[논문]솔장다리 추출물의 항비만 효과

진경숙; 이수현; 권현주; 김병우

doi:10.5352/jls.2017.27.8.888

솔장다리 추출물의 항비만 효과
Anti-obesity Effect of Salsola collina Ethanol Extract 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.27 no.8 = no.208, 2017년, pp.888 - 895

진경숙 (동의대학교 블루바이오소재개발 및 실용화 지원센터) , 이수현 (동의대학교 블루바이오소재개발 및 실용화 지원센터) , 권현주 (동의대학교 블루바이오소재개발 및 실용화 지원센터) , 김병우 (동의대학교 블루바이오소재개발 및 실용화 지원센터)

초록
AI-Helper

솔장다리(S. collina)는 건조한 대지에 널리 분포되어 있는 한해살이 식물로 한방에서는 고혈압의 치료에 사용되어왔으며 선행연구를 통해 솔장다리가 보유한 항산화 및 항암 활성을 밝힌바 있다. 본 연구에서는 솔장다리 에탄올 추출물(SCEE)의 항비만 활성을 췌장 lipase 효소 활성 억제능과 세포실험계를 이용하여 분석하였다. 그 결과 SCEE는 농도 의존적으로 lipase 효소 활성을 유의적으로 억제시켰으며, 3T3-L1 preadipocyte를 이용하여 지방세포 분화 및 지방생성, 생성된 지방의 분해에 미치는 영향을 분석한 결과 지방세포 분화, 세포 내 지방 축적, TG 함량 등을 독성 없이 농도의존적으로 억제하였고, 지방세포 내 중성지방을 유의적으로 분해시키는 것으로 나타났다. 이러한 솔장다리의 지방세포 분화 억제능은 핵심 작용 인자인 $C/EBP{\alpha}$, $C/EBP{\beta}$, 그리고 $PPAR{\gamma}$의 유전자 및 단백질 발현조절에서 기인함을 확인하였다. 이러한 결과는 솔장다리가 보유한 췌장 lipase 활성 저해능, 지방세포 분화 억제능, 지방세포 내 지방 분해능, 지방분화관련 인자 신호전달기전 조절을 통한 항비만 활성을 처음으로 밝혀낸 것이며 추후 계속적인 연구를 통해 활성 물질의 규명이 필요할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Salsola collina (S. collina) is an annual plant widely distributed in drought and semi-drought areas, which has been used for a long time as a kind of folk remedy in traditional Chinese medicine for the treatment of hypertension. Previously, the anti-oxidative and anti-cancer activities of S. collina were elucidated in our research group. In this study, the anti-obesity activities of S. collina ethanol extract (SCEE) were evaluated using a pancreatic lipase enzyme inhibition assay and cell culture model. The results showed that SCEE effectively suppressed pancreatic lipase enzyme activity in a dose-dependent manner. Furthermore, SCEE significantly suppressed adipocyte differentiation, lipid accumulation, and triglyceride (TG) content, and triggered lipolysis on insulin, dexamethasone, and 3-isobutyl-l-methylxanthine-treated 3T3-L1 preadipocytes in a dose-dependent manner without cytotoxicity. Its anti-obesity effect was modulated by cytidine-cytidine-adenosine-adenosine-thymidine (CCAAT)/enhancer binding proteins ${\alpha}$ ($C/EBP{\alpha}$), $C/EBP{\beta}$, and the peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) gene, as well as protein expressions. Taken together, these results offer the important new insight that S. collina possesses anti-obesity properties, such as pancreatic lipase inhibition and anti-adipogenic and lipolysis effects through the modulation of their upstream signaling pathway. It could become a promising source in the field of nutraceuticals, and the identification of active compounds that confer the biological activities of SCEE may be needed.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이에 본 연구에서는 솔장다리 추출물의 항비만 효과 및 그 기전을 알아보고 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인해 보고자 하였다.

제안 방법

본 연구에서는 솔장다리가 보유한 지방 세포 분화 및 지방 생성 억제능의 작용 기전을 알아보기 위하여 솔장다리 추출물이 adipogenesis에 관여하는 주요 핵심 조절자인 C/EBPα, C/ EBPβ, 그리고 PPARγ의 유전자 및 단백질 발현에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 Fig.
솔장다리 추출물의 lipase 활성 억제능 보유 유무를 알아보기 위해 각 추출물의 농도별 처리에 따른 lipase의 활성 변화를 분석하였다. 그 결과 Fig.
솔장다리 추출물의 항비만 활성 보유 유무를 알아보기 위해 MDI로 분화를 유도한 3T3-L1 preadipocyte의 adipogenesis에 솔장다리 추출물이 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과 Fig.

