The antioxidative activities and anti-inflammatory effects of rice bran and wheat bran were investigated. To determine the antioxidant activity, total phenolic content. DPPH reaction, ABTS reaction and FRAP assay were tested. To investigate the anti-inflammatory effect, the inhibition of NO producti...
The antioxidative activities and anti-inflammatory effects of rice bran and wheat bran were investigated. To determine the antioxidant activity, total phenolic content. DPPH reaction, ABTS reaction and FRAP assay were tested. To investigate the anti-inflammatory effect, the inhibition of NO production, IL-6 production and TNF-${\alpha}$ production were observed. The total phenolic contents were 46.4 mg/g in the BuOH fraction of rice bran (RBB) and 69.0 mg/g in BuOH fraction of wheat bran (WBB). EtOAc fraction of rice bran (RBE), EtOAc fraction of wheat bran (WBE), RBB and WBB showed high radical scavenging activity at a concentration of 5 mg/ml. Scavenging activity of DPPH radical were 89.04% in RBB and 91.53% in WBE. Scavenging activity of ABTS radical were 88.53% in RBB and 90.39% in WBB. In case of FRAP assay, RBE reduced 0.805 mM/mg of Fe2+ and WBE reduced 1.521 mM/mg of Fe2+. RBB, RBE, WBB and WBE showed concentration dependent inhibition of LPS induced NO production (RBE: 57.38%, WBE: 76.85%), IL-6 production (RBE: 92.08%, WBB: 92.57%), TNF-α production (RBE: 86.33%, WBE: 85.05%) at a concentration of 100 μg/ml of each fraction. These results showed that RBB, RBE, WBB and WBE have strong antioxidative activities and anti-inflammatory effects and show the possibilities of a new natural antioxidants and anti-inflammatory medicines.
The antioxidative activities and anti-inflammatory effects of rice bran and wheat bran were investigated. To determine the antioxidant activity, total phenolic content. DPPH reaction, ABTS reaction and FRAP assay were tested. To investigate the anti-inflammatory effect, the inhibition of NO production, IL-6 production and TNF-${\alpha}$ production were observed. The total phenolic contents were 46.4 mg/g in the BuOH fraction of rice bran (RBB) and 69.0 mg/g in BuOH fraction of wheat bran (WBB). EtOAc fraction of rice bran (RBE), EtOAc fraction of wheat bran (WBE), RBB and WBB showed high radical scavenging activity at a concentration of 5 mg/ml. Scavenging activity of DPPH radical were 89.04% in RBB and 91.53% in WBE. Scavenging activity of ABTS radical were 88.53% in RBB and 90.39% in WBB. In case of FRAP assay, RBE reduced 0.805 mM/mg of Fe2+ and WBE reduced 1.521 mM/mg of Fe2+. RBB, RBE, WBB and WBE showed concentration dependent inhibition of LPS induced NO production (RBE: 57.38%, WBE: 76.85%), IL-6 production (RBE: 92.08%, WBB: 92.57%), TNF-α production (RBE: 86.33%, WBE: 85.05%) at a concentration of 100 μg/ml of each fraction. These results showed that RBB, RBE, WBB and WBE have strong antioxidative activities and anti-inflammatory effects and show the possibilities of a new natural antioxidants and anti-inflammatory medicines.
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문제 정의
이에 본 연구에서는 인류가 주식으로 먹는 곡식 종자의 속껍질 속에 있는 생리활성 분획물의 항산화 및 항염증 작 용을 검증하고자 하였다. 쌀과 밀은 전 세계 인구의 대다수가 주식으로 사용하는 곡류로 이 두 식재료를 단순한 식자 재의 위치에서 벗어나 장기복용을 필요로 하는 질병치료제 로의 연구개발 가능성이 기대되는바 미강과 밀기울의 ethanol 추출물인 total extract와 그 하위 분획물인 n-hexan, EtOAc, BuOH 분획물의 항산화활성 및 항염증 효능에 대하여 규명 하고자 하였다.
이에 본 연구에서는 인류가 주식으로 먹는 곡식 종자의 속껍질 속에 있는 생리활성 분획물의 항산화 및 항염증 작 용을 검증하고자 하였다. 쌀과 밀은 전 세계 인구의 대다수가 주식으로 사용하는 곡류로 이 두 식재료를 단순한 식자 재의 위치에서 벗어나 장기복용을 필요로 하는 질병치료제 로의 연구개발 가능성이 기대되는바 미강과 밀기울의 ethanol 추출물인 total extract와 그 하위 분획물인 n-hexan, EtOAc, BuOH 분획물의 항산화활성 및 항염증 효능에 대하여 규명 하고자 하였다.
