애호박의 부위 중 덩굴손 유래의 열수 추출물에 대한 세포 독성 및 염증제어활성 대하여 조사하였다. 애호박 덩굴손의 열수에 대한 세포의 독성에 미치는 영향을 조사한 결과 0.313-2.5 mg/mL의 농도일 때 물 추출물은 세포의 생장에 영향을 미치지 않아 세포에 대한 독성이 없다고 판단되었다. BMDMs를 배양한 세포에 호박덩굴손 열수 추출물과 LPS와 함께 처리한 결과 염증성 사이토카인인 IL-6 및 TNF-${\alpha}$의 농도 의존적으로 감소함을 확인하였다. 호박 덩굴손 열수 추출물로부터 단리 정제된 rutin에 의한 염증성 사이토카인의 분비가 억제되었다. 국내에서 재배되고 있는 호박의 부위별로 조사해본 결과 호박부위 중 유일하게 덩굴손부분에서 염증억제 활성을 보였다. 쥬키니 호박, 애호박 및 늙은 호박의 덩굴손에서 유효성분인 rutin을 함유하고 있었고 향후 염증 억제 소재로서의 활용가능성을 시사하였다.
애호박의 부위 중 덩굴손 유래의 열수 추출물에 대한 세포 독성 및 염증제어활성 대하여 조사하였다. 애호박 덩굴손의 열수에 대한 세포의 독성에 미치는 영향을 조사한 결과 0.313-2.5 mg/mL의 농도일 때 물 추출물은 세포의 생장에 영향을 미치지 않아 세포에 대한 독성이 없다고 판단되었다. BMDMs를 배양한 세포에 호박덩굴손 열수 추출물과 LPS와 함께 처리한 결과 염증성 사이토카인인 IL-6 및 TNF-${\alpha}$의 농도 의존적으로 감소함을 확인하였다. 호박 덩굴손 열수 추출물로부터 단리 정제된 rutin에 의한 염증성 사이토카인의 분비가 억제되었다. 국내에서 재배되고 있는 호박의 부위별로 조사해본 결과 호박부위 중 유일하게 덩굴손부분에서 염증억제 활성을 보였다. 쥬키니 호박, 애호박 및 늙은 호박의 덩굴손에서 유효성분인 rutin을 함유하고 있었고 향후 염증 억제 소재로서의 활용가능성을 시사하였다.
Pumpkin has long been used as traditional health materials in oriental medicine, pharmacy, medicine, and food industries in many countries. In this study, the water extract and two active components from tendril of young C. moschata Duch. were investigated on inflammation inhibitory activity. The wa...
Pumpkin has long been used as traditional health materials in oriental medicine, pharmacy, medicine, and food industries in many countries. In this study, the water extract and two active components from tendril of young C. moschata Duch. were investigated on inflammation inhibitory activity. The water extract of young C. moschata Duch. showed high cell viability over 95% and it decreased the production of interlukin 6 (IL-6) and tumor necrosis factor (TNF-${\alpha}$) in the capacity of mouse bone marrow-derived macrophages (BMDM) upon lipopolysaccharide (LPS) stimulation. Also, isolated fraction (B4) suppressed the secretion of IL-6 and TNF-${\alpha}$. Among the domestically cultivated pumpkins, B4 fraction contained in the tendril part of them and it comprised of the order of tendril from Cucurbita pepo var. cylindrica, old of C. moschata Duch., and young of C. moschata Duch. These results suggest that water extracts of C. moschata Duch. and purified active compound, rutin, show anti-inflammation activity by suppression of the secretion of IL-6 and TNF-${\alpha}$. It can be applicable as pharmaceutical materials.
Pumpkin has long been used as traditional health materials in oriental medicine, pharmacy, medicine, and food industries in many countries. In this study, the water extract and two active components from tendril of young C. moschata Duch. were investigated on inflammation inhibitory activity. The water extract of young C. moschata Duch. showed high cell viability over 95% and it decreased the production of interlukin 6 (IL-6) and tumor necrosis factor (TNF-${\alpha}$) in the capacity of mouse bone marrow-derived macrophages (BMDM) upon lipopolysaccharide (LPS) stimulation. Also, isolated fraction (B4) suppressed the secretion of IL-6 and TNF-${\alpha}$. Among the domestically cultivated pumpkins, B4 fraction contained in the tendril part of them and it comprised of the order of tendril from Cucurbita pepo var. cylindrica, old of C. moschata Duch., and young of C. moschata Duch. These results suggest that water extracts of C. moschata Duch. and purified active compound, rutin, show anti-inflammation activity by suppression of the secretion of IL-6 and TNF-${\alpha}$. It can be applicable as pharmaceutical materials.
본 연구에서는 호박 덩굴손 열수추출물 및 활성성분들을 분획·분리하여 염증억제 효능실험을 통하여 염증 억제 효과에 대하여 검증하였다.