대상 데이터

솔장다리 추출물의 항비만 활성을 대표적인 세포실험계인 3T3-L1 preadipocyte에서 분석하기 위하여 세포주를 American Type Culture Collection (ATCC, VA, USA)로 부터 구입 하여 10% fetal bovine serum (FBS) 및 penicillin/streptomycin이 포함된 DMEM 배지에서 배양하였다. 0.
실험에 사용한 솔장다리 에탄올 추출물은 한국생명공학연구원, 해외생물소재허브센터에서 구입(분양번호; FBM123-061) 하여 사용하였으며, ethyl alcohol 95.0% GR급을 사용하여 45 ℃에서 sonicator를 이용하여 3일 동안 반복 추출하고 농축 후 동결 건조시킨 시료로서 적정 농도로 dimethyl sulfoxide (DMSO, Sigma, St. Louis, MO, USA)에 용해한 후 –20℃에 보관하여 사용하였다.

데이터처리

각 실험의 결과는 평균(mean) ± 표준편차(standard deviation, SD)로 나타내었고, 각 데이터의 통계 분석은 unpaired Student’s t-test를 통해 p 값이 0.05 미만(p<0.05)인 경우 유의성이 있는 것으로 판단하였다.

이론/모형

항비만 활성 분석 수행 전 시료가 세포생존율에 미치는 영향을 확인함과 동시에 세포 독성을 유발하지 않는 시료의 처리 농도를 결정하기 위해 water soluble tetrazolium (WST) assay를 수행하였다. 1×10⁵cell을 24-well tissue culture plate에 분주하여 24시간 동안 부착시킨 후 시료를 농도 별로 처리 하여 72시간 동안 배양하였다.

성능/효과

솔장다리 추출물의 lipase 활성 억제능 보유 유무를 알아보기 위해 각 추출물의 농도별 처리에 따른 lipase의 활성 변화를 분석하였다. 그 결과 Fig. 1에서와 같이 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.5, 1.0 mg/ml의 처리에 의해 시료 비처리 대조군 대비 솔장다리 추출물은 65.6, 44.6, 39.6, 36.0, 25.5, 20.4, 12.1%의 lipase 활성을 나타내어 lipase의 활성을 농도 의존적으로 유의적으로 억제시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 솔장다리 추출물이 lipase 저해제로 작용하여 항비만 활성을 보유할 가능성을 시사하였다.
본 연구에서는 솔장다리가 보유한 지방 세포 분화 및 지방 생성 억제능의 작용 기전을 알아보기 위하여 솔장다리 추출물이 adipogenesis에 관여하는 주요 핵심 조절자인 C/EBPα, C/ EBPβ, 그리고 PPARγ의 유전자 및 단백질 발현에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 Fig. 3에서와 같이 MDI 처리에 의해 지방세포 분화가 일어난 대조군에서는 세 인자의 유전자 및 단백질 발현이 유의적으로 증가되었으나 추출물의 처리에 의해 농도의존적인 발현 감소를 보였으며 특히 25 μg/ml 이상에서 강하게 억제되었다. 이러한 결과는 솔장다리 추출물의 지방세포분화 억제능이 adipogenesis에 관여하는 핵심 전사인 자의 유전자 및 단백질 발현 저해를 통해 나타남을 시사하였다.
솔장다리 추출물의 항비만 활성 보유 유무를 알아보기 위해 MDI로 분화를 유도한 3T3-L1 preadipocyte의 adipogenesis에 솔장다리 추출물이 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과 Fig.2B와 Fig.2C에서와 같이 시료 처리 농도의 증가에 따라 지방 세포 분화 또한 유의적으로 억제되는 것이 관찰되었고, 특히 50 μg/ ml 이상의 시료 처리에서 강한 억제 활성을 보여 Oil Red O staining 결과 염색된 지방의 수가 급격히 감소됨을 확인할 수 있었다. 지방 생성의 억제 정도를 정량적으로 평가하기 위해 염색된 지방을 추출하여 TG 생성량을 측정한 결과 5-100 μg/ml의 시료 처리 범위에서 농도의존적으로 감소됨을 보여 50, 75, 100 μg/ml의 처리에 의한 TG 양이 시료 비처리 대조군 100% 대비 각각 34.
이러한 결과를 통해 솔장다리 추출물이 lipase 효소활성 억제능, 지방세포 분화 억제능, 지방세포 내 중성지방 제거능을 통한 항비만 활성을 보유함을 확인하였다. 솔장다리의 생리활성에 대한 연구 결과는 현재까지 본 연구그룹에서 분석한 항산화, 항암, 그리고 본 논문의 연구결과인 항비만 활성 외에 보고된 바가 없으며, 최근 일부 연구 결과에서 솔장다리에 함유된 단일 성분들이 분리되어 보고되고 있으나 활성 성분의 규명 연구는 전무하여 추후 계속적인 연구를 통해 활성 성분 및 작용 기전의 규명이 필요할 것으로 판단된다.

