본연구는 콜라비 추출물의 항산화 및 항염 효능을 조사하기 위하여 수행하였다. 콜라비는 70% 에탄올을 이용하여 조추출한 후 헥산, 에틸아세테이트, 부탄올을 이용하여 용매 극성에 따라 순차적으로 분획하였다. 항산화 활성은 총폴리페놀 함량 측정과 ABTS 라디칼 소거활성을 측정하여 평가하였다. 에틸아세테이트 분획물이 총폴리페놀 함량($27.33{\pm}0.26mg\;GAE/g$)과 ABTS 라디칼 소거활성($IC_{50}\;172.9{\pm}1.6{\mu}g/mL$)이 가장 높게 측정되었다. 항염 활성은 RAW 264.7 세포를 이용하였으며, 에틸아세테이트 분획물이 가장 높은 항염 활성을 보였다. 에틸아세테이트 분획물의 LPS로 유도된 RAW 264.7 세포에서 전염증성 매개인자들에 대한 저해효과를 농도별로 측정하여 확인하였다. 콜라비 에틸아세테이트 분획물은 NO, $PGE_2$ 생성과 iNOS와 COX-2 및 TNF-${\alpha}$, IL-6, IL-$1{\beta}$와 같은 전염증성 사이토카인들의 단백질 발현을 농도의존적으로 저해하였다. 이러한 결과들은 콜라비가 항산화 및 항염 효능을 가지는 소재로서의 개발 가능성이 있음을 시사한다.
본연구는 콜라비 추출물의 항산화 및 항염 효능을 조사하기 위하여 수행하였다. 콜라비는 70% 에탄올을 이용하여 조추출한 후 헥산, 에틸아세테이트, 부탄올을 이용하여 용매 극성에 따라 순차적으로 분획하였다. 항산화 활성은 총폴리페놀 함량 측정과 ABTS 라디칼 소거활성을 측정하여 평가하였다. 에틸아세테이트 분획물이 총폴리페놀 함량($27.33{\pm}0.26mg\;GAE/g$)과 ABTS 라디칼 소거활성($IC_{50}\;172.9{\pm}1.6{\mu}g/mL$)이 가장 높게 측정되었다. 항염 활성은 RAW 264.7 세포를 이용하였으며, 에틸아세테이트 분획물이 가장 높은 항염 활성을 보였다. 에틸아세테이트 분획물의 LPS로 유도된 RAW 264.7 세포에서 전염증성 매개인자들에 대한 저해효과를 농도별로 측정하여 확인하였다. 콜라비 에틸아세테이트 분획물은 NO, $PGE_2$ 생성과 iNOS와 COX-2 및 TNF-${\alpha}$, IL-6, IL-$1{\beta}$와 같은 전염증성 사이토카인들의 단백질 발현을 농도의존적으로 저해하였다. 이러한 결과들은 콜라비가 항산화 및 항염 효능을 가지는 소재로서의 개발 가능성이 있음을 시사한다.
This study was designed to examine the in vitro antioxidant and anti-inflammatory effects of kohlrabi (Brassica oleracea var. gonglodes) extract. Kohlrabi was extracted using 70% ethanol and then fractionated sequentially with n-hexane, ethyl acetate and butanol. Antioxidative ability was evaluated ...
This study was designed to examine the in vitro antioxidant and anti-inflammatory effects of kohlrabi (Brassica oleracea var. gonglodes) extract. Kohlrabi was extracted using 70% ethanol and then fractionated sequentially with n-hexane, ethyl acetate and butanol. Antioxidative ability was evaluated by bioassays using total polyphenol contents and ABTS (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid diammonium salt) radical scavenging activity. Ethyl acetate fraction of kohlrabi was best on total polyphenol contents ($27.33{\pm}0.26mg\;GAE/g$) and ABTS radical scavenging effects ($IC_{50}\;172.9{\pm}1.6{\mu}g/mL$).For the anti-inflammatory activity in RAW 264.7 cells, the EtOAc fraction showed the highest inflammatory effect. Dose response studies were performed to determine the inhibitory effect of EtOAc fraction of kohlrabi on pro-inflammatory mediators in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells. The EtOAc fraction of kohlrabi inhibited the NO and $PGE_2$ production and the protein level of iNOS and COX-2, and protein expression of pro-inflammatory cytokines (TNF-${\alpha}$, IL-6 and IL-$1{\beta}$), in a dose-dependent manner. These results suggest that kohlrabi has considerable potential as a ingredient with antioxidative and anti-inflammatory effects.