제안 방법
- LPS 처리에 의해 유도되는 RAW 264.7 세포의 NO 생성이 각 시료에 의해 억제되는 것을 측정하기 위해 96-well plate에 RAW 264.7 세포를 2x105 cell/well씩 분주하고 음성 대조군은 세포만, 양성 대조군은 RAW 264.7 세포에 100 ng/ml 농도의 LPS 를 처리하였다. 실험군은 100 ng/ml 농도의 LPS와 함께 6.
- LPS에 의해 활성화된 RAW 264.7 세포에 대한 각 분획중 RBE, RBB, WBE, WBB분획의 염증억제 효능을 측정하기 위해 염증성 사이토 카인인 IL-6와 TNF-a의 생성량을 측정하였다. 12-well plate(Corning Inc.
- 각 시료의 항산화능은 DPPH, ABTS 라 디컬 소거능과 FRAP assay를 실시하여 확인하였다. 미강 분획물에 대한 DPPH 라디칼 소거능은 RBB> RBE> RBX> RBH 분획층의 순으로 BuOH 분획층에서 가장 높게 나타 났고(Table II) 밀기울 분획물에서는 WBE> WBB> WBX> WBH 분획층의 순으로 EtOAc 분획층에서 가장 높은 DPPH 라디칼 소거능을 보여주었다(Table 2).
- 미강과 밀기울의 각 분획별 추출물의 세포 독성을 측정하기 위해 96-well plate(Corning Inc., NY, USA)에 RAW 264.7 cell을 2x105 cells/well씩 분주하여 음 성대조군(cells only), 양성 대조군(LPS only), 실험군(6.25~ 100 μg/ml 농도의 각 분획 시료)을 37oC, 5% CO2의 조건을 유지해 주면서 하룻밤 동안 배양하였다. 2mg/ml 농도의 MTT 시약[3-(4,5-dmethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide](Sigma, St.
- 염증반응과 관련된 NO 생성 억제 효과가 미강 및 밀기울 분획 중 RBE, RBB, WBE, WBB 분획에서 우수 하였으므로 이 4종류의 분획물 에서 염증성 사이토카인인 IL-6와 TNF-a의 분비에 미치는 영향을 실험하였다. 염증에는 많은 매개물질이 관여하는데 활성화된 림프구 및 대식세포 등에서 분비되는 사이토카인 중 염증을 유도하는 사이토카인에는 IL-1P, TNF-a, IL-6, IL-8 등이 있다.
- 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법28) 을 변형하여 실험하였다. 각각의 시료 20 μ를 96 well plate에 넣고 Folin-Denis시약(Sigma Co.
- 항산화 활성 측정은 DPPH 라디칼 소거 작용29)과 ABTS+ 라디칼 소거작용30) 및 FRAP assay31블 측정하였다. DPPH(1,1-diphenyl-2-picrydrazyl)라디칼 소거작 용의 측정은 Blois의 방법을 변형하여 실시하였다.
- 항산화능이 우수한 것으로 확인된 미강 및 미기울의 BuOH와 EtOAc분획층을 사용하여 항염증 효과를 보기위해 먼저 세포독성을 평가하였다. 대식세포주인 RAW 264.
5, 25, 50, 100 μg/ml의 농도의 시료를 각각 처리한 후, 5% CO2, 37oC의 조건에서 배양하였다. 16~18시간 배 양 후, 상등액 100 μl을 취해 새로운 well에 분주한 후, Griess reagent(stock I: 0.2% n-1-naphthylene diamine dihydrochloride, stock II: 2% sulfanilamidein 5% H3PO4의 혼합물)을 동량(100 μl) 처리 후 540nm에서 흡광도를 측정하였다.
25~ 100 μg/ml 농도의 각 분획 시료)을 37oC, 5% CO2의 조건을 유지해 주면서 하룻밤 동안 배양하였다. 2mg/ml 농도의 MTT 시약[3-(4,5-dmethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide](Sigma, St. Louis, USA) 50 μ[을 첨가하여 4시간 추가 배양을 한 후, 각 well당 dimethylsulfOxide(DMSO, Sigma Co. St. Louis, USA) 150 μ를 넣어 침전물(fOrmazan) 을 용해해 540nm에서 흡광도를 측정하였다
5, 25, 50, 100 μg/ml의 농도의 시료를 각각 처리한 후, 5% CO2, 37oC의 조건에서 배양하였다. 48 시간 후, IL-6 ELISA kit(eBioscience, SanDiego, CA, USA), TNF-a ELISA kit(BD Biosciences, San Jose, CA, USA)을 이용하여 실험하였으며, 540nm에서 흡광도를 측정하였다.
