녹차 첨가 서리태 청국장의 3-morpholinosydnonimine에 의한 산화적 스트레스 개선 효과 Protective effects of Seoritae Chungkukjang added with green tea powder against 3-morpholinosydnonimine-induced oxidative stress원문보기
본 실험에서는 청국장의 항산화 기능성 증진을 위해 녹차를 첨가한 서리태 청국장을 제조한 후 LLC-$PK_1$ 세포를 이용하여 SIN-1유도 세포 독성에 대한 보호효과를 검토하였다. 항산화능이 대두보다 우수한 서리태를 주재료로, 부재료로 녹차를 농도별(0.5%, 2.0%, 5.0%)로 달리하여 청국장을 각각 제조한 후 $ONOO^-$에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대해 서리태 청국장과 녹차첨가 서리태 청국장의 산화스트레스에 대한 개선효과를 비교한 결과, 녹차첨가 서리태청국장 추출물은 SOD, GSH-Px와 같은 항산화효소의 활성을 증가시키고, 지질과산화를 억제하여 세포생존율을 증가시킴으로써 산화적 스트레스에 대한 보호효과를 나타냈었으며, 특히 녹차를 5.0% 첨가했을 때의 효과가 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서, 녹차 첨가 서리태 청국장은$ONOO^-$에 의해 유발된 산화적 스트레스를 개선함으로써 이로 인한 질병을 예방하는 항산화제로서 역할을 할 것으로 생각된다
본 실험에서는 청국장의 항산화 기능성 증진을 위해 녹차를 첨가한 서리태 청국장을 제조한 후 LLC-$PK_1$ 세포를 이용하여 SIN-1유도 세포 독성에 대한 보호효과를 검토하였다. 항산화능이 대두보다 우수한 서리태를 주재료로, 부재료로 녹차를 농도별(0.5%, 2.0%, 5.0%)로 달리하여 청국장을 각각 제조한 후 $ONOO^-$에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대해 서리태 청국장과 녹차첨가 서리태 청국장의 산화스트레스에 대한 개선효과를 비교한 결과, 녹차첨가 서리태청국장 추출물은 SOD, GSH-Px와 같은 항산화효소의 활성을 증가시키고, 지질과산화를 억제하여 세포생존율을 증가시킴으로써 산화적 스트레스에 대한 보호효과를 나타냈었으며, 특히 녹차를 5.0% 첨가했을 때의 효과가 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서, 녹차 첨가 서리태 청국장은$ONOO^-$에 의해 유발된 산화적 스트레스를 개선함으로써 이로 인한 질병을 예방하는 항산화제로서 역할을 할 것으로 생각된다
To increase antioxidative activity of Chungkukjang, the protective effect of Seoritae Chungkukjang (SC) added with green tea powder against oxidative stress was evaluated under the cellular system using LLC-$PK_1$ cells. The treatment of 3-morpholinosydnonimine showed increase in lipid pe...
To increase antioxidative activity of Chungkukjang, the protective effect of Seoritae Chungkukjang (SC) added with green tea powder against oxidative stress was evaluated under the cellular system using LLC-$PK_1$ cells. The treatment of 3-morpholinosydnonimine showed increase in lipid peroxidation, and decrease in endogenous anti-oxidant enzymes activity and cell viability. The methanol extract of SC inhibited lipid peroxidation by 70.9%, and significantly increased cell viability up to more than 33.2%. In addition, it enhanced superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GSH-Px) activities. Particularly, the addition of green tea in SC exerted protective effect against oxidative stress by ONOO- through elevation in activities of SOD and GSH-Px, and inhibition of lipid peroxidation. More addition of green tea showed stronger protective activity. These results suggest that the addition of green tea to SC leads to the increase in the antioxidative effect of Chungkukjang through elevation in antioxidative enzyme activities and protection from lipid peroxidation.
To increase antioxidative activity of Chungkukjang, the protective effect of Seoritae Chungkukjang (SC) added with green tea powder against oxidative stress was evaluated under the cellular system using LLC-$PK_1$ cells. The treatment of 3-morpholinosydnonimine showed increase in lipid peroxidation, and decrease in endogenous anti-oxidant enzymes activity and cell viability. The methanol extract of SC inhibited lipid peroxidation by 70.9%, and significantly increased cell viability up to more than 33.2%. In addition, it enhanced superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GSH-Px) activities. Particularly, the addition of green tea in SC exerted protective effect against oxidative stress by ONOO- through elevation in activities of SOD and GSH-Px, and inhibition of lipid peroxidation. More addition of green tea showed stronger protective activity. These results suggest that the addition of green tea to SC leads to the increase in the antioxidative effect of Chungkukjang through elevation in antioxidative enzyme activities and protection from lipid peroxidation.
