[논문]고지방식사로 유도된 신장 산화스트레스를 개선하는 가압볶음 무말랭이 열수추출물 효과

전연희; 김미정; 한성경; 송영복; 송영옥

doi:10.9721/kjfst.2017.49.2.203

고지방식사로 유도된 신장 산화스트레스를 개선하는 가압볶음 무말랭이 열수추출물 효과
Effects of hot water extracts of roasted radish against renal oxidative stress induced by high-fat diet 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.49 no.2, 2017년, pp.203 - 208

전연희 (부산대학교 식품영양학과 및 김치연구소) , 김미정 (부산대학교 식품영양학과 및 김치연구소) , 한성경 (부산대학교 식품영양학과 및 김치연구소) , 송영복 ((주)세전식품연구소) , 송영옥 (부산대학교 식품영양학과 및 김치연구소)

초록
AI-Helper

고지방식사를 섭취한 쥐의 신장에서 가압볶음 무말랭이 추출물의 산화방지, 항염증 효과를 확인하였다. 실험군은 chow diet와 증류수를 경구 투여하는 NOR group, 고지방식사와 증류수를 경구 투여하는 CON group, 고지방식사와 237 mg/kg bw/day농도의 DR과 RDR를 각각 경구 투여하는 DR group, RDR group으로 나누어 12주간 사육하였다. 신장의 산화스트레스 지표인 ROS, $ONOO^-$, 그리고 지방질과산화물의 농도를 확인한 결과 CON group이 NOR group에 비해 유의적으로 증가하였다. 반면 DR group과 RDR group에서 유의적으로 감소하였다. 체내 산화방지 지표인 글루타싸이온의 농도와 산화방지단백질의 발현은 DR group과 RDR group 모두 CON group에 비해 증가하였다. NF-${\kappa}B$ 발현은 CON group이 NOR group에 비해 증가하였으나 DR group과 RDR group은 모두 감소하였다. RDR group은 DR group에 비해 $ONOO^-$ 및 지방질과산화물 농도가 감소하였고 글루타싸이온 농도와 산화방지 관련 단백질 발현 중 Nrf2, HO-1, 카탈레이스, 그리고 GPx가 증가하였고 염증반응 전사인자인 NF-${\kappa}B$의 발현이 낮아졌다. RDR group의 산화스트레스 개선효과는 유의적으로 높은 것으로 확인되었다. 따라서 가압볶음무말랭이를 차로 제조하여 섭취할 때 고지방식사로 유도된 신장의 산화스트레스를 억제할 수 있을 것으로 사료되며, 그 효과는 무말랭이보다 높은 것으로 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The antioxidant and anti-inflammatory effects of roasted dried radish (RDR) against renal oxidative stress were examined in high-fat diet (HFD)-fed mice. The HFD was prepared by adding lard to chow diet to provide 50% of the calories from fat. Hot water extracts of dried radish (DR) or RDR were administered orally to mice at 237 mg/kg bw/day, whereas distilled water was administered as a vehicle for 12 weeks. Compared to the control group, renal reactive oxygen species, peroxynitrite, and thiobarbituric acid reactive substance level in the DR or RDR group were significantly decreased, whereas the glutathione level was increased (p<0.05). Protein expressions of antioxidant factors such as nuclear factor erythroid 2-related factor-2, heme oxygenase-1, glutathione S-transferase, superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase were significantly increased in the DR and RDR groups; however, nuclear factor-kappa B expression was suppressed (p<0.05). These antioxidant and anti-inflammatory effects of RDR were found to be significantly greater than those of DR.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구는 가압볶음 무말랭이의 산화스트레스 억제 효과를 고지방식사를 섭취한 마우스의 신장에서 확인하고자 하였다.

