[논문]큰땅빈대와 애기땅빈대의 라디칼 소거, 세포독성 억제 및 항염증 활성 비교

임태진

doi:10.5322/jesi.2016.25.8.1131

큰땅빈대와 애기땅빈대의 라디칼 소거, 세포독성 억제 및 항염증 활성 비교
Comparison of Radical Scavenging, Anticytotoxic, and Anti-Inflammatory Effects of Euphorbia Maculata and E. supina 원문보기

Journal of environmental science international = 한국환경과학회지, v.25 no.8, 2016년, pp.1131 - 1142

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This study was conducted to compare the antioxidant, anticytotoxic, and anti-inflammatory properties of Euphorbia maculata ethanol extract with those of E. supina ethanol extract. 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical and superoxide scavenging activities of E. maculata at $50{\mu}g/mL$ were $38.3{\pm}3.7$ and $21.5{\pm}1.2%$, respectively, whereas those of E. supina at the same concentration were $109.4{\pm}0.9$ and $59.5{\pm}4.8%$, respectively. Oxygen radical absorbance capacities of E. maculata and E. supina at $10{\mu}g/mL$ were $14.70{\pm}0.63$ and $26.17{\pm}1.36nmol/mL$ Trolox, respectively. Cupric reducing antioxidant capacities of E. maculata and E. supina at $10{\mu}g/mL$ were $10.22{\pm}0.97$ and $62.99{\pm}5.28nmol/mL$ Trolox, respectively. Total phenolic contents of E. maculata and E. supina at $50{\mu}g/mL$ were $29.03{\pm}0.14$ and $87.89{\pm}0.20nmol/mL$ gallic acid, respectively. E. maculata and E. supina were reported to prevent supercoiled DNA breakage induced by peroxyl and hydroxyl radicals in a concentration-dependent manner, where protection against the supercoiled DNA breakage provided by E. supina was greater than that provided by E. maculata. E. maculata and E. supina at $100{\mu}g/mL$ inhibited tert-butyl hydroperoxide-induced cytotoxicity in HepG2 cells by $49.4{\pm}4.3$ and $87.3{\pm}4.5%$, respectively. E. maculata and E. supina at $500{\mu}g/mL$ inhibited lipopolysaccharide-induced nitric oxide production in RAW 264.7 cells by $63.1{\pm}7.0$ and $85.2{\pm}1.6%$, respectively. The antioxidant capacities including DPPH radical scavenging, superoxide scavenging, oxygen radical absorbance, and cupric reducing antioxidant activity were found to be highly correlated with total phenolic content (0.896 < r < 0.983, p < 0.01) and anticytotoxic activities (0.915 < r < 0.960, p 0.05) with the anti-inflammatory activity. Thus, these findings demonstrated that the radical scavenging, anticytotoxic, and anti-inflammatory capacities of E. supina were more potent than those of E. maculata. Further studies are needed to elucidate the properties of polyphenolic constituents in E. supina responsible for these effects and the underlying mechanisms.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이와 같이, 큰땅빈대와 애기땅빈대의 유효 성분, 항암, 항염증, 항산화 활성 등에 관해 보고되고 있으나, 애기땅빈대와 큰땅빈대의 생리활성 비교에 관한 연구는 거의 수행된 바가 없다. 따라서, 본 연구에서는 큰땅빈대와 애기땅빈대 추출물의 항산화, 세포독성 억제 및 항염증 효과 등을 비교 조사하였다.

대상 데이터

실험에 사용된 큰땅빈대와 애기땅빈대 지상부 시료는 강원도 원주시 우산동에서 채취하여 사용하였다. pBR322 DNA는 KOSCHEM(Seoul, Korea)으로 부터 구입하였고, GelRed 핵산 겔염색시약은 Biotium(Hayward, CA, USA)으로부터 구입하였으며, 우태아 혈청은 Lonza(Walkersville, MD, USA)로부터 구입하여 사용하였다.

데이터처리

SPSS Statistics(version 22) 프로그램을 이용하여 통계분석을 실시하였다. 일원 분산분석을 사용하여 추출물 농도별 활성을 조사하였고, Duncan의 다중 범위 검정을 사용하여 p<0.05에서 평균값 차이의 유의성을 조사하였다. 대응표본 T-검정을 사용하여 p<0.
05에서 평균값 차이의 유의성을 조사하였다. 대응표본 T-검정을 사용하여 p<0.05에서 큰땅빈대 추출물과 애기땅빈대 추출물, 그리고 각 추출물과 양성대조군 간 효능을 비교하였다. 또한, Pearson의 상관분석을 사용하여 DPPH 라디칼 소거활성, 슈퍼옥시드 소거활성, 산소라디칼 흡수능, 구리 환원 항산화능 등의 항산화능과 총페놀 함량간, 그리고 항산화능과 세포독성 억제 효능 및 항염증 활성 간의 상관관계들을 조사하였다.
05에서 큰땅빈대 추출물과 애기땅빈대 추출물, 그리고 각 추출물과 양성대조군 간 효능을 비교하였다. 또한, Pearson의 상관분석을 사용하여 DPPH 라디칼 소거활성, 슈퍼옥시드 소거활성, 산소라디칼 흡수능, 구리 환원 항산화능 등의 항산화능과 총페놀 함량간, 그리고 항산화능과 세포독성 억제 효능 및 항염증 활성 간의 상관관계들을 조사하였다.