This study was designed to examine the in vitro antioxidant and anti-inflammatory effects of kohlrabi (Brassica oleracea var. gonglodes) extract. Kohlrabi was extracted using 70% ethanol and then fractionated sequentially with n-hexane, ethyl acetate and butanol. Antioxidative ability was evaluated by bioassays using total polyphenol contents and ABTS (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid diammonium salt) radical scavenging activity. Ethyl acetate fraction of kohlrabi was best on total polyphenol contents ($27.33{\pm}0.26mg\;GAE/g$) and ABTS radical scavenging effects ($IC_{50}\;172.9{\pm}1.6{\mu}g/mL$).For the anti-inflammatory activity in RAW 264.7 cells, the EtOAc fraction showed the highest inflammatory effect. Dose response studies were performed to determine the inhibitory effect of EtOAc fraction of kohlrabi on pro-inflammatory mediators in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells. The EtOAc fraction of kohlrabi inhibited the NO and $PGE_2$ production and the protein level of iNOS and COX-2, and protein expression of pro-inflammatory cytokines (TNF-${\alpha}$, IL-6 and IL-$1{\beta}$), in a dose-dependent manner. These results suggest that kohlrabi has considerable potential as a ingredient with antioxidative and anti-inflammatory effects.
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문제 정의
폴리페놀 화합물들은 구조적인 특성상 생체 내 생성되는 활성산소를 제거하는 천연항산화물로서 많이 연구되어지고 있다. 따라서 본 연구에서도 콜리비의 항산화 활성 효능 평가를 위하여 총 폴리페놀 함량과 연관하여 ABTS 라디칼 소거 효능을 측정하여 그 상관관계를 확인코자 하였다. 실험 결과 총 폴리페놀 함량의 결과와 같은 경향인 EtOAc>BuOH>70% EtOH>H2O>Hexane 순으로 라디칼 소거 활성을 나타냄을 확인(Table 2)함으로써 총 폴리페놀 함량이 높을수록 항산화 활성이 증가하는 비례적 상관관계를 확인 할 수 있었다.
본 연구는 제주도에서 재배된 자색 콜라비(Brassica Oleracea var. Gonglodes)의 항염 활성을 알아보기 위하여 70% 에탄올 추출물과 순차적 용매 분획물들을 확보하여 대식세포인 RAW 264.7 세포에 LPS를 자극한 후 NO, iNOS, COX-2 및 전염증성 cytokine을 유도하여 억제 효과를 알아보았다. 그 결과 EtOAc 분획물에서 농도 의존적으로 NO 억제 효과를 보였으며, PGE2 역시 농도 의존적으로 발현 억제함을 확인하였다.
본 연구에서는 자색 콜라비 추출물을 대상으로 항산화 및 항염증 활성을 갖는 기능성 식품 소재 자원으로 활용 가치가 있는지 극성에 따라 순차적으로 용매 분획을 하여 시험에 사용하였다. 제작된 70% ethanol(EtOH) 추출물과 용매 분획물들의 총 폴리페놀 함량 및 ABTS 라디칼 소거 활성 평가를 통하여 항산화 효능을 갖는 분획물을 확인하였고, 염증성 매개인자인 NO, PGE2의 생성 억제 및 이를 합성하는 iNOS와 COX-2 단백질 발현 억제와 염증성 cytokine 억제 효과를 측정하여 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
가설 설정
1)Values are expressed as mean±SD of triplicate measurements.