7 cells. Cells were treated with various concentrations of RBB, RBE, WBB and WBE. The supernatants were collected, and the extracellular levels of cytokines were measured in culture media using cytokine ELISA kits.
- 항산화 활성 측정은 DPPH 라디칼 소거 작용29)과 ABTS+ 라디칼 소거작용30) 및 FRAP assay31블 측정하였다. DPPH(1,1-diphenyl-2-picrydrazyl)라디칼 소거작 용의 측정은 Blois의 방법을 변형하여 실시하였다. 0.
FeCl2를 표준물질로 이용하여 작성한 검량선을 작성하고 각 시료의 흡광도 값을 검량선에 대입하여 환원된 Fe(II)의 양 을 정량하여 각 시료의 항산화능을 측정하였다
따라서 활성화된 대식세포에서 염증인자인 NO 와 염증성 cytokine의 과발현을 막는 것은 염증반응을 조절 함에 있어서 아주 중요한 요소가 될 수 있을 것이다. RAW 264.7 세포에서 염증성 cytokine인 TNF-a, IL-6의 생성에 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과, 미강 및 밀기울의 항산 화 작용이 우수한 분획이서 모두 염증성 cytokine의 생성을 효과적으로 감소시키는 것으로 나타났으며 이러한 결과는 항산화 효과와 항염증 효과 간에 밀접한 연관성을 나타내는 결과로 사료된다.
본 연구에서는 미강과 밀기울의 ethan이추출물과 그것의 n-hexane, EtOAc, BuOH 분획물의 페놀성 성분의 함량과 항산화능을 측정 하였으며 NO생성 억제에 대한 각 분획물 들의 효과를 비교하였다. 각 분획중 항산화능이 가장 우수한 EtOAc층과 BuOH층을 선택하여 염증성 cytokine인 IL6 와 TNF-a의 분비에 미치는 영향을 측정하였다. 이상의 결과를 통하여 미강과 밀기울의 EtOAc층과 BuOH층에서 우수한 항산화능과 항염증 효과를 확인하여 단순한 식품이 아닌 천연항산화제 및 각종 염증관련 질환 치료제로써의 개발 가능성을 보여주었다.
- 미강(Rice Bran)은 식물 나라(포천, 경기도)에서 공급받은 일반미의 것을 사용하였 고, 밀기울(Wheat Bran)은 경남 양산에서 구입하여 삼육대 학교 이숙연 교수님으로부터 감정 받아 표본을 삼육대학교 생약학연구실에 표본을 보관하였고 추출에 사용하였다. 각각의 재료를 80% ethanol(v/v) 를 사용하여 3시간씩 3회 추 출하여 전체 추출물을 얻었고 이를 n-hexane, ethyl acetate (EtOAc)와 butanol(BuOH)을 이용하여 연속 분획, 농축하여 rice bran extract(RBX), rice bran n-hexane fraction (RBH), rice bran ethyl acetate fraction(RBE), rice bran butanol fraction(RBB), wheat bran extract(WBX), wheat bran n-hexane fraction(WBH), wheat bran ethyl acetate fraction(WBE), wheat bran butanol faction(WBB)으로 총 8종류의 분획물을 실험의 재료로 사용하였다.
본 연구에서는 미강과 밀기울의 ethan이추출물과 그것의 n-hexane, EtOAc, BuOH 분획물의 페놀성 성분의 함량과 항산화능을 측정 하였으며 NO생성 억제에 대한 각 분획물 들의 효과를 비교하였다. 각 분획중 항산화능이 가장 우수한 EtOAc층과 BuOH층을 선택하여 염증성 cytokine인 IL6 와 TNF-a의 분비에 미치는 영향을 측정하였다.
7 세포에 100 ng/ml 농도의 LPS 를 처리하였다. 실험군은 100 ng/ml 농도의 LPS와 함께 6.25, 12.5, 25, 50, 100 μg/ml의 농도의 시료를 각각 처리한 후, 5% CO2, 37oC의 조건에서 배양하였다. 16~18시간 배 양 후, 상등액 100 μl을 취해 새로운 well에 분주한 후, Griess reagent(stock I: 0.