제안 방법

고지방식사는 chow diet (2018S Teklad global 18% protein rodent diet, Harlan Teklad, Madison, WI, USA)에 라드를 섞어(20%, w/w) 총열량의 50%를 지방에서 공급할 수 있도록 제조하였다. 정상식사군(normal diet group, NOR group)은 chow diet를 공급하고, 존대(sonde)를 사용하여 증류수를 경구투여 하였고, 실험군은 고지방식사를 공급하면서 증류수를 공급하는 대조군(control group, CON group), 무말랭이 열수추출물을 투여한 무말랭이 추출물 투여군(DR group), 그리고 가압볶음 무말랭이 열수추출물을 투여하는 가압볶음 무말랭이 추출물 투여군(RDR group)이었다. 쥐에 공급한 DR 및 RDR 열수 추출물의 농도는 다음과 같이 산출하였다.

대상 데이터

4주령 수컷 C57BL/6을 구입하여(DooYeol Biotech, Seoul, Korea) 1주일 사육실에 적응시킨 후, 각 군의 평균 체중이 유사 하도록 8마리씩 4군으로 나누었다. 고지방식사는 chow diet (2018S Teklad global 18% protein rodent diet, Harlan Teklad, Madison, WI, USA)에 라드를 섞어(20%, w/w) 총열량의 50%를 지방에서 공급할 수 있도록 제조하였다.
고랭지 무(Unduryeong, Gangwon-do, Korea)를 농수산물시장 (Busan, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 본 실험에 사용한 시약인 7H₂O-에틸렌다이아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid), 싸이오바비투르산(thiobarbituric acid)는 Bio Basic Inc.

데이터처리

SPSS/PC package 20 (IBM, New York, NY, USA)을 사용하여, 평균과 표준편차를 구하였으며, one-way ANOVA를 실시한 후, Duncan’s multiple range test로 사후검정을 실시하여 p<0.05 수준에서 유의차를 검증하였다.

이론/모형

01 M 5,5'-dithiobis}을 이용하여 Ellman(30)의 방법으로 측정하였다. ROS 및 ONOO⁻ 농도는 post-mitochondrial fraction를 사용하여 ROS 농도는 DCF-DA를 이용한 Ali 등(31)의 방법으로 ONOO⁻ 농도는 dihydrorhodamine 123 buffer를 이용한 Kooy 등(32)의 방법으로 측정하였다. ROS와 ONOO⁻ 는 분당 형광(fluorescence) 강도로 표시하였다.