제안 방법
)는 잘 알려진 염증유발 인자로서 통증 및 혈관의 확장과 대식세포 등 면역 세포를 염증 부위로의 이동에 관여하는 것으로 알려져 있다. NO 억제 활성에서 가장 좋은 효능을 보였던 EtOAc 분획물에서 LPS에 의해 유도 증가된 PGE2 생성 억제효능을 확인하였다. 실험결과, LPS 단독처리군에 비해 가장 높은 처리농도인 200 ㎍/mL에서 82.
RAW 264.7 cell을 2.5×105 cells/mL 되도록 24-well plate에 깔고 18시간 동안 37℃, 5% CO2 incubator에 배양한 다음 준비된 각각 농도의 sample과 LPS 1 ㎍/mL와 함께 처리한 후 24시간 동안 배양 후 얻어진 상층액의 pro-inflammatory cytokines 생성 함량을 측정하였다.
RAW 264.7 cell을 2.5×105 cells/mL 되도록 24-well plate에 깔고 18시간동안 37℃, 5% CO2 incubator에 전 배양한 다음 sample과 LPS 1 ㎍/mL와 함께 처리한 후 24시간 동안 배양 후 원심분리하여 상층액을 얻어 실험을 진행하였다.
7 cell 에서 NO 생성 저해능을 확인하였다. Sample의 농도는 200 ㎍/mL로 하였으며, NO의 양은 Griess 시약을 사용하여 세포 배양액 중에 존재하는 NO2-의 형태로 측정하였다. 측정 결과 분획물 EtOAc 분획물이 95.
TNF-α, IL-6 및 IL-1β는 대표적인 pro-inflammatory cytokine로 본 연구에서는 콜라비의 EtOAc 분획물이 LPS에 의해 증가된 TNF-α, IL-6 및 IL-1β의 생성 억제 조절 효과를 측정하였다.
02)이 되도록 희석하여 제조하였다. 그 다음 시료의 여러 농도에 희석한 ABTS+ 용액을 동량 가하여 6분 후에 흡광도 값을 측정하였다. 대조군(2.
단백질 발현은 Chemidoc (Fusion solo, VILBER LOURMAT, Germany)을 이용하여 확인하였다.
단백질이 전이된 membrane에 1차 항체인 iNOS antibody, COX-2 antibody, β-acitin antibody clone AC-74를 이용하여 반응시킨 후, 2차 항체와 반응시켰다. 단백질은 western blot detection system (WEST-ZOL, iNtRON)용액을 이용해 ECL 기질과 반응시킨 후, Chemidoc을 이용하여 각각의 단백질 발현정도를 확인하였다.
대조군(2.45 mM potassium persulfate buffer)의 흡광도와 비교하여 흡광도를 감소시키는 정도를 %로 나타내었으며, 양성대조군으로는 BHT(dibutyl hydroxy toluene)를 사용하였다.
현재 임상적으로 상용되고 있는 NSAID (non-steroidal inflammatory drug) 항염증 치료제들은 COX-2 발현 억제를 통해 항염증 효과를 발휘하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서도 콜라비EtOAc 분획물에서 LPS에 의해 유도 증가된 NO 및PGE2 생성에 대한 억제효과가 iNOS 및 COX-2 효소의 발현 조절에 의한 것인지 확인하기위하여 단백질 수준에서의 발현을 western bolt analysis로 확인하였다. 실험 결과, iNOS, COX-2 단백질 발현 억제 활성은 낮은 농도에서는 큰 억제 효과가 없었느나, 200 ㎍/mL 농도에서 iNOS 경우 세포 독성이 없이 75.
라디칼 소거활성 측정을 위해 2,2‘-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid, ABTS)는 Roberta 등의 방법을 변형하여 측정하였다[26].