후속연구

이러한 결과를 통해 솔장다리 추출물이 lipase 효소활성 억제능, 지방세포 분화 억제능, 지방세포 내 중성지방 제거능을 통한 항비만 활성을 보유함을 확인하였다. 솔장다리의 생리활성에 대한 연구 결과는 현재까지 본 연구그룹에서 분석한 항산화, 항암, 그리고 본 논문의 연구결과인 항비만 활성 외에 보고된 바가 없으며, 최근 일부 연구 결과에서 솔장다리에 함유된 단일 성분들이 분리되어 보고되고 있으나 활성 성분의 규명 연구는 전무하여 추후 계속적인 연구를 통해 활성 성분 및 작용 기전의 규명이 필요할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	비만이란 무엇인가?	비만은 에너지 섭취량과 소비량의 불균형에서 발생하는 대표적인 대사성 질환으로, 과다하게 섭취되어 소비되지 못한 과잉의 에너지가 지방으로 전환되어 건강을 위협할 수 있는 비정상적인 혹은 과도한 정도의 체내 지방이 축적된 상태를 의미한다. 일반적으로 성인의 비만을 규정하는데 사용되는 체질량 지수(Body mass index, BMI)를 이용하여 25 이상을 과체중, 30 이상을 비만으로 정의하고 있다.
	솔장다리의 형태는 어떠한가?	솔장다리(Salsola collina)는 명아주과(Chenopodiaceae) 수송나무속(Salsola)에 속하는 1년생 초본식물로 중국, 만주, 몽골, 티베트, 시베리아, 중앙아시아, 유럽 등지에 분포하고 있다. 높이는 30 cm 정도이며 밑에서 많은 가지가 갈라지고 곧추 서거나 비스듬히 자라며 처음에는 연하지만 점차 딱딱해진다. 꽃은 7-8월에 엷은 녹색으로 피며 잎 짬(leaf axil)에 1개씩 달린다.
	비만의 원인은 무엇인가?	비만은 일반적으로 과도한 음식 섭취와 운동 부족으로 인한 에너지 불균형에 의해 발생하며 일부의 경우 유전적 요인, 중추신경계의 내분비계 이상, 시상하부 손상, 약물 복용, 혹은 정신적인 문제로 발생하기도 한다. 체내 지방축적의 직접적인 원인이 되는 비정상적인 지방세포의 크기(hypertrophy) 및 수적 증가(hyperplasia)는 adipokine의 생산과 분비를 통한 adipogenesis 과정에 의해 일어나게 되며 비만뿐만 아니라 염증, 당뇨 등 만성대사 질환에 직·간접적으로 영향을 미친다[1, 5, 11].

참고문헌 (24)

Attie, A. D. and Scherer, P. E. 2009. Adipocyte metabolism and obesity. J. Lipid Res. 50, 395-399.

상세보기
Bae, C. R., Kwon, D. Y. and Cha, Y. S. 2013. Anti-obesity effects of salted and unsalted doenjang supplementation in C57BL/6J mice fed with high fat diet. J. Kor. Soc. Food Sci. Nutr. 42, 1036-1042.

원문보기 상세보기
Cao, Z., Umek, R. M. and McKnight, S. L. 1991. Regulated expression of three C/EBP isoforms during adipose conversion of 3T3-L1 cells. Genes Dev. 5, 1538-1552.

상세보기
Chen, H. C. and Farese, R. V. Jr. 2005. Inhibition of triglyceride synthesis as a treatment strategy for obesity: lessons from DGAT1-deficient mice. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 25, 482-486.

