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초록
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본 연구에서는 뉴그린(Brassica oleracea var. botytis aut italiana)의 산화방지 효과와 신경세포 보호효과 및 주요 생리활성물질을 분석하였다. 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 다른 분획물보다 총 페놀 함량(178.83 mg GAE/g of dried new green)이 높게 나타났으며, 이에 따라 아세트산에틸 분획물로 in vitro 산화방지 실험을 한 결과 상대적으로 우수한 ABTS 라디칼 소거활성과 말론다이알데하이드 생성 억제효과를 나타내었다. 신경세포에 과산화수소로 유발시킨 산화 스트레스에 대한 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 산화 스트레스의 생성을 억제하고 세포 생존율을 향상시킬 뿐만 아니라 신경 세포막 손상을 보호하는 것으로 나타났다. 이러한 효과를 나타내는 뉴그린 아세트산에틸 분획물의 주요 생리활성 물질을 확인하기 위해 가스크로마토그래프질량분석을 실시한 결과 퀸산, 페룰산 및 카페산이 존재하는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 바탕으로, 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 우수한 산화방지 효과와 신경세포 보호효과를 나타냄에 따라, 퇴행성 신경질환과 같은 질병을 예방할 수 있는 천연물 유래의 기능성 소재로서의 활용가치가 있다고 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In vitro antioxidant activities and neuronal cell protective effects of the ethyl acetate fraction of a new green extract (Brassica oleracea var. botytis aut italiana) against $H_2O_2$-induced oxidative stress were investigated, and its industrial feasibility was evaluated. The extract sh...

주제어

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문제 정의

  • 특히, 산화방지 식품으로 잘 알려진 브로콜리의 경우 산화방지 및 항염증과 같은 다양한 생리활성효과에 관한 연구가 이루어져 있으나(6,8), 뉴그린은 일반 성분 분석을 제외한 분야로는 연구가 미흡한 실정이다(9). 따라서 본 연구에서는 신경퇴행성질환을 예방할 수 있는 천연물 유래의 기능성 식품소재로서의 활용 가능성을 확인하기 위해 뉴그린의 in vitro 산화방지 효과 및 과산화수소로 유발된 산화 스트레스에 대한 신경세포 보호 효과를 확인하고, 최종적으로 가스크로마토그래프질량분석기(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)를 이용하여 주요 페놀류를 분석하고자 한다.
  • 본 연구에서는 뉴그린(Brassica oleracea var. botytis aut italiana)의 산화방지 효과와 신경세포 보호효과 및 주요 생리활성물질을 분석하였다. 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 다른 분획물보다 총 페놀 함량(178.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
십자화과 채소에 함유된 생리활성물질은? botytis aut italiana)은 십자화과 채소로서, 추위와 습기 및 병해를 견디는 성질이 강하며 잎이 자라는 속도가 빨라 수확량이 많은 작물로서 주로 쌈이나 샐러드용으로 소비되고 있다(9). 브로콜리, 양배추 및 콜리플라워와 같은 십자화과 채소는 글루코시놀레이트(glucosinolate)류, 페놀류 및 바이타민(vitamin) 등과 같은 생리활성물질을 함유하고 있으며, 이러한 물질들의 경우 뛰어난 산화방지효과들을 나타냄으로써 우수한 천연산화방지 식품으로 보고되고 있다(10). 특히, 산화방지 식품으로 잘 알려진 브로콜리의 경우 산화방지 및 항염증과 같은 다양한 생리활성효과에 관한 연구가 이루어져 있으나(6,8), 뉴그린은 일반 성분 분석을 제외한 분야로는 연구가 미흡한 실정이다(9).
활성산소가 과잉 생성되면 어떤 질병이 발생될 수 있는가? 인체 내 대사과정에서 부산물로서 생성되는 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2), 초과산화음이온(superoxide anion,·O2−), 하이드록실라디칼(hydroxyl radical, OH)와 같은 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 흡연, 음주, 자외선, 그리고 과도한 스트레스와 같은 외적 요인에 의해서도 생성될 수 있으며(1), 생성된 과량의 활성산소는 동맹경화, 당뇨병, 암, 치매와 같은 각종 질병의 원인으로 알려져 있다(2).
체내 내인성 산화방지제의 종류는? 활성산소는 카탈레이스(catalase, CAT), 글루타싸이온과산화효소(glutathione peroxidase, GSH-Px), 초과산화물제거효소(superoxide dismutase, SOD)와 같은 체내 내인성 산화방지제에 의해 유리기가 제거되어 산화-산화방지의 균형을 유지함으로써 DNA 손상, 단백질 변형 및 지방질과산화를 예방한다(2,3). 하지만 활성산소가 과잉 생성되면 체내 산화 균형이 무너지는 산화 스트레스(oxidative stress)를 유도하며, 이는 세포의 생존에 필수적인 에너지(ATP)를 생성하는 미토콘드리아를 손상시켜 세포의 기능장애와 세포사멸을 일으킨다.
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참고문헌 (25)

