[논문]뱀장어(Anguilla japonica) 추출 Carnosine이 과산화수소로 유도된 인체 백혈구의 DNA 손상과 Repair에 미치는 효과

송호수

doi:10.5657/kfas.2017.0520

뱀장어(Anguilla japonica) 추출 Carnosine이 과산화수소로 유도된 인체 백혈구의 DNA 손상과 Repair에 미치는 효과
The Effect of Carnosine Extracted from Eels Anguilla japonica on Oxidative DNA Damage Induced by Hydrogen Peroxide and the DNA Repair Capacity of Human Leukocytes 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.50 no.5, 2017년, pp.520 - 526

Abstract ▼ AI-Helper

Carnosine was recently reported to protect against the DNA damage induced by oxidative stress. In this study, we investigated the protective effect of eel Anguilla japonica carnosine extracts prepared using different methods (heat treatment extracts, HTEs; ion exchange chromatography, IEC; ultrafiltration permeation, UFP) on leukocyte DNA damage using the comet assay. Human leukocytes were incubated with extracts of eel carnosine at concentrations (of 10, 50, $100{\mu}g/mL$), and then subjected to an oxidative stimulus [$200{\mu}M$ hydrogen peroxide ($H_2O_2$)]. Pretreatment of the cells for 30 min with carnosine significantly reduced the genotoxicity of $H_2O_2$ measured as DNA strand breaks. The protective effects of the three types of extract (HTE, IEC, and UFP) increased with concentration. At the highest concentration (100 g/mL). there were no statistical differences in oxidative damage between each extract treatment and PBS-treated negative controls. When leukocytes were incubated with carnosine for 30 min after exposure to $H_2O_2$. the protective ability of each extract changed. Therefore, eel carnosine inhibits the $H_2O_2$ induced damage to cellular DNA in human leukocytes, supporting the protective effect of this compound against oxidative damage.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

, 2009). 이에 본 연구는 뱀장어로부터 추출한 천연물 유래 carnosine을 이용하여, 천연 carnosine의 기능 특성 규명을 위해 인체 DNA 손상 억제 및 회복에 미치는 영향 등에 대해 조사하였다.

제안 방법

인체 백혈구 DNA를 대상으로 H₂O₂로 부터 야기된 유전자 독성(genotoxic)에 대한 뱀장어 유래 carnosine의 보호 효과에 대해 알아보기 위해 활성산소에 의한 산화적 스트레스 유발 시 세포 내의 DNA의 손상 정도를 직접 확인할 수 있는 유용한 지표로 사용되고 있는 comet assay (single-cell gel electrophoresis)법을 사용하였으며, 이에 뱀장어에서 추출한 carnosine 첨가에 따른 DNA 손상 억제도를 확인하기 위해 Singh et al. (1988)의 분석법을 약간의 수정을 가한 후 comet assay를 실시하였다.

대상 데이터

본 연구에 사용한 뱀장어(Anguilla japonica)는 부산광역시 남천동에 소재한 남천 해변시장에서 체장 40-70 cm, 평균 체중 200-400 g의 뱀장어를 구매하여 살아있는 상태로 실험실로 운반해 각종 실험에 사용하였다. Comet assay에 사용된 histopaque 1077, low melting point agaroses, hydrogen peroxide, normal melting point agaroses Triton X-100, disodium salt ethylenediamine-tetraacetic, sodium hydrogen phosphate,potassium phosphate 등의 시약은 Sigma chemical Co.

데이터처리

모든 자료의 통계처리는 SPSS-PC+ 통계 package를 이용하였으며, 각 항목에 따라 백분율과 평균치±표준오차(SE)를 구하고, 각 물질의 DAN 손상 억제 정도를 비교하기 위해 ANOVAtest를 통해 F값을 구하고 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의성을 나타내었으며, 통계적 유의성은 5% 수준에서 평가하였다.

이론/모형

Carnosine 추출은 Song et al. (2006)의 방법에 따라 3가지 방법을 이용하여 추출하였으며, 가열추출방법, 한외여과처리 방법과 이온교환처리방법을 병행하여 수행하였다.

성능/효과

이상의 실험 결과를 종합해 보면 뱀장어에서 추출한 carnosine은 산화적 스트레스 유발물질인 H₂O₂에 의해 유도된 백혈구 DNA의 손상에 효과가 있는 것을 확인하였으며, 이에 본 연구에서는 뱀장어로부터 추출한 carnosine을 이용하여, 천연물 유래 carnosine의 기능 특성 규명을 위해 인체 DNA 손상 억제 및 회복에 미치는 영향 등에 대해 조사함으로써 향후 산업적 및 의학적으로 중요한 기능성 소재로써 활용이 가능할 것으로 판단된다.

후속연구

특히 carnosine 100 μg/mL 첨가하였을 경우 H2O2에 의해 손상된 DNA를 손상되지 않은 DNA와 동일하게 재생시키는 결과를 나타내었으며, 추출방법에 따른 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. Song et al. (2006)과 Min et al. (2017)은 수산어류로부터 carnosine 및 anserine과 같은 저분자 펩타이드의 추출에 있어서 가열처리, 이온교환, 한외여과 추출방법을 이용한 결과 유리 철과 철단백질과 같은 산화촉진물의 함량은 효과적으로 감소되었으나 각 추출방법에 따른 저분자 펩타이드의 함량 변화는 크지 않았다고 보고하였으나, 향후 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	활성산소의 영향은 받은 물질들은 무엇을 야기시키는가?	, 2001) 식품에 있어서도 색, 향, 조직 및 영양적 가치에 좋지 않은 영양을 미치게 된다. 또한, 이와 같은 반응으로부터 야기된 독성을 가진 물질은 암과 노화를 비롯하여 알츠하이머병, 뇌졸중, 면역질환, 동맥경화 등의 다양한 질병을 야기시키는 것으로 보고되고 있다. (Decker et al.
	carnosine의 생리적 효과는 무엇이 있는가?	또한 carnosine이 항염증 작용 및 동맥경화와 당뇨병 치료효과 등이 알려져 있다(Chasovnikova, 1990; Bucala, 1995;Gayiva, 1999).
	뱀장어란 무엇인가?	뱀장어(Anguilla japonica)는 뱀장어목(order Anguilliformes), 뱀장어과(family Anguillidae), 뱀장어속(genus Anguilla)에 속하는 어류로써 뱀장어속 어류는 전 세계적으로 19종이 알려져 있으며, 이중 우리나라에는 동북아에 주로 출현하는 뱀장어(A.japonica)와 열대성으로 적대지역에 주로 서식하며, 한반도 남부가 분포지의 북한계인 무태장어 A.

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