대상 데이터
- 미강(Rice Bran)은 식물 나라(포천, 경기도)에서 공급받은 일반미의 것을 사용하였 고, 밀기울(Wheat Bran)은 경남 양산에서 구입하여 삼육대 학교 이숙연 교수님으로부터 감정 받아 표본을 삼육대학교 생약학연구실에 표본을 보관하였고 추출에 사용하였다. 각각의 재료를 80% ethanol(v/v) 를 사용하여 3시간씩 3회 추 출하여 전체 추출물을 얻었고 이를 n-hexane, ethyl acetate (EtOAc)와 butanol(BuOH)을 이용하여 연속 분획, 농축하여 rice bran extract(RBX), rice bran n-hexane fraction (RBH), rice bran ethyl acetate fraction(RBE), rice bran butanol fraction(RBB), wheat bran extract(WBX), wheat bran n-hexane fraction(WBH), wheat bran ethyl acetate fraction(WBE), wheat bran butanol faction(WBB)으로 총 8종류의 분획물을 실험의 재료로 사용하였다.
데이터처리
, Chicago, Illinois, USA롤 사용하여 실시하였고, 분석수치는 평균 표준편차로 표시 하였다. 실험의 자료들은 Studenfs t-test에 의해 p<0.05수준에서 검증하였다.
통계 처리 - 모든 자료의 통계 분석은 SPSS(version 15.0, SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA롤 사용하여 실시하였고, 분석수치는 평균 표준편차로 표시 하였다. 실험의 자료들은 Studenfs t-test에 의해 p<0.
이론/모형
7 cell (2x105 cells/well) were treated with different concentration of Rice Bran and Wheat Bran in the LPS (100 ng/ml). Cell viability were determined using MTT assay. The results are reported as mean±S.
7 cells. Cells were treated with different concentrations of RBB, RBE, WBB, and WBE; nitrite concentrations in the culture media were determined using Griess reagent assay. The results are reported as mean±S.
성능/효과
53%로 확인되었다. ABTS 라디컬 소거 능은 미강과 밀기울이 모두 BuOH>EtOAc>Total Ex>Hexan 분획층 순으로 나타났으며 BuOH 분획층에서 미강의 경우 88.53%, 밀기울의 경우 90.30%로 가장 우수한 라디칼 소거 능을 보여주었다(Table 2, 3). FRAP assy에 의한 항산화능 은 미강과 밀기울 모두 EtOAc>BuOH>Total Ex>Hexan 분획층 순으로 나타났으며 미강의 경우 0.
30%로 가장 우수한 라디칼 소거 능을 보여주었다(Table 2, 3). FRAP assy에 의한 항산화능 은 미강과 밀기울 모두 EtOAc>BuOH>Total Ex>Hexan 분획층 순으로 나타났으며 미강의 경우 0.805 mM/mg의 Fe2+ 를, 밀기울의 경우 1.521 mM/mg 의 Fe2+를 환원하는 것으로 확인하였다(Table Ⅱ, Ⅲ). 이는 Chung등이쏴가 보고한 부 탄올 분획에서 가장 높은 폴리페놀함량과 항산화 활성이 관 찰되었다는 결과와 유사한 내용이며 이러한 결과들로 미루 어 볼때 미강과 밀기울중 EtOAc와 BuOH에 의해 용출되어 나오는 flavonoid와 terpenoid 성분이 주요 항산화물질일것으로 추정되며 좀더 구체적인 성분분석 등의 연구가 진행 되면 미강 및 밀기울은 우수한 항산화성분을 함유한 기능 식품소재로 사용될 가능성이 있을 것으로 사료된다.
57%로 가장 우수하였다. TNF-a의 생성억제 효 과는 미강의 EtOAc 분획 100 μg/ml농도에서 86.33%, 밀기 울의 EtOAc 분획 100 pg/ml 농도에서 85.05%로 가장 많이 억제되었음을 알 수 있었다. TNF-a, IL-6 등의 cytokinee 활성화된 대식세포에서 주로 생산되며 선천면역과 관계되어 내피세포와 백혈구에 작용하여 미생물에 대한 초기 염 증반응을 자극하고 조절한다.
7 세포에서 NO 생성을 유도 후 각 시료에 의한 NO 생성 억제 효과를 측정한 결과 음성 대조 군에 비해 LPS만 처리한 양성 대조군에서 NO의 농도가 5~6배 정도 증가하였다. 각 시료를 처리한 실험군은 LPS에 의해 증가된 NO 생성량을 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 2). 미강과 밀기울의 각 분획 100 μg/ ml농도에서 실험한 결과 RBE에서 57.
