버섯은 우리나라에서 식용으로 널리 이용되고 있는 식품으로 많은 연구들에서 다양한 생리활성 효과에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구는 다양한 버섯 중에서 최근 많이 이용되고 있는 느타리버섯 추출물을 이용하여 항산화 활성 및 세포 독성 효과를 확인하고자 하였다. 연구결과, 느타리버섯의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 각각 $30.2{\pm}0.7mg%$와 $20.4{\pm}0.6mg%$로 나타났다. 0.625, 1.25, 2.5, 5 mg/mL 농도에서의 DPPH radical 소거능은 0.625의 농도에서 $4.5{\pm}0.1%$, 1.25의 농도에서 $11.0{\pm}0.4%$, 2.5 mg/mL 농도에서 $23.2{\pm}0.1%$, 5.0 mg/mL 농도에서 $44.1{\pm}0.6%$의 결과를 보였다. 환원력은 5 mg/mL의 농도에서 $1.648{\pm}0.047$로 가장 높은 환원력을 보여주어 시료의 농도가 증가할수록 흡광도 값도 증가하여 높은 환원력을 나타내었다. 느타리버섯 물 추출물의 인간 정상 신장세포 HEK293을 이용한 정상세포에 대한 세포 독성을 측정한 결과에서는 느타리버섯 물 추출물 80.5%의 생존력을 나타내어 독성이 없는 것으로 보였다. 한편, 이들 버섯 추출물의 암세포 성장 억제에 미치는 영향을 검색한 간암세포 생육 저해능의 결과는 최고 5 mg/mL의 농도에서 $70.0{\pm}5.3%$의 세포 생존력을 나타내어, 암세포 성장에는 영향을 미치지 못하는 것으로 사료된다.
버섯은 우리나라에서 식용으로 널리 이용되고 있는 식품으로 많은 연구들에서 다양한 생리활성 효과에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구는 다양한 버섯 중에서 최근 많이 이용되고 있는 느타리버섯 추출물을 이용하여 항산화 활성 및 세포 독성 효과를 확인하고자 하였다. 연구결과, 느타리버섯의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 각각 $30.2{\pm}0.7mg%$와 $20.4{\pm}0.6mg%$로 나타났다. 0.625, 1.25, 2.5, 5 mg/mL 농도에서의 DPPH radical 소거능은 0.625의 농도에서 $4.5{\pm}0.1%$, 1.25의 농도에서 $11.0{\pm}0.4%$, 2.5 mg/mL 농도에서 $23.2{\pm}0.1%$, 5.0 mg/mL 농도에서 $44.1{\pm}0.6%$의 결과를 보였다. 환원력은 5 mg/mL의 농도에서 $1.648{\pm}0.047$로 가장 높은 환원력을 보여주어 시료의 농도가 증가할수록 흡광도 값도 증가하여 높은 환원력을 나타내었다. 느타리버섯 물 추출물의 인간 정상 신장세포 HEK293을 이용한 정상세포에 대한 세포 독성을 측정한 결과에서는 느타리버섯 물 추출물 80.5%의 생존력을 나타내어 독성이 없는 것으로 보였다. 한편, 이들 버섯 추출물의 암세포 성장 억제에 미치는 영향을 검색한 간암세포 생육 저해능의 결과는 최고 5 mg/mL의 농도에서 $70.0{\pm}5.3%$의 세포 생존력을 나타내어, 암세포 성장에는 영향을 미치지 못하는 것으로 사료된다.
Mushrooms (Pleurotus ostreatus) have been used as traditional remedies as well as food sources. This study particularly used an extract of Pleurotus ostreatus among many other mushrooms for research to figure out the antioxidant activity and an effect of cytotoxin. The result of antioxidative effect...
Mushrooms (Pleurotus ostreatus) have been used as traditional remedies as well as food sources. This study particularly used an extract of Pleurotus ostreatus among many other mushrooms for research to figure out the antioxidant activity and an effect of cytotoxin. The result of antioxidative effect was significantly increased at the high concentration. The otal contents of polyphenol and flavonoid were $30.2{\pm}0.7$ and $20.4{\pm}0.6$ respectively. Both reducing power and DPPH radical scavenging activities are highest at 5.0 mg/mL of concentration. According to the research about cytotoxin of normal cell, an extract of Pleurotus ostreatus showed no existence of toxicity based on 80.5% of viability. Meanwhile, Pleurotus ostreatus is not strongly effective on the growth of cancer cell, indicating anti-cancer effect has a quite high range of viability up to $70.0{\pm}5.3%$ in 5 mg/mL of concentration.
