[논문]잣피 추출물들의 항산화 및 항염증에 미치는 영향

진중현; 권한올; 하예진; 허석현; 이정민

doi:10.3746/jkfn.2017.46.9.1053

초록
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본 연구에서는 잣피 열수, 20% 주정, 50% 주정 추출물들이 항염증과 항산화에 미치는 영향을 확인하기 위하여 ABTS 항산화능과 SOD, CAT, GPx 항산화 효소, NO의 분비량, 염증성 cytokine의 분비량을 살펴보고자 하였다. 잣피 열수, 20% 주정, 50% 주정 추출물 중 20% 주정 추출물이 항산화능, 항산화 효소 활성 증가, NO의 분비량 감소, 염증성 cytokine 분비량을 감소시켜 염증반응과 항산화 반응에 도움을 주어 내부에서 생성된 활성산소종과 외부로부터 침입한 미생물, 감염된 세포나 종양세포 등을 효과적으로 제거할 수 있을 것이라 예상할 수 있었다. 이는 염증뿐만 아니라 면역반응에서도 영향을 미칠 것이라 생각되며 염증조절 및 항산화 반응에 긍정적인 변화를 보였으므로 추후 염증 조절제로서 기능성 식품의 상업화에 기초 자료가 되어 국내 기능성 소재로서의 개발 가능성을 기대할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The present study examined the anti-inflammatory and anti-oxidative effects of Pinus koraiensis (PK) cone shell extracts in vitro. Anti-inflammatory and anti-oxidative effects of PK cone shell extracted with hot water, 20% ethanol (EtOH), or 50% EtOH were examined using 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzoth...

The present study examined the anti-inflammatory and anti-oxidative effects of Pinus koraiensis (PK) cone shell extracts in vitro. Anti-inflammatory and anti-oxidative effects of PK cone shell extracted with hot water, 20% ethanol (EtOH), or 50% EtOH were examined using 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) radical scavenging assay, superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GPx) activites, as well as nitric oxide (NO) and anti-inflammatory cytokine measurements. The 20% EtOH extract of the PK cone shell decreased the NO and inflammatory cytokines secretion, and increased the ABTS radical scavenging, SOD, CAT, and GPx activities. This indicates that the 20% EtOH extract of the PK cone shell would be helpful in inflammation and oxidation systems. Therefore, the 20% EtOH extract of PK cone shell has great potential as a useful health food.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

부산물인 잣피에는 총폴리페놀의 함량이 높다고 보고되고 있다. 총폴리페놀은 항산화 효과와 항암 효과가 뛰어나다고 보고되고 있으며, 이러한 생리활성 물질을 함유한 잣 열매에서 알맹이를 수확 후 버려지는 잣피를 이용하여 항염증 및 항산화 효능을 확인하고 덧붙여, 부산물을 재활용하여 환경 오염원의 배출량을 감소시키며 식품으로 응용할 수 있는 가치가 높은 자원이 될 것으로 생각되어 이 연구를 진행하였다(12).

제안 방법

ABTS 항산화능은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl 항산화능과 더불어 항산화 실험에서 가장 기초가 되는 실험으로 그중 ABTS 항산화능은 ABTS solution이 항산화 물질에 의하여 반응이 되고, 그 결과물로 탈색된 색을 흡광도로 측정하는 것으로 극성과 비극성 샘플의 소거능 측정이 다 가능하여 적용범위가 넓은 것으로 잘 알려진 Van den berg의 실험방법을 Trolox 대신 항산화제로 잘 알려진 vitamin C로 변형하여 실험에 사용하였다(13,14). ABTS 잣피 추출물을 농도별로 ABTS 항산화능을 측정한 결과 Fig.

대상 데이터

RAW264.7 세포는 ATCC(Walkersville, MD, USA)에서 분양받았으며, High-glucose Dulbecco’s modified Eagle’s medium(DMEM; HyClone Laboratories, Logan, UT, USA)에 10% fetal bovine serum(HyClone Laboratories), 2 mmol/L glutamine(HyClone Laboratories), sodium pyruvate(HyClone Laboratories), 100 mg/mL penicillinstreptomycin(HyClone Laboratories)을 포함하여 37°C, 5% CO₂에서 배양하여 사용하였다.
본 연구에서 사용된 잣피 추출물은 한국인스팜(주)(Hwasun, Korea)에서 제공받아 사용하였다. 경기도 가평에서 수확한 후 시료를 분말화하여 열수, 20% 주정과 50% 주정에 첨가하여 4시간 동안 95°C에서 환류 추출하였다.