7 세포에서 염증성 cytokine인 TNF-a, IL-6의 생성에 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과, 미강 및 밀기울의 항산 화 작용이 우수한 분획이서 모두 염증성 cytokine의 생성을 효과적으로 감소시키는 것으로 나타났으며 이러한 결과는 항산화 효과와 항염증 효과 간에 밀접한 연관성을 나타내는 결과로 사료된다. 이상의 결과들로 미루어 볼 때 미강 및 밀기울의 EtOAc층과 BuOH층은 항산화 효능 및 항염효과가 우수함을 알 수 있었으며 이는 우수한 천연항산화제의 개발 동맥경화, 관절염, 고혈압, 암, 당뇨, 천식등의 만성염 증성 질환치료제 연구에 효과적으로 응용해 볼 수 있을 것으로 사료된다.
- 항산화능이 우수한 것으로 확인된 미강 및 미기울의 BuOH와 EtOAc분획층을 사용하여 항염증 효과를 보기위해 먼저 세포독성을 평가하였다. 대식세포주인 RAW 264.7 세포를 이용하여 MTT assay를 실시하였으며 그 결과 대조군과 비교하여 각 시료의 전 농도(6.25~100 pig/ ml)에서 세포 생존률이 95% 이상이었다(Fig. 1). 따라서 이후 실험은 각 시료 100 pg/ml 농도로 실시하였으며 본 실험 조건인 100 ng/ml 농도의 LPS오} 각 시료 100 μg/ml까지 함 유한 조건에서도 세포의 성장에는 영향이 없음을 확인하였다.
이상의 결과를 통하여 미강과 밀기울의 EtOAc층과 BuOH층에서 우수한 항산화능과 항염증 효과를 확인하여 단순한 식품이 아닌 천연항산화제 및 각종 염증관련 질환 치료제로써의 개발 가능성을 보여주었다. 따라서 쌀과 밀을 섭취할 때 정제 된 백미와 흰 밀가루 보다 껍질층이 존재하는 현미나 통밀 가루를 섭취하는 것이 건강에 보다 유익할 것으로 사료된다. 특히 이 소재들이 우리나라 전 국민의 주식으로 섭취하는 식량자원이라는 점에서 의의가 있으며 추후 항산화력과 항염증의 효과가 있는 EtOAc 분획물과 BuOH 분획물에 대한 성분 분석을 통하여 다양한 생리활성에 대한 연구가 이 어져야 할 것이다.
1). 따라서 이후 실험은 각 시료 100 pg/ml 농도로 실시하였으며 본 실험 조건인 100 ng/ml 농도의 LPS오} 각 시료 100 μg/ml까지 함 유한 조건에서도 세포의 성장에는 영향이 없음을 확인하였다. 따라서 이후 실험 조건에서 나타난 항염증 효과는 세포 생존률 감소에 의한 것이 결과가 아님을 확인할 수 있다.
85%의 NO 생성을 억제함을 확인하였다. 라디컬 소거능 이 우수한 EtOAc 분획에서 미강과 밀기울 모두 활성질소 물질인 NO 생성을 효과적으로 억제함을 확인하였다. 반복 되는 조직의 손상이나 재생에 의해 염증반응이 지속되면 염 증관련 세포에서 과다하게 생성된 ROS나 RNS가 과다하게 생성되고 그 결과 영구적인 유전자 변형이 야기되어 병리 적 상태가 된다고 알려진 라디칼의 일종인 NO 생성의 효과적인 억제능을 나타낸 미강 및 밀기울은 항염증 작용이 우수할 것으로 사료된다.
- 각 시료의 항산화능은 DPPH, ABTS 라 디컬 소거능과 FRAP assay를 실시하여 확인하였다. 미강 분획물에 대한 DPPH 라디칼 소거능은 RBB> RBE> RBX> RBH 분획층의 순으로 BuOH 분획층에서 가장 높게 나타 났고(Table II) 밀기울 분획물에서는 WBE> WBB> WBX> WBH 분획층의 순으로 EtOAc 분획층에서 가장 높은 DPPH 라디칼 소거능을 보여주었다(Table 2). 미강의 DPPH 라디 컬 소거능에 대한 기존의 결과를 보면 Oh등9)은 품종별 미 강의 DPPH 라디컬 소거능은 에탄올 추출물 1 mg/ml 농도 에서 약 90%로 보고하였고, Jeon8)등은 에탄올 추출물 0.
