[논문]갈색거저리(Tenebrio Molitor)의 항산화능과 Raw 264.7 대식세포의 항염증 효과

유재묘; 장재윤; 김현정; 조용훈; 김동인; 권오준; 조영제; 안봉전

doi:10.11002/kjfp.2016.23.6.890

갈색거저리(Tenebrio Molitor)의 항산화능과 Raw 264.7 대식세포의 항염증 효과
Antioxidant capacity and Raw 264.7 macrophage anti-inflammatory effect of the Tenebrio Molitor 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.23 no.6, 2016년, pp.890 - 898

유재묘 (대구한의대학교 화장품약리학과) , 장재윤 (대구한의대학교 화장품약리학과) , 김현정 (대구한의대학교 화장품약리학과) , 조용훈 (대구한의대학교 화장품약리학과) , 김동인 (대구한의대학교 화장품약리학과) , 권오준 (경북지역산업평가단) , 조영제 (경북대학교 식품공학부) , 안봉전 (대구한의대학교 화장품약리학과)

초록
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본 연구의 목적은 갈색거저리의 추출물에 따른 약리활성에 대한 검증 및 효능 평가이다. 갈색거저리의 항산화, 항염증에 대하여 효과를 확인 하였다. 염증 반응은 자극이 가해지면 histamin, serotonin, prostaglandin과 같은 혈관 활성물질에 의해 혈관 투과성이 증대되어 염증을 유발하고 cytokine, free radical, lysosomal enzyme 등 다양한 매개 인자가 관여한다. 자극에 의한 macrophage cell의 염증반응은 tumor necrosis $factor-{\alpha}$($TNF-{\alpha}$), interleukin-6(IL-6), $interleukin-1{\beta}$($IL-1{\beta}$)와 같은 pro-inflammatory cytokine의 발현이 유도되고, inducible nitric oxide synthase(iNOS)와 cyclooxygenase-2(COX-2)에 영향을 받는 유전자의 발현을 자극하게 되어 nitric oxide(NO) 및 $PGE_2$등의 염증 인자가 생성된다. 이에 따라 갈색거지리 추출물의 항염증에 대한 연구를 위해 이에 영향을 주는 인자인 iNOS, COX-2, $PGE_2$, MAPKs의 단백질 발현억제 작용을 확인 하였다. 그 결과 TDW 처리군에서 iNOS 발현율이 19.7%, COX-2의 발현율은 23.2%의 값을 나타내었고, $PGE_2$의 저해 경로를 보기 위해 COX-2의 발현을 mRNA 수준에서 측정한 결과 최고 농도인 $100{\mu}g/mL$에서는 약 60%의 억제효과를 확인할 수 있었다. 결론적으로 TDW는 염증 생성 기전에 작용하여 이 활성을 억제하는데 있어서 효과를 줄 수 있으며 지속적으로 연구해볼 가치가 있다고 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this paper is to investigate potential anti-inflammatory and anti-oxidant effects of Tenebrio molitor. Macrophage cell response by outside stimulation leads expression of pro-inflammatory cytokines, such as tumor necrosis $factor-{\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$), interleukin-6 (IL-6), $interleukin-1{\beta}$ ($IL-1{\beta}$), and trigger expression of genes which are affected by inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2), resulting in formation of inflammatory factors like nitric oxide (NO) and Prostaglandin $E_2$ (PGE2). Cell viability was determined by MTT assay. In order to investigate anti-inflammatory agents, the inhibitory effects on the production of lipopolysaccharide (LPS)-induced NO in RAW 264.7 cells were examined. T. Molitor significantly decreased the production of NO in a dose-dependent manner, and also reduced the expression of iNOS, a COX-2 protein. As a result, the levels of protein such as $PGE_2$, iNOS, COX-2 and MARKs were significantly reduced compared to non-treated group in T. Molitor water extract (TDW) treated group. Also, antioxidant effect of T. Molitor were investigated using DPPH, ABTS+ and superoxide anion radical scavenging activity tests in cell-free system. Antioxidant activity of T. molitor was found low in the DPPH radical scavenging test while high in the ABTS+ and superoxide anion radical scavenging activity tests. These results show that TDW could be an effective anti-pro-inflammatory and anti-oxidant agent.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

보고된 연구로는 갈색거저리에서 분리한 항진균 단백질을 이용한 항균효과 검증(13) 과 건조 방법별 항산화 효과(14) 등이 있으며 동의보감 및 본초강목에는 간경화, 간암, 파상풍 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 효능에 대한 연구가 미비하여 다양한 방면에서 탐색이 필요하다, 그러므로 본 연구에서는 갈색거저리의 용매별 추출물에 대한 항산화, 항염증 효과를 검증하는 실험을 실시하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 갈색거저리(T. Molitor)는 에스웜(Swarm, Gyeonggi, Korea)에서 구입하여 용매별로 추출 후 동결건조하여 사용하였다. 갈색거저리의 용매 추출은 Fig.
세포 생존율 측정에 사용된 세포주는 macrophage cell(RAW 264.7)로 american type culture collection(Manassas, VA, USA)에서 구입하여 사용하였다. 세포 배양을 위한 dulbecco's modified eagle medium(DMEM), fetal bovine serum(FBS)은 LONZA Co.