성능/효과

본 연구에서 관찰된 가압볶음 무말랭이의 항염증 효과는 볶음 과정 중 생성된 산화방지물질에 의해 산화스트레스가 억제된 효과로 생각된다. 가압볶음무말랭이 추출물의 섭취는 체내 산화방지물질인 글루타싸이온을 증가시키고 Nrf2와 같은 산화방지전사 인자와 산화방지효소의 발현을 증가시킴으로써 NF-κB가 감소한 것으로 사료된다.
본 결과는 고지방식사 섭취가 신장의 ROS(33) 및 지방질과산화물의 농도(34)를 높인다는 보고와 일치하였다. 이러한 CON group의 ROS, ONOO⁻ 및 지방질 과산화물 농도는 무말랭이 열수추출물 투여에 의해 감소되었는데, RDR group의 ONOO⁻ 와 지방질과산화물 농도는 DR group에비해 각각 52.2% 및 27.2% 감소한 것으로 보아 유리기 제거 효과는 RDR group이 높은 것을 확인할 수 있었다. 체내 산화방지 물질인 글루타싸이온 농도는 NOR group에 비해 CON group에서 70.
무의 산화방지물질로는 글루코시놀레이트(13), 설포라판(14), 과산화효소(15) 및 L-트립토판(16)등이 알려져 있다. 이러한 무말랭이의 산화스트레스 개선 효과는 가압 볶음무말랭이 군에서 더욱 증가하였는데, 이는 볶음 과정 중 메일라드 반응에 의해 산화방지물질의 생성이 증대하였기 때문이라고 사료된다. 본 연구팀의 선행연구에서 무말랭이를 가압볶음 하였을 때, 총 폴리페놀 함량 및 메일라드 반응 중간생성물인 5-하이드록시메틸푸르푸랄의 농도가 증가하였으며, 가압볶음무말랭이 열수추출물의 DPPH 라디칼 소거능 및 산화스트레스가 유발된 LLC-PK1 cell의 세포생존율이 무말랭이군에 비해 높았다 (22).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	산화스트레스란?	산화스트레스란 체내에서 활성산소종, 활성질소종 및 지방질과 산화물 등의 유리기를 지니고 있는 물질의 생성이 높아 이를 제거하는 산화방지시스템의 균형이 깨어진 상태를 일컫는 것으로 암, 동맥경화, 당뇨병, 그리고 심혈관 질환 등과 같은 퇴행성 질환의 발병과 연관이 있다(6,7). 산화스트레스가 발생하면 DNA, RNA 및 효소 등과 같은 중요한 기능을 수행하는 단백질 뿐 아니라 세포 및 조직에도 손상을 초래하여 기능장애를 일으킨다(8).
	산화스트레스 하에 활성화되는 염증 관련 전사인자는?	산화스트레스가 발생하면 DNA, RNA 및 효소 등과 같은 중요한 기능을 수행하는 단백질 뿐 아니라 세포 및 조직에도 손상을 초래하여 기능장애를 일으킨다(8). 산화스트레스는 nuclear factor-kappa B (NF-κB)를 활성화하여 염증 관련 사이토카인(cytokine) 및 케모카인(chemokine)의 생성을 촉진한다(9). 체내 산화방지 방어체계에는 토코페롤(tocopherol), 아스코브산(ascorbic acid) 및 글루타싸이온(glutathione)과 같은 산화방지물질과 초과산화물제거효소(superoxide dismutase, SOD), 카탈레이스(catalase, CAT), glutathione peroxidase (GPx), heme oxygenase-1 (HO-1) 및 glutathione S-transferase (GST)와 같은 산화방지효소가 존재한다(10).
	산화스트레스를 방어하는 체내 물질은?	산화스트레스는 nuclear factor-kappa B (NF-κB)를 활성화하여 염증 관련 사이토카인(cytokine) 및 케모카인(chemokine)의 생성을 촉진한다(9). 체내 산화방지 방어체계에는 토코페롤(tocopherol), 아스코브산(ascorbic acid) 및 글루타싸이온(glutathione)과 같은 산화방지물질과 초과산화물제거효소(superoxide dismutase, SOD), 카탈레이스(catalase, CAT), glutathione peroxidase (GPx), heme oxygenase-1 (HO-1) 및 glutathione S-transferase (GST)와 같은 산화방지효소가 존재한다(10).

참고문헌 (40)

Huang QL, Jin Y, Zhang LN, Cheung PCK, Kennedy JF. Structure, molecular size and antitumor activities of polysaccharides from Poria cocos mycelia produced in fermenter. Carbohyd. Polym. 70: 324-333 (2007)

상세보기
Ruggiero C, Ehrenshaft M, Cleland E, Stadler K. High-fat diet induces an initial adaptation of mitochondrial bioenergetics in the kidney despite evident oxidative stress and mitochondrial ROS production. Am. J. Physiol-Endoc. Metab. 300: 1047-1058 (2011)

상세보기
Kume S, Uzu T, Araki SI, Sugimoto T, Isshiki K, Chin-Kanasaki M, Haneda M. Role of altered renal lipid metabolism in the development of renal injury induced by a high-fat diet. J. Am. Soc. Nephrol. 18: 2715-2723 (2007)

상세보기
Muthulakshmi S, Saravanan R. Protective effects of azelaic acid against high-fat diet-induced oxidative stress in liver, kidney and heart of C57BL/6J mice. Mol. Cell. Biochem. 377: 23-33 (2013)

상세보기
Cai H, Harrison DG. Endothelial dysfunction in cardiovascular diseases: the role of oxidant stress. Circ. Res. 87: 840-844 (2000)

상세보기
Bidchol AM, Wilfred A, Abhijna P, Harish R. Free radical scavenging activity of aqueous and ethanolic extract of Brassica oleracea L. var. italica. Food Bioprocess Tech. 4: 1137-1143 (2011)