마우스 대식 세포 계열(murine macrophage cell line)인 RAW 264.7 cell을 1% penicillin-streptomycin과 10% fetal bovine serum (FBS)이 함유된 DMEM) 배지를 사용하여 37℃, 5% CO2 incubator 조건에서 배양하였으며, 2일 간격으로 계대 배양을 시행하였다.
본 연구에서는 자색 콜라비 추출물을 대상으로 항산화 및 항염증 활성을 갖는 기능성 식품 소재 자원으로 활용 가치가 있는지 극성에 따라 순차적으로 용매 분획을 하여 시험에 사용하였다. 제작된 70% ethanol(EtOH) 추출물과 용매 분획물들의 총 폴리페놀 함량 및 ABTS 라디칼 소거 활성 평가를 통하여 항산화 효능을 갖는 분획물을 확인하였고, 염증성 매개인자인 NO, PGE2의 생성 억제 및 이를 합성하는 iNOS와 COX-2 단백질 발현 억제와 염증성 cytokine 억제 효과를 측정하여 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
세포독성 평가는 MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide] 법으로 세포 생존율을 3회 반복 측정하였으며, 시료의 농도에 대한 흡광도를 570 nm에서 측정한 후 대조군의 흡광도와 비교하여 RAW 264.7 세포에 대한 독성 정도를 나타내었다.
세포배양 상등액 100 μL과 Griess 시약(1%(w/v) sulfanilamide, 0.1% N-(1-naphyl) ethylenediamine (Sigma) in 2.5(v/v) phosphoric acid) 100 μL을 혼합하여 96 well plate에서 10분 동안 반응시킨 후 530 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 생성된 NO의 양은 sodium nitrite (NaNO2)의 검량선과 비교하여 환산하였다.
이 후 sample과 LPS 1 μg/mL와 함께 처리한 후 24시간 동안 배양 후 배지를 제거하고 PBS로 세척한 후, lysis buffer로 세포를 용해하여 원심분리(15000 rpm, 20 min, 4℃)하고 상층액을 얻은 다음 단백질농도를 측정하였다.
입한 시료를 40℃에서 3일간 열풍 건조하여 얻어진 시료 79g 분말을 20배의 70% ethanol (EtOH)을 가하여 총 3회 추출하였으며, 감압 농축하여 70% EtOH 조추출물 45g 얻었다. 이 후 얻어진 조추출물을 증류수로 현탁시킨 후에 n-hexane 1 L씩 3회, ethyl acetate(EtOAc) 1 L씩 3회, 그리고 butanol(BuOH) 1 L씩 3회로 순차적으로 분획 및 농축하여 각각의 분획물을 확보한 후 동결 건조하고 -20℃에서 냉동 보관하면서 실험에 사용하였다(Fig. 1).
자색 콜라비는 2015년 2월에 유기농으로 재배되어 수확된 것을 제주도 친환경 농산물 유통 업체인 생드르 영농조합법인에서 같은 해 3월에 구입한 것을 사용하였다. 입한 시료를 40℃에서 3일간 열풍 건조하여 얻어진 시료 79g 분말을 20배의 70% ethanol (EtOH)을 가하여 총 3회 추출하였으며, 감압 농축하여 70% EtOH 조추출물 45g 얻었다. 이 후 얻어진 조추출물을 증류수로 현탁시킨 후에 n-hexane 1 L씩 3회, ethyl acetate(EtOAc) 1 L씩 3회, 그리고 butanol(BuOH) 1 L씩 3회로 순차적으로 분획 및 농축하여 각각의 분획물을 확보한 후 동결 건조하고 -20℃에서 냉동 보관하면서 실험에 사용하였다(Fig.
콜라비 70% 에탄올 추출물 및 분획물에 대하여 LPS로 유도된 RAW 264.7 cell 에서 NO 생성 저해능을 확인하였다. Sample의 농도는 200 ㎍/mL로 하였으며, NO의 양은 Griess 시약을 사용하여 세포 배양액 중에 존재하는 NO2-의 형태로 측정하였다.