2). 미강과 밀기울의 각 분획 100 μg/ ml농도에서 실험한 결과 RBE에서 57.38%, WBE에서 76.85%의 NO 생성을 억제함을 확인하였다. 라디컬 소거능 이 우수한 EtOAc 분획에서 미강과 밀기울 모두 활성질소 물질인 NO 생성을 효과적으로 억제함을 확인하였다.
본 실 험에서 사용한 미강과 밀기울 추출물의 항산화 성분인 페 놀성 화합물의 함량을 분석한 결과는 Table 1과 같다. 미강의 부탄올 분획물의 페놀함량은 46.4 mg/g이고, 밀기울의 부 탄올 분획물의 페놀함량은 69.0 mg/g으로 미강 및 미기울 모두 부탄올 분획층에서 폴리페놀함량이 가장 많은 것을 확 인하였다. Woo등33)의 연구에 따르면 쌀의 폴리페놀 함량이 3.
라디컬 소거능 이 우수한 EtOAc 분획에서 미강과 밀기울 모두 활성질소 물질인 NO 생성을 효과적으로 억제함을 확인하였다. 반복 되는 조직의 손상이나 재생에 의해 염증반응이 지속되면 염 증관련 세포에서 과다하게 생성된 ROS나 RNS가 과다하게 생성되고 그 결과 영구적인 유전자 변형이 야기되어 병리 적 상태가 된다고 알려진 라디칼의 일종인 NO 생성의 효과적인 억제능을 나타낸 미강 및 밀기울은 항염증 작용이 우수할 것으로 사료된다.
이러한 염증매개 물질이 과량 생산되면 과 도한 면역반응을 야기하여 다양한 만성 염증성 질환을 악 화시키는 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 본 실험에서는 미강 및 밀기울 추출물에 의한 염증성 사이토카인 생성 억 제능을 확인한 결과 미강 및 밀기울 모두 EtOAc 분획과 BuOH 분획에서 염증성 사이토카인인 IL-6와 TNF-a의 분 비가 농도 의존적으로 억제되는 것을 관찰할 수 있었다(Fig. 3, 4). IL-6의 생성억제 효과는 미강의 EtOAc 분획 100 pig/ ml 농도에서 92.
-NO는 대표적인 활성 질소종으로 생체 내 혈관의 항상성, 세포사멸작용 등 중요한 생리기능을 매개하지만 다량의 NO는 염증반응시 대식 세포, 호중구 및 다른 면역 세포들의 면역반응으로 인해 다 량 생성되며, 정상세포를 죽이고 염증을 유도하여 염증질환 의 원인이 되는 물질로 작용한다35). 염증유발 물질인 LPS 를 이용하여 RAW 246.7 세포에서 NO 생성을 유도 후 각 시료에 의한 NO 생성 억제 효과를 측정한 결과 음성 대조 군에 비해 LPS만 처리한 양성 대조군에서 NO의 농도가 5~6배 정도 증가하였다. 각 시료를 처리한 실험군은 LPS에 의해 증가된 NO 생성량을 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다(Fig.
각 분획중 항산화능이 가장 우수한 EtOAc층과 BuOH층을 선택하여 염증성 cytokine인 IL6 와 TNF-a의 분비에 미치는 영향을 측정하였다. 이상의 결과를 통하여 미강과 밀기울의 EtOAc층과 BuOH층에서 우수한 항산화능과 항염증 효과를 확인하여 단순한 식품이 아닌 천연항산화제 및 각종 염증관련 질환 치료제로써의 개발 가능성을 보여주었다. 따라서 쌀과 밀을 섭취할 때 정제 된 백미와 흰 밀가루 보다 껍질층이 존재하는 현미나 통밀 가루를 섭취하는 것이 건강에 보다 유익할 것으로 사료된다.
후속연구
521 mM/mg 의 Fe2+를 환원하는 것으로 확인하였다(Table Ⅱ, Ⅲ). 이는 Chung등이쏴가 보고한 부 탄올 분획에서 가장 높은 폴리페놀함량과 항산화 활성이 관 찰되었다는 결과와 유사한 내용이며 이러한 결과들로 미루 어 볼때 미강과 밀기울중 EtOAc와 BuOH에 의해 용출되어 나오는 flavonoid와 terpenoid 성분이 주요 항산화물질일것으로 추정되며 좀더 구체적인 성분분석 등의 연구가 진행 되면 미강 및 밀기울은 우수한 항산화성분을 함유한 기능 식품소재로 사용될 가능성이 있을 것으로 사료된다.