Mushrooms (Pleurotus ostreatus) have been used as traditional remedies as well as food sources. This study particularly used an extract of Pleurotus ostreatus among many other mushrooms for research to figure out the antioxidant activity and an effect of cytotoxin. The result of antioxidative effect was significantly increased at the high concentration. The otal contents of polyphenol and flavonoid were $30.2{\pm}0.7$ and $20.4{\pm}0.6$ respectively. Both reducing power and DPPH radical scavenging activities are highest at 5.0 mg/mL of concentration. According to the research about cytotoxin of normal cell, an extract of Pleurotus ostreatus showed no existence of toxicity based on 80.5% of viability. Meanwhile, Pleurotus ostreatus is not strongly effective on the growth of cancer cell, indicating anti-cancer effect has a quite high range of viability up to $70.0{\pm}5.3%$ in 5 mg/mL of concentration.
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문제 정의
따라서 본 연구는 다양한 버섯 중에서 최근 많이 이용되고 있는 느타리버섯(Pleurotus ostreatus) 추출물을 이용하여 총 페놀 화합물의 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거 활성, ABTS 라디칼 소거 활성, 세포 독성 시험을 통해 항산화 활성 및 항암 효과를 확인하고자 하였다.
버섯은 우리나라에서 식용으로 널리 이용되고 있는 식품으로 많은 연구들에서 다양한 생리활성 효과에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구는 다양한 버섯 중에서 최근 많이 이용되고 있는 느타리버섯 추출물을 이용하여 항산화 활성 및 세포 독성 효과를 확인하고자 하였다. 연구결과, 느타리버섯의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 각각 30.
제안 방법
본 실험에 사용된 느타리버섯(Pleurotus ostreatus)은 원주 소재의 대형마트에서 구입하여 사용하였다. 각각의 버섯은 깨끗이 손질한 후 즉시 동결 건조하여 분말화하고, 건조 시료 20배(w/v)의 증류수를 가하여 80℃ 수욕상에서 8시간 동안 환류냉각하면서 3회 반복 추출하였다.
각각의 세포를 96well plate에 5×104 cell/mL 농도로 100 μL씩 첨가하여 5% CO2, 37℃ incubator에서 48시간 동안 배양시키고 배지에 녹인 시료(2, 3, 4, 5 mg/mL) 100 μL 첨가하여 24시간 배양하였다.
그후 각 well의 상층액을 제거한 후 MTT 용액(5 mg/mL)을 100μL씩 첨가하고, 37℃, 5% CO2 incubator에서 4시간 더 배양한 후 MTT 시약이 첨가된 배지를 조심스럽게 제거하였다.
그후 각 well의 상층액을 제거한 후 MTT 용액(5 mg/mL)을 100μL씩 첨가하고, 37℃, 5% CO2 incubator에서 4시간 더 배양한 후 MTT 시약이 첨가된 배지를 조심스럽게 제거하였다. 남아있는 배지를 완전히 제거하기 위해 실온에서 30분간 방치한후 DMSO(dimethyl sulfoxide)를 이용하여 용해시킨 시료를 microplate reader(EPOCH, BioTek Instrument, Winooski, VT,USA)로 570 nm에서 흡광도를 측정하였다. 세포 독성은 대조군에 대한 생존율로 나타내었다.
페놀성 화합물은 식물계에 널리 분포되어 있는 2차 대사산물의 하나로 항산화, 항균 활성 등의 생리 활성 기능을 나타내며, 일반적으로 페놀성 화합물이 항산화 활성을 나타내는 물질로 작용하는 것으로 알려져 있다(Durkee & Thivierge1977; Kozlowska 등 1983). 느타리버섯 물 추출물에 존재하는 총 폴리페놀 함량 및 플라보노이드 함량은 각각 caffeic acid 및 quercetin을 표준물질로 사용하여 측정하였다(Table 1). 느타리버섯 물 추출물의 총 폴리페놀 함량은 30.
느타리버섯 물 추출물이 암세포 성장 억제에 미치는 영향을 알아보기 위하여 MTT assay 및 3종의 암세포와 1종의 정상세포주를 사용하였다. Fig.
6 mL를 첨가한 후, 10분간 방치한 후 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 활성비교를 위하여 표준물질은 ascorbic acid를 사용하였으며, 시료 무 첨가구에 대한 첨가구의 흡광도 비로 나타내었으며, 각 sample 별로DPPH radical을 50% 저해하는 농도인 IC50을 구하였다. DPPH법은 tocopherol, ascorbate, flavonoid 화합물, 방향족 아민류, Maillard형 갈변생성물질, peptide 등의 항산화 활성을 나타내는 생리활성 물질에 의해 환원됨으로써 짙은 자색이 탈색되는 정도에 따라 항산화 효과를 측정하는 방법으로 항산화 물질 탐색에 가장 일반적으로 사용되는 항산화 측정 방법으로 알려져 있다(You 등 2011).