상세보기
Heo HJ, Kim DO, Choi SJ, Shin DH, Lee CY. Potent inhibitory effect of flavonoids in Scutellaria baicalensis on amyloid proteininduced neurotoxicity. J. Agr. Food Chem. 52: 4128-4132 (2004)

상세보기
Golbidi S, Laher I. Antioxidant therapy in human endocrine disorders. Med. Sci. Monitor. 16: 9-24 (2010)
Pahl HL. Activators and target genes of Rel/NF- $\kappa$ B transcription factors. Oncogene 18: 6853-6866 (1999)

상세보기
Nohl H and Jordan W. The mitochondrial site of superoxide formation. Biochem. Bioph. Res. Co. 138: 533-539 (1989)
Bae R, Lee YK, Lee SK. Changes in nutrient levels of aqueous extracts from radish (Raphanus sativus L.) root during liquefaction by heat and non-heat processing. Kor. J. Hort. Sci. Technol. 30: 409-416 (2012)

원문보기 상세보기
Jung DH. Biochemical activity of food. Seonjinmunwhasa, Seoul, Korea. pp. 72-74 (1998)
Carlson DG, Daxenbichler ME, VanEtten CH, Hill CB, Williams PH. Glucosinolates in radish cultivars. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 110: 634-638 (1985)
Im JS, Lee EH, Lee JN, Kim KD, Kim HY, Kim MJ. Sulforaphane and total phenolics contents and antioxidant activity of radish according to genotype and cultivation location with different altitudes. Korean J. Hortic. Sci. 28: 335-342 (2010)
Kim SH, Kim SS. Carbohydrate moieties of three radish peroxidases. Phytochemistry 42: 287-290 (1996)

상세보기
Katsuzaki H, Miyahara Y, Ota M, Imai K, Komiya T. Chemistry and antioxidative activity of hot water extract of Japanese radish (daikon). Biofactors 21: 211-214 (2004)

상세보기
Beevi SS, Mangamoori LN, Anabrolu N. Comparative activity against pathogenic bacteria of the root, stem, and leaf of Raphanus sativus grown in India. World J. Microb. Biot. 25: 465-473 (2009)

상세보기
Barillari J, Iori R, Papi A, Orlandi M, Bartolini G, Gabbanini S, Valgimigli L. Kaiware daikon (Raphanus sativus L.) extract: a naturally multipotent chemopreventive agent. J. Agr. Food Chem. 56: 7823-7830 (2008)

상세보기
Shon YH, Suh JI, Park IK, Hwang CW, Kim CH, Nam KS. Inhibitory effect of radish on gastric cell toxicity and interleukin- 8 production induced by Helicobacter pylori. J. Life Sci. 15: 595-599 (2005)

원문보기 상세보기
Nakamura Y, Iwahashi T, Tanaka A, Koutani J, Matsuo T, Okamoto, S, Ohtsuki K. 4-(Methylthio)-3-butenyl isothiocyanate, a principal antimutagen in daikon (Raphanus sativus; Japanese white radish). J. Agr. Food Chem. 49: 5755-5760 (2001)

상세보기
HY, Kang NI, Lee HK, Jang KY, Park JW, Park BH. Sulforaphane protects kidneys against ischemia-reperfusion injury through induction of the Nrf2-dependent phase 2 enzyme. Biochem. Pharmacol. 75: 2214-2223 (2008)

상세보기
Song YB, Choi JS, Lee JE, Noh JS, Kim MJ, Cho EJ, Song YO. The antioxidant effect of hot water extract from the dried radish (Raphanus sativus L.) with pressurized roasting. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 39: 1179-1186 (2010)

원문보기 상세보기
Chung HS, Kim JK, Youn KS. Effects of roasting temperature on phycochemical properties of Job's tears (Coix lachryma jobi L. var ma-yeun) powder and extracts. Korean J. Food Preserv. 13: 477-482 (2006)
Ko JY, Woo KS, Song SB, Seo HI, Kim HY, Kim JI Kim JI, Lee JS, Jung TW, Kim KY, Kwak DY, Oh IS. Physicochemical characteristics of sorghum tea according to milling type and panfried time. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 41: 1546-1553 (2012)