TBARS는 Fraga 등(1988)의 방법을 변형시켜 사용하였다. TBARS 생성 정도는 기질과 시료를 반응시켜, 37℃에서 산화시켰다.
그 후 시료를 농도별(100, 250, 500μg/ml)로 처리하여 24시간 동안 배양한 후, 배양된 media를 제거하고, 세포는 PBS로 두 번 세척하였다.
의 generator로 SIN-1(1 mM)을 24시간 처리하여 산화적 스트레스를 유발시켰다. 그 후 시료를 농도별로 처리하여 24시간 배양한 후, 1 mg/ml의 MTT solution을 각 well에 주입하여 37℃에서 4시간 동안 재배양한 후 생성된 formazan 결정을 dimethyl sulfoxide(DMSO)에 녹여 540nm에서 흡광도를 측정하였다(Mosmann, 1983).
본 실험에서는 청국장의 항산화 기능성 증진을 위해 녹차를 첨가한 서리태 청국장을 제조한 후 LLC-PK1 세포를 이용하여 SIN-1유도 세포 독성에 대한 보호효과를 검토하였다. 항산화능이 대두보다 우수한 서리태를 주재료로, 부재료로 녹차를 농도별(0.
본 연구에서는 청국장의 항산화 기능성 증진을 위해 녹차를 첨가한 서리태 청국장을 제조한 후 LLC-PK1 세포계에서 SIN-1을 처리하여 세포 독성을 유발시킨 후 청국장추출물을 후처리하여 지질과산화와 세포생존율을 측정하여 세포독성에 대한 보호효과를 검토하였다.
선별한 대두(500 g)와 서리태(500 g)를 각각 수세하여 물(750 ml)을 첨가하여 15℃에서 48시간 동안 침지하고 수절한 후 121℃에서 40분 동안 증자한 후 냉각시켰다. 녹차는 제주도에서 재배된 야부끼다종을 장원산업에서 1차 가공, 충북 진천군 태평양(주)에서 2차 가공한 것을 분쇄기로 분말화하여 사용하였다.
선별한 대두(500 g)와 서리태(500 g)를 각각 수세하여 물(750 ml)을 첨가하여 15℃에서 48시간 동안 침지하고 수절한 후 121℃에서 40분 동안 증자한 후 냉각시켰다. 녹차는 제주도에서 재배된 야부끼다종을 장원산업에서 1차 가공, 충북 진천군 태평양(주)에서 2차 가공한 것을 분쇄기로 분말화하여 사용하였다. 실험에 사용한 Bacillus subtilis는 공시균주 Bacillus subtilis (KCCM 11315)로 한국 미생물 보존센터에서 분양받아 사용하였다.
녹차는 제주도에서 재배된 야부끼다종을 장원산업에서 1차 가공, 충북 진천군 태평양(주)에서 2차 가공한 것을 분쇄기로 분말화하여 사용하였다. 실험에 사용한 Bacillus subtilis는 공시균주 Bacillus subtilis (KCCM 11315)로 한국 미생물 보존센터에서 분양받아 사용하였다. 균은 glucose 0.
청국장(100 g)을 동결 건조시킨 후 시료 중량의 20배의 methanol(MeOH)로 12시간 동안 추출하는 과정을 총 3번 반복한 후 회전식 진공 농축기를 이용하여 농축시킨 후 -80℃의 냉동고에 보관하면서 항산화 실험에 사용하였다.
데이터처리
a～d Means with the different letters are significantly different (P < 0.05) by Duncan’s multiple range test.
a～d Means with the different letters are significantly different(P < 0.05) by Duncan’s multiple range test.
a～e Means with the different letters are significantly different (P < 0.05) by Duncan’s multiple range test.
a～e Means with the different letters are significantly different(P < 0.05) by Duncan’s multiple range test.
a～g Means with the different letters are significantly different(P < 0.05) by Duncan’s multiple range test.
실험 결과는 평균 ± 표준편차로 나타내었고, 대조군과 실험군의 실험 결과는 one way ANOVA로 검증한 후 Duncan’s multiple range test로 유의수준 0.05에서 유의성을 검증하였다.
이론/모형
세포를 ice 상태에서 5초 동안 전기분해한 후 10,000 × g에서 20분간 원심분리한 상층액을 따서 실험에 사용하였다. Superoxide dismutase(SOD)활성은 Ewing과 Janero의 방법(1995)을 이용해 측정하였다. Glutathione peroxidase(GSH-Px) 활성은 commercial kit를 사용하여 측정하였고 활성 1 unit은 1분당 1 nmole의 NADPH가 산화되는 효소의 양으로 나타내었다.
성능/효과
7%를 나타내 청국장 중에서 가장 높은 세포생존율을 나타내었다. LLC-PK1 세포를 사용해 ONOO-에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 청국장 MeOH 추출물의 보호효과를 살펴본 결과, 서리태 청국장의 산화적 스트레스에 대한 보호효과를 확인할 수 있었으며 여기에 녹차를 첨가했을 때 유의적으로 높은 보호효과를 나타내었고, 특히 녹차를 5.0% 첨가했을 때의 효과가 가장 높은 것으로 나타났다.