그 결과, 미강 및 밀기울의 항산 화 작용이 우수한 분획이서 모두 염증성 cytokine의 생성을 효과적으로 감소시키는 것으로 나타났으며 이러한 결과는 항산화 효과와 항염증 효과 간에 밀접한 연관성을 나타내는 결과로 사료된다. 이상의 결과들로 미루어 볼 때 미강 및 밀기울의 EtOAc층과 BuOH층은 항산화 효능 및 항염효과가 우수함을 알 수 있었으며 이는 우수한 천연항산화제의 개발 동맥경화, 관절염, 고혈압, 암, 당뇨, 천식등의 만성염 증성 질환치료제 연구에 효과적으로 응용해 볼 수 있을 것으로 사료된다.
따라서 쌀과 밀을 섭취할 때 정제 된 백미와 흰 밀가루 보다 껍질층이 존재하는 현미나 통밀 가루를 섭취하는 것이 건강에 보다 유익할 것으로 사료된다. 특히 이 소재들이 우리나라 전 국민의 주식으로 섭취하는 식량자원이라는 점에서 의의가 있으며 추후 항산화력과 항염증의 효과가 있는 EtOAc 분획물과 BuOH 분획물에 대한 성분 분석을 통하여 다양한 생리활성에 대한 연구가 이 어져야 할 것이다.
참고문헌 (35)
Gutteridge JMC, Halliwell (1994) Antioxidants in nutrition, health and disease. Oxford University Press. UK.
Rocca, B. and FitzGerald, G. A. (2002) Cyclooxygenases and prostaglandins: shaping up the immune response. Int Immunopharmacol. 2: 603-630.
Kang, M. Y., Nam, Y. J. and Nam, S. H. (2005) Screening of antioxidation-related functional components in brans of the pigmented rices. J. Korean Soc. Appl. Biol. Chem. 48: 233-239.
Kang, B. W., Mitsutake, S. and Okada, T. (2007) Isolation and characterization of major glycosphingolipid from rice bran extract. J. Korean Soc. Appl. Biol. Chem. 50: 72-76.
Jeon, J. Y., Park, J. H., Kim, S. H. and Choi, Y. H. (2009) Optimization of β-glucan extraction process from rice bran and rice germ using response surface methodology. Food Engineering Progress 13: 8-15.
Choi, H. I., Lee, B. K. and Kim, S. J. (2010) Study on the nutritional components of non-fermented rice bran and fermented rice bran. Korean J. Food & Nutr. 23: 1-7.
Park, T. S., Lee, S. Y., Kim, H. J., Kim, K. T., Kim, Y. J., Jeong, I., Do, W. N. and Lee, H. J. (2009) Extracts of adlay, barley and rice bran have antioxidant activity and modulate fatty acid metabolism in adipocytes. Korean J. Food & Nutr. 22: 456-462.
Jeon, S. B., Jeon, J. A. and Jeong, B. G. (2010) Anti-oxidative activities and tyrosinase inhibition ability of rice bran ethanol extract. J. Kor. Soc. Cosm. 16: 602-606.
Oh, S. K., Kim, D. J., Chun, A. R., Yoon, M. R., Kim, K. J., Lee, J. S., Hong, H. C. and Kim, Y. K. (2010) Antioxidant compounds and antioxidant activities of ethanol extracts from milling by-products of rice cultivars. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 39: 624-630.
Jun, H. I., Song, G. S., Yang, E. I., Youn, Y. and Kim, Y. S. (2012) Antioxidant activities and phenolic compounds of pigmented rice bran extracts. J. Food Sci. 77: 759-764.
Nam, S. H., Choi, S. P., Kang, M. Y., Kozukue, N. and Friedman. M. (2005) Antioxidative, antimutagenic, and anticarcinogenic activities of rice bran extracts in chemical and cell assays. J. Agric. Food Chem. 53: 816-822.
Choi, H. I., Ye, E. J., Kim, S. J., Bae, M. J., Yee, S. T., Park, E. J. and Park, E. M. (2006) Anticancer (in vitro) and antiallergy effects of rice bran extracts. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 35: 1297-1303.
Kim, S. P., Kang, M. Y., Nam, S. H. and Friedman, M. (2012) Dietary rice bran component γ-oryzanol inhibits tumor growth in tumor-bearing mice. Mol. Nutr. Food .Res. 56: 935-944.