상세보기
Despres, J. P. and Lemieux, I. 2006. Abdominal obesity and metabolic syndrome. Nature 444, 881-887.

상세보기
Flier, J. S. and Maratos Flier, E. 1998. Obesity and the hypothalamus: novel peptides for new pathways. Cell 92, 437-440.

상세보기
Gesta, S., Tseng, Y. H. and Kahn, C. R. 2007. Developmental origin of fat: Tracking obesity to its source. Cell 131, 242-256.

상세보기
Gregoire, F. M., Smas, C. M. and Sul, H. S. 1998. Understanding adipocyte differentiation. Physiol. Rev. 78, 783-809.

상세보기
Gupta, R., Rathi, P., Gupta, N. and Bradoo, S. 2003. Lipase assays for conventional and molecular screening: an overview. Biotechnol. Appl. Biochem. 37, 63-71.

상세보기
Heck, A. M., Yanovski, J. A. and Calis, K. A. 2000. Orlistat, a new lipase inhibitor for the management of obesity. Pharmacotherapy 20, 270-279.

상세보기
Hotamisligil, G. S. 2006. Inflammation and metabolic disorders. Nature 444, 860-867.

상세보기
Kim, S. H., Kim, J. Y., Ryu, K. A. and Sohn, C. M. 2007. Evaluation of the dietary diversity and nutrient intakes in obese adults. Kor. J. Community Nutr. 12, 583-591.
Kim, E. J., Kim, G. Y., Kim, Y. M., Choi, K. H. and Jang, S. J. 2009. Anti-obesity effect of mulberry leaves extraction in obese rats high-fat diet. Kor. J. Ori. Physiol. Pathol. 23, 831-836.
Liu, F., Kim, J., Li, Y., Liu, X., Li, J. and Chen, X. 2001. An extract of Lagerstroemia speciosa L. has insulin-like uptake-stimulatory and adipocyte differentiation-inhibitory activities in 3T3-L1 cells. J. Nutr. 131, 2242-2247.

상세보기
Morrison, R. F. and Farmer, S. R. 2000. Hormonal signaling and transcriptional control of adipocyte differentiation. J. Nutr. 130, 3116-3121.

상세보기
Ntambi, J. M. and Kim, Y. C. 2000. Adipocyte differentiation and gene expression. J. Nutr. 130, 3122-3126.

상세보기
Oh, Y. N., Jin, S., Park, H. J., Kwon, H. J. and Kim, B. W. 2014. Anti-oxidative and anti-cancer activities by cell cycle regulation of Salsola collina extract. Kor. J. Microbiol. Biotechnol. 42, 73-81.

원문보기 상세보기
Park, J. A., Park, C., Han, M. H., Kim, B. W., Chung, Y. H. and Choi, Y. H. 2011. Inhibition of adipocyte differentiation and adipogenesis by aged black garlic extracts in 3T3-L1 preadipocytes. J. Life Sci. 21, 720-728.

원문보기 상세보기
Rosen, E. D. and Macdougald, O. A. 2006. Adipocyte differentiation from the inside out. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 7, 885-896.

상세보기
World Health Organization 2016. Obesity and overweight. Fact sheet. Available at: http://www.who.int/mediacentre/fs311/en/. Updated June 2016.
Wu, Z., Bucher, N. L. and Farmer, S. R. 1996. Induction of peroxisome proliferator-activated receptor gamma during the conversion of 3T3 fibroblasts into adipocytes is mediated by C/EBP beta, C/EBP delta, and glucocorticoids. Mol. Cell Biol. 16, 4128-4136.

상세보기
Wu, Z., Xie, Y., Bucher, N. L. and Farmer, S. R. 1995. Conditional ectopic expression of C/EBP beta in NIH-3T3 cells induces PPAR gamma and stimulates adipogenesis. Genes Dev. 9, 2350-2363.

상세보기
Yeh, W. C., Cao, Z., Classon, M. and McKnight, S. L. 1995. Cascade regulation of terminal adipocyte differentiation by three members of the C/EBP family of leucine zipper proteins. Genes Dev. 9, 168-181.

상세보기
Zhang, J. W., Klemm, D. J., Vinson, C. and Lane, M. D. 2004. Role of CREB in transcriptional regulation of CCAAT/enhancer-binding protein beta gene during adipogenesis. J. Biol. Chem. 279, 4471-4478.

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

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