대상 데이터
TNF-α, IL-6, IL-1β와 PGE2,의 측정은 mouse enzyme-linked immnunosorbent assay (ELISA) kit (R&D system, USA)를 사용하였다. 단백질 발현 측정에 사용된 polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane은 BIO-RAD (BIO-RAD, Richmond, CA, USA)사 제품을 사용하였다. 단백질 발현은 Chemidoc (Fusion solo, VILBER LOURMAT, Germany)을 이용하여 확인하였다.
마우스 대식세포주인 RAW 264.7 세포는 한국세포주은행(Korean Cell Line Bank)으로부터 구입하였고, 실험에 사용된 배지의 penicillin- streptomycin, fetal bovine serum (FBS), dulbecco's modified eagle’s medium (DMEM)은 GIBCO (Grand Island, NY, USA)에서 구입하였고, lipopolysaccharide (LPS)는 Sigma-Aldrich Co. (USA)를 사용하였다.
본 실험에서 시료의 추출 및 용매분획에 사용된 유기용매들은 Daejung (Korea)의 제품을, 항산화 실험에 사용된 시약들은 Sigma-Aldrich사 (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA) 제품을 사용하였으며,흡 광도의 측정에는 epoch spectrophotometer를 사용하였다(BioTek, USA). 마우스 대식세포주인 RAW 264.
자색 콜라비는 2015년 2월에 유기농으로 재배되어 수확된 것을 제주도 친환경 농산물 유통 업체인 생드르 영농조합법인에서 같은 해 3월에 구입한 것을 사용하였다. 입한 시료를 40℃에서 3일간 열풍 건조하여 얻어진 시료 79g 분말을 20배의 70% ethanol (EtOH)을 가하여 총 3회 추출하였으며, 감압 농축하여 70% EtOH 조추출물 45g 얻었다.
데이터처리
2)Values with different letters (a-e) in the column are significantly different at p<0.05 according to Duncan's multiple range test.
2)Values with different letters (a-f) in the column are significantly different at p<0.05 according to Duncan's multiple range test.
모든 데이터는 평균±표준편차로 표기하였고, 각 군의 차이는 분산분석, 사후검정은 다중범위 검정(Duncan's multiple range test)으로 실시하였고, 모든 통계자료는 SPSS 12 program (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 분석하였다.
이론/모형
The production of NO was assayed in the culture medium of cells stimulated with LPS (1 μg/mL) for 24 h in the presence of the samples. Cell viability was determined using the MTT method. Values are expressed as mean±SD of triplicate measurements.
PGE2,의 측정은 mouse enzyme-linked immnunosorbent assay (ELISA) kit (R&D system, USA)를 이용하여 정량하였으며, standard에 대한 표준곡선의 r²값은 0.99 이상 이었다.
총 페놀 함량은 Folin-Denis 방법으로 측정하였다[25]. 실험 시료는 70% EtOH에 100 mg/mL의 농도로 제조하여 시료 용액 200 μL 와 증류수 1,800 μL을 혼합하고, FolinCiocalteau's phenol reagent 200 μL을 가하여 잘 섞은 후 5분간 상온에서 반응시켰다.
성능/효과
IL-1β인 경우도 전체적으로 농도 의존적으로 억제 효과는 보였으나 저농도에서는 저해율이 낮았고, 200 ㎍/mL의 농도에서 55.6% 억제조절 효과를 나타내었다(Fig. 5-C).
TNF-α는 농도의존적으로 저해 효과를 보였으나, 그 저해율이 미약하였고 가장 좋은 억제효과는 200 ㎍/mL의 농도에서 48% 억제율로 측정되었다(Fig. 5-A).