Kim, E. J., Moon, J. S., Kang, J. I., Lee, Y. K., Koh, Y. S., Yoo, E. S., Kang, H. K. and Yim, D. S. (2013) The Effect of rice bran extract on the apoptosis induction of HL-60 leukemia cells. Kor. J. Pharmacogn. 44: 1-6.
Choi, S. P., Kang, M. Y. and Nam, S. H. (2004) Inhibitory Activity of the Extracts from the pigmented rice brans on inflammatory reactions. J. Korean Soc. Appl. Biol. Chem. 47: 222-227.
Jung, E. H., Ha, T. Y. and Hwang, I. K. (2010) Anti-hyperglycemic and antioxidative activities of phenolic acid concentrates of rice bran and hydroxycinnamic acids in cell assays. Korean J. Food & Nutr. 23: 233-239.
Choi, S. P., Kang, M. Y., Koh, H. J., Nam, S. H. and Friedman, M. (2007) Antiallergic activities of pigmented rice bran extracts in cell assays. J. Food Sci. 72: S719-726.
Kang, M. Y., Choi, Y. H. and Nam, S. H. (1996) Inhibitory mechanism of colored rice bran extract against mutagenicity induced by chemical mutagen mitomycin c. Agricutural Chemistry and Biotechnology. 39: 424-429.
Ha, T. Y., Lee, S. H. and Lee, H. Y. (1997) The Effect of various rice bran extracts on the lipid contents of serum and liver in rat fed with high fat diet. Korean J. Food Sci. Technol. 29: 178-182.
Moon, J. S., Moon, S. H., Choi, S. W., Lee, S. Y., Kim, S. H. and Yim, D. S. (2013) Anti-osteoclastogenic activity of butanol fraction of rice bran extract via downregulation of MAP kinase activity and c-Fos/NFATc1 expression. Int. J. Medicine and Medical Sci. 5: 348-355.
Park, H. Y., Yu, A. R., Choi, I. W., Hong, H. D., Lee, K. W. and Choi, H. D. (2013) Immunostimulatory effects and characterization of a glycoprotein fraction from rice bran. Int. Immunopharmacol. 17: 191-197.
Choe, M., Kim, S. L., Kim, J. D., Lee, S. Y. and Kim, H. S. (2000) Purification of macrophage phagocytic activityenhancing component from ethanol-acetic acid extract of korean wheat. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 29: 312-315.
Choe, M. and Kim, H. S. (2002) Effects of Korean wheat on LDL oxidation and atherosclerosis in cholesterol-fed rabbits. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 31: 104-108.
Ga, E. H. (2013) Comparisons of antimicrobial and antioxidant activities of wheat germ and bran extracts. Master's thesis. Hannam Univ. Seoul. Korea.
Moon, J. S., Moon, S. H., Shim, B. W., Kang, T. J., Lee, S. Y. and Yim, D. S. (2013) Inhibition of osteoclast differentiation by wheat bran butanol fraction. Kor. J. Pharmacogn. 44: 257-262.
Kang, J. I., Moon, J. S., Kim, E. J., Lee, Y. K., Koh, Y. S., Yoo, E. S., Kang, H. K. and Yim, D. S. (2013) The hair growth effetc of wheat bran. Kor. J. Pharmacogn. 44: 384-390.
Singleton, V. L. and Rossi, A. (1965) Colorymetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagent. Am. J. Enol. Viticult. 16: 144-158.
Blos, M. S. (1958) Antioxidant determination by use of a stable free radical. Nature. 26: 1199-1200.
Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M. and Rice-Evans, C. (1999) Antioxidant activity applying and improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biol. Med. 26: 1231-1237.
Benzie, I. F. and Strain, J. J. (1996) The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of “antioxidant power”: The FRAP assay. Anal. Biochem. 239: 70-76.
Choi, Y. M., Kim, M. H., Shin, J. J., Park, J. M. and Lee, J. (2003) The antioxidant activities of the some commercial teas. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 32: 723-727.
Woo, K. S., Chun, A., Oh, S. K., Kim, K. J., Kim, D. J., Yang, C. I., Kim, Y.G., Kim, J. H. and Jeong, H. S. (2010) Antioxidant and antitumor activities of ethanol extracts from unhulled and hulled rice hiami (Oryza sativa L. cv. Hiami). J. Korea Soc. Food Sci. Nutr. 39: 179-185.
Chung, Y. A. and Lee, J. K. (2003) Antioxidative properties of phenolic compounds extracted from black rice. J. Korea Soc. Food Sci. Nutr. 32: 948-951.
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