1% ferric chloride 1 mL을 가하여 혼합 후 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 ascorbic acid를 이용하여 시료의 환원력을 비교하였으며, 시료의 환원력은 흡광도 값으로 나타내었다.
표준물질은 quercetin을 0~100 μg/mL의 농도로 제조하여 시료와 동일한 방법으로 분석하였으며, 표준검량곡선으로부터 추출물의 총 플라보노이드 함량을 계산하였다.
표준물질은 카페인산(caffeic acid)을 0~100 μg/mL의 농도로 제조하여 시료와 동일한 방법으로 분석하였으며, 표준검량곡선으로부터 추출물의 총 페놀 함량을 계산하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 느타리버섯(Pleurotus ostreatus)은 원주 소재의 대형마트에서 구입하여 사용하였다. 각각의 버섯은 깨끗이 손질한 후 즉시 동결 건조하여 분말화하고, 건조 시료 20배(w/v)의 증류수를 가하여 80℃ 수욕상에서 8시간 동안 환류냉각하면서 3회 반복 추출하였다.
인간정상 신장세포인 HEK-293(Transformed primary embryonal kidney, KCLB No. 21573), 인간 간암세포인 HepG2(Human hepatoblastoma, KCLB No. 88065), 인간 위암세포 AGS(Human gastric carcinoma, KCLB No. 21739) 및 인간 유방암세포 MCF-7(Human breast adenocarcinoma, KCLB No. 30022)는 Korea Cell Line Bank(KCLB)로부터 분양 받아 100 units/mL의 penicillin-streptomycin(GIBCO, Grand Island, NY, USA)과 10% fetal bovineserum(FBS; GIBCO, Grand Island, NY, USA)이 함유된 DMEM 배지(GIBCO, Grand Island, NY, USA) 또는 RPMI 1640 배지(GIBCO, Grand Island, NY, USA)를 사용하여 37℃, 5% CO2 incubator에서 배양하였으며, 계대배양은 2~3일에 한 번씩 하였다.
데이터처리
a~c Means with the different letters are significantly different (p<0.05) by Duncan’s multiple range test.
본 연구의 결과는 평균치와 표준편차로 나타내었고, 유의성 검정은 version 12의 SPSS(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software package program을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였으며, Duncan range test로 p<0.05 수준에서 유의성을 검정하였다.
이론/모형
ABTS+ radical scavenging activity는 Re 등(1999)에 따라 측정하였다.
DPPH radical scavenging activity는 Choi 등(1993)의 방법에 의하여 측정하였다. 즉, 시료 희석액 0.
FRAP 측정은 Benzie & Strain(1999)에 의한 방법에 따라 측정하였다.
느타리버섯 물 추출물의 환원력은 Oyaizu M(1986)의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 농도별 시료 1 mL, 인산완충액(200 mM, pH 6.
느타리버섯 열수 추출물의 세포 독성을 알아보기 위하여 MTT(3,4,5-dimethyl-thiazol-2-ly)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide)assay를 이용하여 측정하였다(Oh 등 2009). 각각의 세포를 96well plate에 5×104 cell/mL 농도로 100 μL씩 첨가하여 5% CO2, 37℃ incubator에서 48시간 동안 배양시키고 배지에 녹인 시료(2, 3, 4, 5 mg/mL) 100 μL 첨가하여 24시간 배양하였다.
버섯 물 추출물의 총 폴리페놀 화합물의 함량은 Folin-Denis법(Gutfinger T 1981)을 응용하여 측정하였다. 즉, 증류수로 희석한 버섯 물 추출물 0.
총 플라보노이드는 Moreno(Moreno 등 2000)의 방법에 따라 추출물 0.5 mL에 10% aluminum nitrate 0.1 mL, 1 M potassium acetate 0.1 mL 및 80% ethanol 4.3 mL를 차례로 가하여 혼합하고, 실온에서 40분간 방치한 다음 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 quercetin을 0~100 μg/mL의 농도로 제조하여 시료와 동일한 방법으로 분석하였으며, 표준검량곡선으로부터 추출물의 총 플라보노이드 함량을 계산하였다.
5 mg/mL의 농도에서 1.648±0.047로 가장 높은 환원력을 보여주어, 느타리버섯 물 추출물의 환원력은 라디칼 소거능과 유사한 경향으로 시료의 농도가 증가할수록 흡광도 값도 증가하여 높은 환원력을 나타내었다.