같은 처리 조건에서 세포독성을 알 수 있는 MTT를 동시에 측정한 결과 300 ㎍/mL의 농도에서 86.7%의 세포 생존율로 약간의 세포독성이 관찰되었다(Fig. 2-B). 따라서 향후 실험의 진행에 있어서 세포독성을 다소 보였던 고농도 300 ㎍/mL는 실험농도에서 제외시켰다.
7 세포에 LPS를 자극한 후 NO, iNOS, COX-2 및 전염증성 cytokine을 유도하여 억제 효과를 알아보았다. 그 결과 EtOAc 분획물에서 농도 의존적으로 NO 억제 효과를 보였으며, PGE2 역시 농도 의존적으로 발현 억제함을 확인하였다. 또한, 콜라비의 EtOAc 분획물에서 iNOS와 COX-2 단백질 발현 억제 효과를 통해 NO와 PGE2 생성 억제에 영향을 끼치고 있음을 확인하였고, COX-2는 낮은 농도에서도 33.
대표적인 전염증성 cytokine인 TNF-α, IL-6 및 IL-1β 중에서는 TNF-α와 IL-1β는 전체적으로 고농도인 200 ㎍/mL의 농도에서만 각각 48%, 55.6%로 효과적인 항염 활성을 나타냈으며, IL-6는 50, 100, 200 ㎍/mL의 처리 농도별로 30, 63, 93%로 농도의존적으로 강하게 발현을 억제함으로써 전체적으로 항염 활성에 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다.
폴리페놀 화합물은 식물체에 널리 분포되어 있는 2차 대사산물로 한 분자 내에 2개 이상의 phenolic hydroxyl(-OH)을 가지고 있어 여러 화합물과 쉽게 결합하는 특징을 갖고 있으며, 항산화, 항균, 항암, 항염, 항당뇨 등 다양한 생리 활성을 가지고 있는 것으로 보고되어[27, 28] 천연물의 항산화 활성을 검색하는 기초자료로 활용할 수 있다. 따라서 레드 비트 뿌리 70% EtOH 추출물을 용매 분획하여 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과 Table 1에서와 같이 EtOAc 분획물이 다른 분획물에 비해 각각 27.33 mgGAE/g으로 높게 확인되었다. 이러한 결과로부터 비트 뿌리에 함유되어 있는 phenol성 물질들이 용출되는 polarity를 확인할 수 있었다.
그 결과 EtOAc 분획물에서 농도 의존적으로 NO 억제 효과를 보였으며, PGE2 역시 농도 의존적으로 발현 억제함을 확인하였다. 또한, 콜라비의 EtOAc 분획물에서 iNOS와 COX-2 단백질 발현 억제 효과를 통해 NO와 PGE2 생성 억제에 영향을 끼치고 있음을 확인하였고, COX-2는 낮은 농도에서도 33.6%의 억제율을 보인 반면, iNOS는 낮은 농도에서는 저해 효과가 미흡하였지만 고농도인 200 ㎍/mL의 농도에서는 75.6% 저해한 것으로 나타났다. 대표적인 전염증성 cytokine인 TNF-α, IL-6 및 IL-1β 중에서는 TNF-α와 IL-1β는 전체적으로 고농도인 200 ㎍/mL의 농도에서만 각각 48%, 55.
실험 결과 총 폴리페놀 함량의 결과와 같은 경향인 EtOAc>BuOH>70% EtOH>H2O>Hexane 순으로 라디칼 소거 활성을 나타냄을 확인(Table 2)함으로써 총 폴리페놀 함량이 높을수록 항산화 활성이 증가하는 비례적 상관관계를 확인 할 수 있었다.
실험 결과, iNOS, COX-2 단백질 발현 억제 활성은 낮은 농도에서는 큰 억제 효과가 없었느나, 200 ㎍/mL 농도에서 iNOS 경우 세포 독성이 없이 75.6%의 억제 효과를, 같은 농도에서 COX-2는 55.8%의 억제 효과를 보였다(Fig. 4).