원문보기 상세보기
Lee MH, Cho JH, Kim BK. Effect of roasting conditions on the antioxidant activities of cassia tora L. Korean J. Food Sci. Technol. 45: 657-660 (2013)

원문보기 상세보기
Yu EM, Min SH. Biological activity of Korean dandelion (Taraxacum coreanum) extracts and preparation of Korean dandelion tea by roasting time. Korean J. Food Cook. Sci. 31: 581-587 (2015)

원문보기 상세보기
Kang SA, Jang KH, Lee JE, Ahn DK, Park SK. Differences of hematopoietic effects of Angelica gigas, A. sinensis and A. acutiloba extract on cyclophosphamide induced anemic rats. Korean J. Food Sci. Technol. 35: 1204-1208 (2003)
Mun YJ, Kim J, Lim NY, Lee SY, Seop G, Hwang CY, Woo WH. Inhibitory effect on melanogenesis of Radix glycyrrhizae water extract. Korean J. Oriental Physiology & Pathology 16: 1230-1235 (2002)
Ohkawa H, Ohishi N, Yagi K. Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Anal. Biochem. 95: 351-358 (1979)

상세보기
Ellman MA. A spectrophotometric method for determination of reduced glutathione in tissues. Anal. Biochem. 74: 214-226 (1959)
Ali SF, Lebel CP, Bondy SC. Reactive oxygen species formation as a biomaker of methylmercury and trimethyltin neurotoxicity. Neurotoxicology 13: 637-648 (1991)
Kooy NW, Royall JA, Ischiropoulos H, Beckman JS. Peroxynitrite- mediated oxidation of dihydrorhodamine 123. Free Radical Bio. Med. 16: 149-156 (1994)

상세보기
Decleves AE, Zolkipli Z, Satriano J, Wang L, Nakayama T, Rogac M, Sharma K. Regulation of lipid accumulation by AMKactivated kinase in high fat diet-induced kidney injury. Kidney Int. 85: 611-623 (2014)

상세보기
Folmer V, Soares JC, Gabriel D, Rocha JB. A high fat diet inhibits ${\delta}$ -aminolevulinate dehydratase and increases lipid peroxidation in mice (Mus musculus). J. Nutr. 133: 2165-2170 (2003)

상세보기
SalahAbbes JB, Abbes S, Ouanes Z, Houas Z, AbdelWahhab MA, Bacha H, Oueslati R. Tunisian radish extract (Raphanus sativus) enhances the antioxidant status and protects against oxidative stress induced by zearalenone in Balb/c mice. J. Appl. Toxicol. 28: 6-14 (2008)

상세보기
Yoon HY, Kang NI, Lee HK, Jang KY, Park JW, Park BH. Sulforaphane protects kidneys against ischemia-reperfusion injury through induction of the Nrf2-dependent phase 2 enzyme. Biochem. Pharmacol. 75: 2214-2223 (2008)

상세보기
Vitaglione P, Morisco F, Mazzone G, Amoruso DC, Ribecco M T, Romano A, D'Argenio G. Coffee reduces liver damage in a rat model of steatohepatitis: the underlying mechanisms and the role of polyphenols and melanoidins. Hepatology 52: 1652-1661 (2010)

상세보기
Omwamba M, Li F, Sun G, Hu Q. Antioxidant effect of roasted barley (Hordeum vulgare L.) grain extract towards oxidative stress in vitro and in vivo. Food Nutr. Sci. 4: 139-146 (2013)

상세보기
Kim J, Cha YN, Surh YJ. A protective role of nuclear factorerythroid 2-related factor-2 (Nrf2) in inflammatory disorders. Mutat. Res. 690: 12-23 (2010)

상세보기
Wagner AE, BoeschSaadatmandi C, Dose J, Schultheiss G, Rimbach G. Antiinflammatory potential of allylisothiocyanate-role of Nrf2, NF ${\kappa}$ B and microRNA155. J. Cell. Mol. Med. 16: 836-843 (2012)

상세보기

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증