  1. Jeong CH, Choi GN, Kim JH, Kwak JH, Kim DO, Kim YJ, Heo HJ. Antioxidant activities from the aerial parts of Platycodon grandiflorum. Food Chem. 118: 278-282 (2010) 

  2. Comporti M. Free radicals, oxidative stress, and antioxidants. J. Siena Acad. Sci. 2: 13-26 (2010) 

  3. Kim AK, Kim JH. Alterations of antioxidant enzymes in response to oxidative stress and antioxidants. Biomol. Ther. 9: 249-257 (2001) 

  4. Heo HJ, Cho HY, Hong BS, Kim HK, Kim EK, Kim BG, Shin DH. Protective effect of 4',5-dihydroxy-3',6,7-trimethoxyflavone from Artemisia asiatica against A ${\beta}$ -induced oxidative stress in PC12 cells. Amyloid 8: 194-201 (2001) 

  5. Kirkinezos IG, Moraes CT. Reactive oxygen species and mitochondrial diseases. Semin. Cell Dev. Biol. 12: 449-457 (2001) 

  6. Piao XL, Kim HY, Yokozawa T, Lee YA, Piao XS, Cho EJ. Protective effects of broccoli (Brassica oleracea) and its active components against radical-induced oxidative damage. J. Nutr. Sci. Vitaminol. 51: 142-147 (2005) 

  7. Proestos C, Sereli D, Komaitis M. Determination of phenolic compounds in aromatic plants by RP-HPLC and GC-MS. Food Chem. 95: 4452 (2006) 

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  9. Kim DJ, Kim JM, Hong SS. The composition of dietary fiber on Brassica vegetables. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 33: 700-704 (2004) 

  10. Kapusta-Duch J, KopeA, Pitkowska E, Borczak B, Leszczyska T. The beneficial effects of Brassica vegetables on human health. Rocz. Panstw. Zakl. Hig. 63: 389-395 (2012) 

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  13. Kim HY, Woo KS, Hwang IG, Lee YR, Jeong HS. Effects of heat treatments on the antioxidant activities of fruits and vegetables. Korean J. Food Sci. Technol. 40: 177-170 (2008) 

  14. Jeong CH, Choi SG, Heo HJ. Analysis of nutritional components and evaluation of functional activities of Sasa borealis leaf tea. Korean J. Food Sci. Technol. 40: 586-592 (2008) 

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  16. Kaur S, Chhabra R, NehruB. Ginkgo biloba extract attenuates hippocampal neuronal loss and cognitive dysfunction resulting from trimethyltin in mice. Phytomedicine 20: 178-186 (2013) 

  17. Lovell MA, Xie C, Markesbery WR. Acrolein is increased in Alzheimer's disease brain and is toxic to primary hippocampal cultures. Neurobiol. Aging 22: 187-194 (2001) 

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  20. Ott M, Robertson JD, Gogvadze V, Zhivotovsky B, Orrenius S. Cytochrome c release from mitochondria proceeds by a two-step process. P. Natl. Acad. Sci. Usa 99: 1259-1263 (2001) 

  21. Arlt S, Beisiegel U, Kontush A. Lipid peroxidation in neurodegeneration: New insights into Alzheimer's disease. Curr. Opin. Lipidol. 13: 289-294 (2002) 

  22. Kanski J, Aksenova M, Stoyanova A, Allan Butterfield D. Ferulic acid antioxidant protection against hydroxyl and peroxyl radical oxidation in synaptosomal and neuronal cell culture systems in vitro: Structure-activity studies. J. Nutr. Biochem. 13: 273-281 (2002) 

  23. Yan JJ, Cho JY, Kim HS, Kim KL, Jung JS, Huh SO, Suh HW, Kim YH, Song DK. Protection against ${\beta}$ -amyloid peptide toxicity in vivo with long-term administration of ferulic acid. Brit. J. Pharmacol. 133: 89-96 (2001) 

  24. Sul D, Kim HS, Lee DH, Joo SS, Hwang KW, Park SY. Protective effect of caffeic acid against beta-amyloid-induced neurotoxicity by the inhibition of calcium influx and tau phosphorylation. Life Sci. 84: 257-262 (2009) 

  25. Pavlica S, Gebhardt R. Protective effects of ellagic and chlorogenic acids against oxidative stress in PC12 cells. Free Radical Res. 39: 1377-1390 (2005) 

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