제안 방법
염증 억제 유효성분이 호박의 종류별, 부위별에 얼마나 함유되어 있는지 확인하기 위하여 동일한 열수 추출조건을 이용하여 애호박, 늙은 호박, 쥬키니 호박을 사용하였고 부위로는 각 호박 종류별 덩굴손, 열매, 꼭지, 잎을 사용하였고, 각 호박 종류별 부위별 추출물의 정량분석에는 호박 덩굴손 추출 및 분획시 사용된 분석조건을 이용하였다.
호박덩굴손 열수 추출물에 대한 항염 효과를 실험하기 위해 LPS에 의한 염증반응 유발 시 염증성 사이토카인 IL-6 및 TNF-a의 발현이 증가한다고 알려져 있어서 positive control로 설정하였다. 호박덩굴손 열수 추출물의 항염효과를 확인하기 위해서 호박덩굴손 열수 추출물을 2시간 전처리하고 LP를 처리하였고, 세포에서 분비된 염증성 사이토카인을 측정하였다. 염증성 사이토카인을 측정한 결과 LPS단독 처리군과 비교했을 때 1.
동일한 방법으로 각각의 얻어진 획분에 대한 염증억제효과를 분석한 결과 B4획분과 D3획분에서 효능이 확인되었다. 구체적으로 호박덩굴손 유래 열수 추출물의 유효성분의 항염 활성을 확인하기 위해 0.1mg/mL-1.0mg/mL의 농도의 B4와 D3을 2시간 전처리하고 LPS를 반응시킨 후 염증성 사이토카인을 측정하였다. LPS 단독 처리군과 비교했을 때 IL-6은 1mg/mL에서 억제도미을 확인하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 시료는 광주광역시 근교의 농가에서 시설 재배한 애호박(Young of Cucurbita moschata Duch.)과 쥬키니(Cucurbita pepo L.)의 덩굴손, 잎, 줄기, 열매, 꼭지 등을 시료로 사용하였고, 전라남도 순천시 농가에서 노지 재배한 늙은 호박(Old of Cucurbita moschata Duch.)의 덩굴손, 잎, 줄기, 열매, 꼭지의 시료를 사용하였다. 그 외에 실험에 사용된 모든 시약 및 용매는 HPLC등급을 사용하였다.
데이터처리
, Chicago, IL, USA)을 이용하여 분석하였다. 모든 측정 항목의 결과는 평균(mean)±표준편차(standard deviation, SD)로 표시하였고 실험군간 평균의 차이는 one-way ANOVA로 유의성을 확인한 후, Duncan's multiple range test를 이용하여 사후 검증 하였으며 p<0.05 수준에서 유의성의 여부를 검증하였다.
성능/효과
B4와 D3 획분의 구조해석을 통한 유효성분의 검증을 위해 1H 또는 13C-NMR(Nuclear Magnetic Resonance)을 시도하였으나 D3의 구조해석에는 도달하지 못하였다. 염증억제 활성이 강한 B4성분은 표준폼인 rutin과 동일한 머무름 시간 (10.95분)을 보였고, 1H-과 13C-NMR spectrum의 비교를 통해 rutin(quercetin-3-Orutinoside)과 동일 구조임을 확인하였다.
특히, 쥬키니 호박에서 B4의 유효성분을 더 많이 함유하였고, 동아의 경우 B4의 성분을 포함하지 않아 항염증 소재로는 적합하지 않았다. 최종적으로, 항염증활성의 유효성분인 B4인 rutin은 호박부위 중 덩굴손에 현저하게 많이 포함되었고, 염증억제를 위한 식·의약소재로 대량추출 정제를 위해서는 애호박, 늙은 호박, 또는 쥬키니 호박이 적합하리라 사료되었다.
국내에서 재배되는 애호박덩굴손 200 g을 90℃에서 4시간 동안 열수추출, 여과, 감압농축 및 동결 건조하여 최종적으로 35g의 열수 추출물을 획득하였다. MTT assay를 통해 열수 추출물(0.313 mg/mL-2.5mg/mL)의 세포 독성 평가를 실시한 결과 모든 농도에서 독성이 없는 것으로 확인 되었다.(Fig.2c)
후속연구
기존의 다른 식물유래 rutin에 관한 연구에서 항염증에 관한 연구보고들과 유사하게 호박 덩굴손유래에서 단리·정제된 rutin도 염증억제 활성을 보였다(13-15). 호박덩굴손으로부터 얻어진 유효성분인 rutin은 본 연구를 통해 처음으로 단리·정제 및 염증 억제능을 확인할 수 있었고, rutin의 기본 어글리콘인 quercetin의 유도체에 대한 연구도 함께 진행된다면 보다 강력한 염증억제소재 개발이 가능하리라 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
호박이란?