데이터처리

모든 실험은 3회 반복 실시하였으며 얻어진 결과는 SPSS 22.0 software(IBM, Cambridge, MA, USA)를 이용하여 분석하였으며, 모든 측정 항목의 결과는 평균(mean)±표준편차(standard deviation, SD)로 표시하였다. 실험군 간 평균 차이를 one-way ANOVA로 확인한 후 그룹 간의 통계적 유의성을 Duncan’s multiple range test를 이용하여 검증하였으며 5% 이내에서 통계적 유의성을 부여하였다(P<0.
0 software(IBM, Cambridge, MA, USA)를 이용하여 분석하였으며, 모든 측정 항목의 결과는 평균(mean)±표준편차(standard deviation, SD)로 표시하였다. 실험군 간 평균 차이를 one-way ANOVA로 확인한 후 그룹 간의 통계적 유의성을 Duncan’s multiple range test를 이용하여 검증하였으며 5% 이내에서 통계적 유의성을 부여하였다(P<0.05).

성능/효과

05 pg/mL로 가장 낮은 값을 나타내었다. 이러한 결과를 통하여 잣피 20% 주정 추출물은 염증 조절에 도움을 줄 수 있는 역할을 할 것이라 생각되며 나아가 면역반응의 조절 또한 영향을 줄 수 있을 것이라 생각된다. 이는 잣피의 주요성분인 phytoncide 중 limonene이란 성분은 면역과 염증에서의 효능이 뛰어나고 림프구 증식능의 증가 또는 억제 작용이 보고되고 있어, 특히 잣피 20% 주정 추출물에서 limonene 성분이 많이 추출되어 염증반응을 조절할 수 있게 도움을 주는 것으로 생각된다(23).
추출물을 처리한 군끼리 비교 시, 특히 잣피 20% 주정 추출물군이 비교적 낮은 농도에서 유의적으로 높아졌음을 알 수 있었다. 이러한 결과를 통하여 잣피 20% 주정 추출물은 자체 항산화능이 높은 것으로 나타났기 때문에 섭취 시 신체의 항산화능에도 도움을 줄 것으로 생각된다. 이는 Dufresne과 Farnworth(15)의 실험에서 총폴리페놀은 항산화 효과에 뛰어나다고 보고되고있고, 본 실험에서의 잣피는 총폴리페놀의 함량이 높고 그중 20% 주정 추출물이 총폴리페놀의 함량이 더 높을 것으로 생각되어 항산화능이 높게 나온 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	염증반응이 만성염증반응으로 발전하는 데 기여하는 매개 물질은?	또한, 면역세포들에서 분비된 cytokines은 면역세포를 자가 활성화시키거나 다른 면역세포들을 활성화시켜 활성화된 세포에서 cytokine과 chemokine 등의 생리활성 물질들을 분비하여 염증반응을 지속하게 한다. 이때 cytokine은 염증반응을 조절할 수 있는 매개체가 되는데 cytokine이 과도하게 분비되면 염증반응에서 만성염증으로 발전하게 되는 것으로 알려져 있다(8,9). 이 때문에 염증반응을 조절하여 만성염증으로의 발전을 예방하는 것이 중요하다고 할 수 있다.
	활성산소종의 종류는?	인체는 생활환경에 의한 스트레스와 세포 내에서의 화학 반응에서 발생되는 산화, 변성, 손상으로 인해 산화적 스트레스가 발생되고 그 부산물로 인하여 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)이 발생되는데, 그 종류로는 hydrogen peroxide, superoxide radical, peroxyl radical, hydroxyl radical 등이 생성된다(1,2). 이렇게 산화적 스트레스로 인해 활성산소종의 과 생성 및 신체 내 항상성 유지반응 중 항산화 유지 시스템의 붕괴로 활성산소종을 제거하지 못하고 제거되지 않은 활성산소종은 정상세포에 손상을 유발하여 정상세포의 기능 저하 또는 세포의 사멸과 괴사를 유발시키고, 이에 따라 손상된 세포로 인하여 신체 내에서 염증반응이 발생되고 염증반응이 지속되면 만성염증으로 발전하여 퇴행성 질환, 심혈관계 질환, 알츠하이머, 암으로의 질병을 초래하게 된다(3,4).
	만성염증반응이 유발하는 질병은?	염증반응은 신체 내로 침투한 외부의 항원 및 내부의 불필요한 요소를 제거하기 위하여 신체에서 나타나는 반응으로 항원의 제거작용과 함께 회복 및 수복작용이 동시에 이루어지는 반응이다(5). 그러나 염증반응이 지속되면 만성염증반응이 발생되는데 이로 인하여 퇴행성 질환, 심혈관계 질환, 암 등의 질병이 발생하기 때문에 염증반응을 조절하는 것은 매우 중요한 기능이다(6). 염증반응은 항원제시세포(antipresenting cell, APC) 중 대식세포와 수지상세포 등과 같은 식균작용을 가진 세포에 의하여 항원을 직접 대식작용을 통하여 제거하거나 nitric oxide(NO), interferon-γ 등의 cytokines을 분비하여 항원을 제거하는 작용을 하는 것으로 알려져 있다(7).

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