이론/모형

DPPH 라디칼 소거활성은 Malterud et al.(1993)의 방법에 따라 측정하였다. DPPH 용액(45 μg/mL)을 추출물과 혼합하고, 515 nm에서 5분 동안 흡광도를 측정하였다.
산소라디칼 흡수능은 Huang et al.(2002)의 방법에 따라 측정하였다. 추출물에 6×10^-5 mM 플로레신 용액을 첨가하고, 37℃에서 10분 가열한 다음, 19 mM 2,2’-azobis(2-methylpropionamidine dihydrochloride (AAPH) 용액을 첨가한 뒤, 자극 파장 485 nm과 방출 파장 530 nm에서 60분 동안 형광도를 측정하였다.
슈퍼옥시드 소거활성은 Liu et al.(1997)의 방법에 따라 측정하였다. 추출물에 62 μM nitroblue tetrazolium (NBT)과 98 μM β-nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) 용액을 혼합하고, 20 mM Tris와 33 μM phenazine methosulfate (PMS) 용액을 각각 첨가한 후, 560 nm에서 10분 동안 흡광도를 측정하였다.

성능/효과

, 2009). DPPH 소거활성, 슈퍼옥시드 소거활성, 산소라디칼 흡수능, 구리 환원 항산화능과 세포독성 억제효능 간의 상관계수는 각각 0.950, 0.960, 0.939및 0.915로 측정되어, 항산화활성과 세포독성 억제효능 간의 상관성도 유의적으로(p<0.01) 나타났다. 반면에, 슈퍼옥시드 소거활성과 항염증 활성 간의 상관계 수는 0.
05)가 나타나지 않았다. 따라서 이러한 결과들은 애기땅빈대의 라디칼 소거, 세포독성 억제 및 항염증 활성들이 큰땅빈대에 비해 우수하다는 것을 나타내고 있다. 향후 이러한 효능들을 나타내는 애기땅빈대의 폴리페놀 성분들과 이들의 기전들을 규명하는 추가 연구가 필요하다고 사료된다
1%를 나타내었다. 반면에, 10, 50, 100 및 250 μg/mL 농도의 애기땅빈대 추출물의 슈퍼옥시드 소거활성은 각각 22.9, 59.5, 74.5 및 93.2%로 나타나, 모든 농도에서 애기땅빈대 추출물의 소거활성이 큰땅빈대 추출물에 비해 높게 나타났다. 양성대조군으로 사용한 카테킨의 소거활성은 10, 50, 100 및 250 μg/mL 농도에서 각각 20.

후속연구

따라서 이러한 결과들은 애기땅빈대의 라디칼 소거, 세포독성 억제 및 항염증 활성들이 큰땅빈대에 비해 우수하다는 것을 나타내고 있다. 향후 이러한 효능들을 나타내는 애기땅빈대의 폴리페놀 성분들과 이들의 기전들을 규명하는 추가 연구가 필요하다고 사료된다

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	반응산소종에는 어떤 물질들이 있는가?	슈퍼옥시드, 히드록실 라디칼, 과산화수소 등과 같은 반응산소종(reactive oxygen species, ROS)은 미토콘드리아에서 세포대사의 부산물로서 생성되며, 과다한 세포의 ROS 생성은 지질과산화, 단백질 불활성화, DNA 변성 등을 야기시켜 세포의 기능장애를 유발하고, 동맥경화증, 관절염, 당뇨병, 암, 파킨슨 질병 등수많은 질병을 일으키는 것으로 보고되고 있다 (Thannickal and Fanburg, 2000). 항산화제는 ROS에 의해 유도되는 산화 스트레스로 인해 생성되는 산화물질들을 방어하는 물질이다.
	반응산소종이 과다할 경우 문제점은 무엇인가?	슈퍼옥시드, 히드록실 라디칼, 과산화수소 등과 같은 반응산소종(reactive oxygen species, ROS)은 미토콘드리아에서 세포대사의 부산물로서 생성되며, 과다한 세포의 ROS 생성은 지질과산화, 단백질 불활성화, DNA 변성 등을 야기시켜 세포의 기능장애를 유발하고, 동맥경화증, 관절염, 당뇨병, 암, 파킨슨 질병 등수많은 질병을 일으키는 것으로 보고되고 있다 (Thannickal and Fanburg, 2000). 항산화제는 ROS에 의해 유도되는 산화 스트레스로 인해 생성되는 산화물질들을 방어하는 물질이다.
	큰땅빈대(Euphorbia maculata)와 애기땅빈대의 특징과 효능은 무엇인가?	큰땅빈대(Euphorbia maculata)와 애기땅빈대(Euphorbia supina)는 밭이나 들에서 자라는 대극과에 속하는 일년생 초본 식물이다. 큰땅빈대는 높이 2060 cm이고 원줄기는 비스듬히 서며, 잎 끝이 둔하고 긴 털이 드문드문 있고 가장자리에 둔한 톱니가 있다. 반면에, 애기땅빈대는 길이 10 25 cm이고 원줄기는 지면을 따라 퍼지며, 잎 끝이 둥글며 가장자리에 둔한 잔톱니가 있고 중앙부에 붉은 빛이 도는 갈색 반점이 있다(Lee, 2006). 큰땅빈대와 애기땅빈대의 주요 성분들에는 탄닌(Agata et al., 1991), 플라보노이드(Hong et al., 2008), 테르페노이드(Tanaka and Matsunaga, 1988) 등이 보고된 바 있으며, 항암(Choi and Lim, 2014), 항염증(Chae et al., 2015), 항산화(Nugroho et al., 2014), 항골다공증(Luyen et al., 2014), 항혈소판 (Kwon et al., 2015) 등의 효과가 보고되고 있다.

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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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