호박(Cucurbita spp.)은 박목 또는 박과에 속하는 일년생의 덩굴성 식물로 열대 아메리카 지역과 한국, 일본 등의 아시아 지역에서 자생하거나 재배되고 있으며(1), 다른 박과 채소에 비하여 기후 환경에 대한 적응력이 높고 병해충에도 비교적 강하여 농약사용이 적은 무공해 식품으로서 최근 그 가치가 더 높게 평가되고 있다(2). 호박은 크게 동양계 호박(Cucurbita moschata Duch.
염증억제 효능이 있는 호박부위는?
또한, 염증억제 효능을 보인 소재로서 출산 후 산후 조리나 미용의 목적으로 호박은 많이 섭취 되어 왔다(7). 호박 줄기의 일부분인 호박 덩굴손의 효능이 알려지며 상품화 되어 인기를 끌고 있으나 이에 대한 연구는 미비한 실정이다. 지금까지 다양한 호박부위에 관한 연구가 존재하지만(4-9), 호박 덩굴손에 존재하는 유효성분과 염증억제 활성은 보고되지 않았다.
호박의 과육부위의 함유 성분과 효능은?
국내에서 주로 열매, 잎, 종자를 주로 섭취하고 있지만 줄기는 식품으로 이용되지 않고 있다. 호박잎추출물은 in vitro실험에서 항산화 및 항암효과가 보고되었고(4), 호박의 과육부위의 탄수화물로는 포도당, 과당, 설탕 등이 주를 이루며, 세린과 아스파르트산 등의 아미노산 함량이 높아 위장이 약한 사람이나 회복기의 환자, 부종의 완화(5). 늙은 호박 추출물의 지방세포에 대한 항비만 효과 등이 보고되고 있다(6). 또한, 염증억제 효능을 보인 소재로서 출산 후 산후 조리나 미용의 목적으로 호박은 많이 섭취 되어 왔다(7).
참고문헌 (15)
Doosan-Donga Co Ltd (1996) Doosan world encyclopedia. Doosan-Donga Co Ltd, 28, p 235-236
Kang HY, Park SH, Shin UP, Yeo IH, Yoo KB, Jung YK (1978) Vegetable crop science. Hakmun Publishing Inc. Seoul, Korea, p 201
Lee YK, Yoon BH, Koo KH (2013) Epidemiology of osteoporosis and osteoporotic fractures in South Korea. Endocrinol Metab, 28, 90-93
Kwak YE, Ju JY (2013) Antioxidant and anti-cancer activities of squash (Cucurbita moschata Duch.) leaf extract in vitro. Korean J Food Sci Technol, 45, 770-776
Park JR, Park JC, Choi SH (1997) Screening and characterization of anticholesterogenic substances from edible plant extracts. J Korean Soc Food Sci Nutri, 26, 236-241
Do GP, Lee HJ, Do JR, Kim HK (2012) Antiobesity effect of the Cucubita moshata Duch extracts in 3T3-L1 adipocyets. Korean J Food Preserv, 19, 138-143
Lim JP, Choi H (2001) Effects of the water extract from Cucurbita maxima Duchesne on inflammation and hyperlipidemia in rats. Korean J Medicinal Corp Sci, 9, 280-283
Park YK, Cha HS, Park MW, Kang YH, Seog HM (1997) Chemical components in different parts of pumpkin. J Korean Soc Food Sci Nutr, 26, 639-646
Lee HJ, Do JR, Kwon JH, Kim HK (2010) Pysiological activities of Cucubita moschata Duch. extracts with different extraction conditions. J Korean Soc Food Sci Nutr, 39, 165-171
Fujiwara N, Kobayashi K (2005) Macrophages in inflammation. Curr Drug Targets: Inflammation Allergy, 4, 218-286
Ko WM, Lee DS, Jang M, Kim KS, Lee HS, Baek HY, Oh H, Kim YC (2013) A comparison of anti-inflammatory effects of Sophorae Flos EtOH extracts at the different flowering stages on LPS-induced inflammation in RAW264.7 cells. Kor J Pharmacogn, 44, 291-297
Lee YJ, Jeune KH (2013) The effect of rutin on antioxidant and anti-inflammation in Streptozotocininduced diabetic rats. Applied Microscopy, 43, 54-64
Selloum L, Bouriche H, Tigrine C, Boudoukha C (2003) Anti-inflammatory effect of rutin on rat paw oedema, and on neutrophils chemotaxis and degranulation. Exp Toxiccol Pathol, 54, 313-318
Guardia, T, Rotelli AE, Juarez AO, Pelzer LE (2001) Anti-inflammatory properties of plant flavonoides. Effects of rutin, quercetin and hesperidin on adjuvant arthritis in rat. IL Farmaco, 56, 683-687
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