HepG2, MCF-7 및 AGS에 대하여 시료 최고 농도인 5 mg/mL로 처리하였을 때 세포생존력은 각각 70.0±5.3%, 74.5±2.0% 및 68.9±1.4%로 AGS가 가장 낮은 생존력을 나타내었기 때문에 가장 높은 세포 독성을 나타내었다.
그리고 ABTS radical 소거능은 10.2±0.8%, 25.3±0.3%, 59.6±0.5% 및 70.1±0.1%로 DPPH radical 소거능과 마찬가지로 농도 의존적으로 증가하였으나, 느타리버섯 물 추출물은 DPPH radical 소거 활성보다는 ABTS radical 소거 활성에 더 효과적인 것으로 나타났다.
느타리버섯 물 추출물 0.625, 1.25, 2.5, 5 mg/mL 농도에서의 DPPH radical 소거능은 4.5±0.1%, 11.0±0.4%, 23.2±0.1% 및 44.1±0.6%로 농도 의존적으로 증가하였다.
047로 가장높은 환원력을 보여주어 시료의 농도가 증가할수록 흡광도값도 증가하여 높은 환원력을 나타내었다. 느타리버섯 물 추출물의 인간 정상 신장세포 HEK293을 이용한 정상세포에 대한 세포 독성을 측정한 결과에서는 느타리버섯 물 추출물 80.5%의 생존력을 나타내어 독성이 없는 것으로 보였다. 한편, 이들 버섯 추출물의 암세포 성장 억제에 미치는 영향을 검색한 간암세포 생육 저해능의 결과는 최고 5 mg/mL의 농도에서 70.
또한 인간정상 신장세포에 대하여 시료 최고 농도로 처리했을 때는 80.8±1.7%의 생존력을 나타내어, 암세포에 비해 낮은 세포 독성을 나타내었다.
연구결과, 느타리버섯의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 각각 30.2±0.7 mg%와 20.4±0.6 mg%로 나타났다.
한편, 이들 버섯 추출물의 암세포 성장 억제에 미치는 영향을 검색한 간암세포 생육 저해능의 결과는 최고 5 mg/mL의 농도에서 70.0± 5.3%의 세포 생존력을 나타내어, 암세포 성장에는 영향을 미치지 못하는 것으로 사료된다.
버섯은 우리나라에서 오랫동안 식용 및 약용으로 널리 이용되고 있으며, 그중에서도 느타리버섯은 식용뿐만 아니라, 다양한 기능을 가진 기능성 식품으로 주목 받고 있다. 느타리버섯(Pleurotus ostreatus)은 육질이 유연하고 영양학적으로 우수한 식품으로 알려져 있으며, 혈액순환 촉진, 고혈압, 당뇨병, 항암 등의 약리 효과도 알려져 있다(Kim YS1998). 또한 느타리버섯의 항암 효과(Park 등 1998), 항산화효과 및 열안정성(Jung 등 1996), 혈당 감소 효과(Kang 등2001) 등이 보고된 바 있으며, 느타리버섯을 첨가한 김치(Han등 2002), 기능성 고추장(Ahn 등 2003) 등 식품 활용 측면에서의 연구도 활발하게 이루어지고 있다. 최근에는 면역 증강효과(Ryu HS 2014)와 기능성 식품 및 의약품 소재로도 이용되고 있다(Kang 등 2004; Kim 등 2004).
페놀성 화합물은 무엇인가?
페놀성 화합물은 식물계에 널리 분포되어 있는 2차 대사산물의 하나로 항산화, 항균 활성 등의 생리 활성 기능을 나타내며, 일반적으로 페놀성 화합물이 항산화 활성을 나타내는 물질로 작용하는 것으로 알려져 있다(Durkee & Thivierge1977; Kozlowska 등 1983). 느타리버섯 물 추출물에 존재하는 총 폴리페놀 함량 및 플라보노이드 함량은 각각 caffeic acid 및 quercetin을 표준물질로 사용하여 측정하였다(Table 1).
느타리버섯 추출물을 이용한 항산화 활성 및 세포 독성 효과를 연구한 결과, 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 어떤 값을 얻었는가?
본 연구는 다양한 버섯 중에서 최근 많이 이용되고 있는 느타리버섯 추출물을 이용하여 항산화 활성 및 세포 독성 효과를 확인하고자 하였다. 연구결과, 느타리버섯의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 각각 30.2±0.7 mg%와 20.4±0.6 mg%로 나타났다. 0.
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