NO 억제 활성에서 가장 좋은 효능을 보였던 EtOAc 분획물에서 LPS에 의해 유도 증가된 PGE2 생성 억제효능을 확인하였다. 실험결과, LPS 단독처리군에 비해 가장 높은 처리농도인 200 ㎍/mL에서 82.7%의 억제 효과를 보였고, NO 억제 결과와 유사하게 농도 의존적으로 염증성 PGE2의 생성을 효과적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 3). 이러한 결과들은 콜라비 EtOAc 분획 추출물이 NO와 PGE2의 생성 조절을 통해 항염증 효과를 나타낼 수 있다는 것을 보여준다.
TNF-α, IL-6 및 IL-1β는 대표적인 pro-inflammatory cytokine로 본 연구에서는 콜라비의 EtOAc 분획물이 LPS에 의해 증가된 TNF-α, IL-6 및 IL-1β의 생성 억제 조절 효과를 측정하였다. 실험결과, 과잉 생산 시 여러 가지 면역 이상증, 염증성 질환, 림프계 종양의 발증과 깊은 관련이 있는 것으로 알려져 있는 IL-6에 대한 억제율이 가장 우수하게 농도의존적으로 나타났으며, 특히 200 ㎍/mL의 농도에서는 93%의 우수한 억제 효과를 보였다(Fig. 5-B). TNF-α는 농도의존적으로 저해 효과를 보였으나, 그 저해율이 미약하였고 가장 좋은 억제효과는 200 ㎍/mL의 농도에서 48% 억제율로 측정되었다(Fig.
이러한 결과들로부터 콜라비 EtOAc 분획물이 TNF-α 및 IL-1β에 비해 IL-6의 억제를 통한 항염 효능이 클 것으로 예측할 수 있었다.
4). 이러한 결과들로부터 콜라비EtOAc 분획추출물의 NO 및 PGE2 생성 억제는 iNOS와 COX-2 단백질 발현을 억제시킴으로써 나타나는 결과임을 알 수 있었고, COX-2에 의한 PGE2 합성억제 보다는 iNOS 발현 억제를 통한 NO 생성 억제 효과가 더 큼을 확인할 수 있었다.
3). 이러한 결과들은 콜라비 EtOAc 분획 추출물이 NO와 PGE2의 생성 조절을 통해 항염증 효과를 나타낼 수 있다는 것을 보여준다.
Sample의 농도는 200 ㎍/mL로 하였으며, NO의 양은 Griess 시약을 사용하여 세포 배양액 중에 존재하는 NO2-의 형태로 측정하였다. 측정 결과 분획물 EtOAc 분획물이 95.7%로 가장 좋은 NO 생성을 저해(Fig. 2-A) 하였고, 추가적으로 수행한 50, 100 ㎍/mL의 농도에서도 55.0, 76.1%의 억제 효과를 보임으로써 농도 의존적으로 NO 생성을 억제 시키는 효과가 있음을 확인하였다(Fig. 2-B). 이러한 결과는 최근 전 등[29]의 연구에서 70% EtOH 추출 후 EtOAc 분획물을 얻어서 실험한 수박 덩굴의 NO 억제 효능에서 100 ㎍/mL의 농도에서 보이는 억제 효과가 콜라비의 50 ㎍/mL에서의 억제 효과와 비슷한 효능으로 콜라비 EtOAc 분획물이 더 낮은 농도에서 우수한 NO 억제 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
후속연구
이러한 결과들은 콜라비의 항염 효능을 가지는 유효성분 분리 동정 및 염증 작용기전 연구에 중요한 기초연구 자료로 활용가치가 있을 것으로 여겨진다. 또한, 콜라비는 식용을 할 수 있는 소재로 화장품 소재로써 활용 가능성을 제시할 뿐만 아니라 향후 식품, 의약외품 등 다양한 항염 소재로써 개발되기 위해서는 유효물질을 포함하는 안전한 추출방법에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
6%로 효과적인 항염 활성을 나타냈으며, IL-6는 50, 100, 200 ㎍/mL의 처리 농도별로 30, 63, 93%로 농도의존적으로 강하게 발현을 억제함으로써 전체적으로 항염 활성에 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들로부터 콜라비가 식용으로 사용하고 있는 점을 고려할 때 안정성이 있는 항산화 및 항염 소재로써 개발 가능성을 볼 수 있으며, 향후 유효 효과를 가지는 물질 동정을 통한 기전 연구를 하는 데도 기초자료로 활용할 수 있을 것이라 사료된다.