이론/모형

ABTS+ radical을 이용한 항산화력 측정은 ABTS+· decolorization assay 방법(16) 에 의하여 측정하였다. 7 mM 2,2-azino-bis(3-ethyl-benthiazoline-6-sul fonic acid)와 2.
Superoxide anion radical 소거능은 nitroblue tetrazolium(NBT) 환원방법(17)에 의해 측정하였다. 각 시료용액 0.

성능/효과

12와 같이 나타내었다. TDW의 iNOS와 COX-2 발현 억제 효과는 농도의존적으로 감소하는 효과를 보였고 최고 농도인 100 μg/mL에서는 약 60%의 억제효과를 확인할 수 있었다. 미래의 대체 식량 자원으로 주목받고 있는 갈색거저리는 식량자원 으로서의 역할 뿐만 아니라 약품, 화장품등에서의 사용에 높은 가능성을 가지고 있다.
미래의 대체 식량 자원으로 주목받고 있는 갈색거저리는 식량자원 으로서의 역할 뿐만 아니라 약품, 화장품등에서의 사용에 높은 가능성을 가지고 있다. 갈색거저리 추출물은 전자공여능, ABTS+ radical scavenging, Superoxide anion radical 저해활성등의 항산화에 효능이 있는 것으로 나타났으며, Nitric oxide 저해활성, PGE₂와 cytokine 저해활성, iNOS 및 COX-2 발현 억제등 항염증 소재로서도 효능을 나타내었다.

후속연구

이러한 결과를 종합 해 볼 때, 갈색거저리는 항산화, 항염증뿐만 아니라 다른 다양한 분야에서도 연구해볼만한 가치와 가능성을 가진다고 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	RAW 264.7 세포에 갈색거지리 물 추출물을 처리했을 때, 항염증의 영향 인자인 iNOS 및 COX-2의 발현율은 어떻게 나타나는가?	이에 따라 갈색거지리 추출물의 항염증에 대한 연구를 위해 이에 영향을 주는 인자인 iNOS, COX-2, PGE2, MAPKs의 단백질 발현억제 작용을 확인 하였다. 그 결과 TDW 처리군에서 iNOS 발현율이 19.7%, COX-2의 발현율은 23.2%의 값을 나타내었고, PGE2의 저해 경로를 보기 위해 COX-2의 발현을 mRNA 수준에서 측정한 결과 최고 농도인 100 μg/mL에서는 약 60%의 억제효과를 확인할 수 있었다. 결론적으로 TDW는 염증 생성 기전에 작용하여 이 활성을 억제하는데 있어서 효과를 줄 수 있으며 지속적으로 연구해볼 가치가 있다고 사료된다.
	염증을 유발하는 혈관 활성 물질은 무엇인가?	염증(inflammation)이란 생체나 조직에 물리적 작용이나 화학적 물질, 세균감염 등의 어떠한 기질적인 변화를 가져오는 것에서 수복 재생하려는 일련의 과정이며 macrophage 나 mast cell 등의 백혈구에서 생성된 다양한 신호전달물질인 histamine, serotonine, bradykinin, prostaglandins(PGs), hydroxyeicosatetraenoic acid(HETE), leukotriene과 같은 혈관 활성 물질로 인해 혈관투과성이 증가하여 염증을 유발하게 된다. macrophage는 감염초기 생체방어에 중요한 역할을 하며 대표적인 염증 매개물인 nitric oxide(NO)과 cytokine 생성에 관여한다(3,4).
	갈색거저리의 분류학적 위치는?	갈색거저리(T. Molitor, mealworm)는 딱정벌레목(Coleoptera)거저리과로서 한국을 비롯한 전세계에 분포하고 있다. 주로 애완동물의 먹이로 많이 사용되고 있으며 최근에는 갈색거저리가 대량 생산이 용이한 점과 단백질 등의 영양성분이 풍부한 점을 이용하여 미래의 식량자원으로서 가치도 연구 되고 있다(12).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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