또한, Shon 등(2001)은 대두 청국장 추출물보다는 검정콩 청국장 추출물이 흰쥐의 간 지질에 대한 과산화 효과가 훨씬 크게 나타나 대두보다 검정콩 자체에 항산화 물질이 많을 것이라고 하였으며 대두 청국장보다 검정콩 청국장의 isoflavone함량이 많은 이유로서 검정콩 자체에 함유한 isoflavone함량 때문이라고 보고하였다. ONOO-의 독성에 대해 LLC-PK1 세포의 생존율을 살펴본 결과(Table 4), SIN-1만 처리한 control군은 21.4%의 낮은 생존율을 나타냈다. 청국장의 MeOH 추출물처리 후 생존율이 증가했고 SC는 500 μg/ml에서 33.
SCG5.0에서는 500 μg/ml에서 최대로 지질과산화가 억제되어 0.329 MDA nmole/mg protein으로 74.4%의 지질과산화 감소효과를 나타내 SCG5.0이 ONOO-의 독성이 일으킨 지질과산화에 대해 저해효과가 높음을 확인할 수 있었다.
SIN-1만 처리한 군은 21.4%의 세포 생존율을 나타내 normal군에 비해 78.6% 감소했으나, MeOH 추출물을 농도별로 처리한 결과 녹차는 100 μg/ml에서 48.8%, 250 μg/ml에서 51.0%, 500 μg/ml에서 59.6%의 생존율을 나타냈고 서리태는 100 μg/ml, 250 μg/ml, 500 μg/ml에서 각각 25.2%, 30.6%, 32.2%의 세포 생존율을 보였으며, 대두는 농도가 증가함에 따라 생존율도 증가하였는데, 500 μg/ml에서 31.8%의 생존율을 나타냈고 같은 농도의 서리태와 비교해 유의적인 차이는 없었다.
SIN-1으로 산화적 스트레스를 유발시킨 후, 청국장의 메탄올 추출물로 처리한 결과(Table 2), SC의 경우 250 μg/ml에서 72.19 nmol NADPH/min/mg protein(26.4%)으로 증가했고, SCG0.5는 500 μg/ml에서 74.27 nmol NADPH/min/mg protein(30.0%)을 나타냈다.
녹차첨가군 중 0.5% 녹차분말을 첨가한 군(SCG0.5)은 농도의존적인 SOD 활성의 증가를 보여 500μg/ml에서 5.96 unit/mg protein(17.8%)을 나타냈고, 2.0% 첨가군(SCG2.0)은 500 μg/ml에서 유의적인 증가를 보여 5.98 unit/mg protein(18.2%)을 나타냈고, 5.0% 첨가군(SCG5.0)의 메탄올 추출물 처리 후, SOD 활성도는 농도가 높아짐에 따라 증가해 500 μg/ml에서 최대 6.34 unit/mg protein(25.3%)을 나타났다.
대두는 농도 의존적이고 유의적인 지질과산화 저해효과를 보였고 서리태보다는 다소 낮은 저해율을 보였으며, 500 μg/ml에서는 서리태와 비슷한 억제효과를 나타냈다.
따라서 SC는 500 μg/ml에서 0.374 MDA nmole/mg protein으로 control에 비해 70.9% 감소해 최대 저해효과를 나타냈고, 녹차를 첨가한 SCG0.5는 100 μg/ml에서 0.704 MDA nmole/mg protein로 45.3% 감소였으나 250 μg/ml에서 0.550 MDA nmole/mg protein, 500 μg/ml에서 0.374 MDA nmole/mg protein로 각각 57.3%, 70.9%의 감소를 나타냈다.
또한 SCG5.0은 500 μg/ml에서 85.69 nmol NADPH/min/mg protein(49.7%)로 GSH-Px의 활성이 급격히 증가하여 SCG5.0에 의한 H2O2의 H2O로의 분해가 크게 증가했음을 확인할 수 있었다.
, 2005). 또한, 녹차는 ONOO-의 독성에 대해서도 우수한 보호효과를 나타내 청국장에 첨가했을 때 우수한 항산화효과를 나타낼 것이라 여겨졌다.
서리태 청국장(SC)의 MeOH 추출물을 처리한 결과, O2-를 소거하는 SOD활성은 control에 비해 증가했고 SC는 100 μg/ml에서 5.08 unit/mg protein(0.4%)을 나타냈고 250 μg/ml, 500 μg/ml에서 각각 5.99 unit/mg protein(18.4%), 5.86 unit/mg protein(15.8%)을 나타냈다.