또한 고 등[30]의 연구에서 누은분홍잎 EtOAc 분획물의 50 ㎍/mL에서 NO 억제 효능과도 유사한 효능이 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 콜라비의 항염 효능을 가지는 유효성분 분리 동정 및 염증 작용기전 연구에 중요한 기초연구 자료로 활용가치가 있을 것으로 여겨진다. 또한, 콜라비는 식용을 할 수 있는 소재로 화장품 소재로써 활용 가능성을 제시할 뿐만 아니라 향후 식품, 의약외품 등 다양한 항염 소재로써 개발되기 위해서는 유효물질을 포함하는 안전한 추출방법에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
종합적으로 콜라비가 식용으로 다양하게 사용되고 있는 채소류라는 점을 고려할 때, 안전성이 있으면서 항산화 및 항염증 효과를 가지고 있어 항산화 및 항염 효능을 가지는 건강식품 소재로서 활용 가능할 것 으로 여겨진다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
콜라비는 무엇인가?
콜라비(Brassica Oleracea var. Gonglodes)는 순무양배추라고도 하는데, 이름은 독일어 Kohl(양배추)과 rabic(순무)의 합성어로 만들어졌다. 양배추에서 분화된 두해살이풀로 원산지는 북유럽의 해안지방이며.
콜라비의 생리활성에 관한 기존 연구에는 어떤 것들이 있었는가?
비타민 C와 칼슘이 풍부하고 칼로리는 낮아 건강식품으로 많이 활용된다. 기존 콜라비의 생리활성에 대한 연구는 착즙액이나 부위별 혹은 새싹추출물에 대한 항산화 활성, 암세포 증식 억제 효능, 새싹으로부터 sterol 화합물 분리 및 지방세포분화 억제 활성 등이 되어있다[21,22,23,24].
활성 산소종 과다 생성에 의한 항상화시스템 기능 저하는 어떤 결과를 초래하는가?
그러나 염증과 관련된 인체질환이 야기되거나, 자외선, 공해물질, 화학약품, 스트레스 등의 환경적 요인들, 또는 비정상적인 대사 작용으로 인하여 활성 산소종이 너무 많이 생성되어 항산화시스템 기능이 저하되면 세포는 superoxide anion radical (O2•-)과 hydroxyl radical (․OH), 과산화수소(H2O2), hypochlorous acid (HOCl) 등의 활성산소를 과도하게 생성하게 되면 세포 구성성분과 강하게 반응하여 세포에 유해 작용을 가하게 된다. 그로 인하여 지질 과산화, 단백질 산화, 세포간질성분을 파괴시키는 단백질 분해효소의 활성화, DNA 산화와 같은 구성 성분들의 손상을 야기한다. 이러한 손상의 결과로 고혈압, 협심증, 당뇨병, 암, 동명경화, 파킨슨병, 뇌졸중 등과 같은 성인병 및 아토피성 피부염과 같은 염증성 질환이 발생하게 된다[2, 3, 4]. 현재 상용되고 있는 합성 항산화제인 butylated hydroxy anisole (BHA), butylated hydroxy toluene (BHT)는 단용 혹은 혼용으로 일정수준 이상 섭취 시 심각한 여러 질병을 유발 시킬 수 있다[5].
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