게 되는 질환이다. 이런 퇴행성 질환의 주된 원인은 활성산소(free radical, oxygen radical)을 포함한 생체 내 oxidative stress에 기인되는 것으로 보고되고 있다(2).
Drumstick-tree의 생리적 조절작용은?
)은 일반적으로 하와이에서 ‘Malunggay’로 불리는 식물로써 생장이 빠른 관상용 또는 식의약용 나무로 열대지역에 널리 분포되어 있다(8). 또한 drumsticktree은 아시아, 아프리카, 아라비아 등에서 재배되며 단백질과 비타민이 풍부해 영양가가 높고, 의약적으로 과혈당증의 완화와 항염증, 항산화, 항암 등 다양한 생리적 조절작용을 가지고 있다(9,10). Drumstick-tree의 다양한 부위들 중 식품 소재로 주로 이용되는 잎은 β-카로틴, 단백질, 비타민 E, 칼슘 등이 풍부해 항산화제로 이용되며, drumstick-tree의 씨 추출물은 flavonoid와 isothiocyanates, glucosinolates, thiocarbamates와 같은 생리활성 물질을 포함하고 있다(11).
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