3배의 지질과산화를 보였다. 서리태 청국장의 메탄올 추출물을 처리한 후, 지질과산화가 모두 저해되었고 농도의존적인 저해효과를 나타냈다. 따라서 SC는 500 μg/ml에서 0.
8%의 생존율을 나타냈고 같은 농도의 서리태와 비교해 유의적인 차이는 없었다. 세포실험에서 청국장 재료의 산화적 스트레스에 대한 보호효과를 살펴본 결과, 콩 품종인 서리태와 대두 중에서는 서리태의 보호효과가 대두보다 높은 것으로 나타났다. 이렇듯 서리태가 대두보다 높은 항산화 효과를 나타내는 것은 phenolic compound와 검정콩 종피 색소인 안토시아닌 물질이 상승작용을 하여 항산화 효과를 나타내는 것으로 추정된다(Kim et al.
3%)을 나타났다. 이것으로 보아 SC 중에서는 특히 SCG5.0이 ONOO의 생성에 관여할 수 있는 O2-를H2O2로 전환시키는 SOD의 활성을 증가시켰음을 확인할 수 있었다. H2O2를 H2O로 불활성화시키는 항산화효소인 GSH-Px활성은 normal군에 비해 SIN-1만 처리한 그룹이 유의적으로 감소되어 57.
세포를 이용하여 SIN-1유도 세포 독성에 대한 보호효과를 검토하였다. 항산화능이 대두보다 우수한 서리태를 주재료로, 부재료로 녹차를 농도별(0.5%, 2.0%, 5.0%)로 달리하여 청국장을 각각 제조한 후 ONOO-에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대해 서리태 청국장과 녹차첨가 서리태 청국장의 산화스트레스에 대한 개선효과를 비교한 결과, 녹차첨가 서리태청국장 추출물은 SOD, GSH-Px와 같은 항산화효소의 활성을 증가시키고, 지질과산화를 억제하여 세포생존율을 증가시킴으로써 산화적 스트레스에 대한 보호효과를 나타냈었으며, 특히 녹차를 5.0% 첨가했을 때의 효과가 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서, 녹차 첨가 서리태 청국장은 ONOO-에 의해 유발된 산화적 스트레스를 개선함으로써 이로 인한 질병을 예방하는 항산화제로서 역할을 할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
청국장에 함유된 성분은?
청국장은 삶은 콩에 고초균을 번식시켜 만든 전통 발효식품으로 가장 짧은 기일에 완성할 수 있으면서도 그 풍미가 독특하고 영양적, 경제적으로도 가장 효과적인 콩의 섭취방법으로 인정되고 있다. 또한 청국장은 콩에서 기인된 isoflavone, phytic acid, saponin, trypsin inhibitor, tocopherol, 불포화지방산, 식이섬유, 올리고당 등의 각종 생리활성물질과 항산화물질 및 혈전용해효소를 다량 함유하고 있기 때문에 기능성식품으로서의 중요성이 강조되고 있다(Pratt, 1972; Hammerschmidt and Pratt, 1978; Pratt and Birac, 1979; Coward et al., 1993).
청국장이란?
청국장은 삶은 콩에 고초균을 번식시켜 만든 전통 발효식품으로 가장 짧은 기일에 완성할 수 있으면서도 그 풍미가 독특하고 영양적, 경제적으로도 가장 효과적인 콩의 섭취방법으로 인정되고 있다. 또한 청국장은 콩에서 기인된 isoflavone, phytic acid, saponin, trypsin inhibitor, tocopherol, 불포화지방산, 식이섬유, 올리고당 등의 각종 생리활성물질과 항산화물질 및 혈전용해효소를 다량 함유하고 있기 때문에 기능성식품으로서의 중요성이 강조되고 있다(Pratt, 1972; Hammerschmidt and Pratt, 1978; Pratt and Birac, 1979; Coward et al.
reactive oxygen species 종류에는 어떤 것들이 있는가?
유산소 호흡을 하는 거의 모든 생물체의 세포에서 발생되는 reactive oxygen species(ROS)는 독성이 매우 강한 물질로서, 생체물질의 자가 산화, 방사선, 화학물질에 의한 외부자극에 의해 생성될 수 있는 것으로 알려져 있다(Fridovich, 1978; Kodama, 1988). 이러한 활성산소의 종류로는 superoxide anion(O2-), hydrogen peroxide(H2O2), singlet oxygen(1O2), hydroxyl radical(･OH), peroxyl radical(ROO･) 등이 있다. 또한 reactive nitrogen species(RNS)로서 nitric oxide(NO)는 반응성이 크고 반감기가 아주 짧은 특징을 갖는 활성산소로 대식세포, 호중구 등에서 생성되며 O2-와 쉽게 반응하여 반응성이 매우 높은 산화제인 peroxynitrite(ONOO-)를 생성한다(Radi et al.
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