강황 열수 추출물의 항산화 활성 및 C2C12 Myoblasts의 산화적 손상에 대한 보호 효과 Antioxidant Activities and Protective Effects of Hot Water Extract from Curcuma longa L. on Oxidative Stress-Induced C2C12 Myoblasts원문보기
본 연구에서는 강황 열수 추출물의 항산화 활성 및 산화적 스트레스에 대한 보호 효과를 확인하고자 하였다. 항산화 활성을 확인하기 위해 총 페놀성 화합물 함량, 총 플라보노이드 함량 및 라디칼 소거능을 측정하였다. 강황 열수 추출물의 총 페놀성 화합물 및 플라보노이드 함량은 각각 $2,474.4{\pm}31.9mg$ GAE/100 g 및 $892.1{\pm}21.2mg$ CE/100 g으로 나타났다. 강황 열수 추출물의 라디칼 소거능은 DPPH 및 ABTS 라디칼을 이용하여 측정하였다. 실험 결과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 $SC_{50}$ 값으로 계산하였을 때 각각 $188.5{\pm}3.0{\mu}g/mL$ 및 $92.0{\pm}0.9{\mu}g/mL$로 나타났다. 이러한 라디칼 소거능에는 강황 열수 추출물에 함유되어 있는 총 페놀성 화합물 및 플라보노이드가 영향을 미쳤을 것이라고 판단된다. C2C12 myoblast에 강황 열수 추출물을 처리하였을 때 $1,000{\mu}g/mL$ 농도까지 세포 독성이 나타나지 않음을 확인하였으며, 안전성이 확인된 $500{\mu}g/mL$ 농도까지 실험을 진행하였다. 강황 열수 추출물의 $H_2O_2$에 대한 보호 효과를 측정한 결과 강황 열수 추출물을 처리하였을 때 농도 의존적으로 보호 효과가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한, $H_2O_2$ 처리 후 DCF-DA 방법을 이용하여 세포 내 활성산소종(ROS) 수준을 측정한 결과 강황 열수 추출물을 처리하였을 때 세포 내 ROS 수준이 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 강황 열수 추출물은 항산화 활성을 나타냈으며, C2C12 myoblast에 $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스를 감소시키는 효과를 나타내는 것으로 생각된다.
본 연구에서는 강황 열수 추출물의 항산화 활성 및 산화적 스트레스에 대한 보호 효과를 확인하고자 하였다. 항산화 활성을 확인하기 위해 총 페놀성 화합물 함량, 총 플라보노이드 함량 및 라디칼 소거능을 측정하였다. 강황 열수 추출물의 총 페놀성 화합물 및 플라보노이드 함량은 각각 $2,474.4{\pm}31.9mg$ GAE/100 g 및 $892.1{\pm}21.2mg$ CE/100 g으로 나타났다. 강황 열수 추출물의 라디칼 소거능은 DPPH 및 ABTS 라디칼을 이용하여 측정하였다. 실험 결과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 $SC_{50}$ 값으로 계산하였을 때 각각 $188.5{\pm}3.0{\mu}g/mL$ 및 $92.0{\pm}0.9{\mu}g/mL$로 나타났다. 이러한 라디칼 소거능에는 강황 열수 추출물에 함유되어 있는 총 페놀성 화합물 및 플라보노이드가 영향을 미쳤을 것이라고 판단된다. C2C12 myoblast에 강황 열수 추출물을 처리하였을 때 $1,000{\mu}g/mL$ 농도까지 세포 독성이 나타나지 않음을 확인하였으며, 안전성이 확인된 $500{\mu}g/mL$ 농도까지 실험을 진행하였다. 강황 열수 추출물의 $H_2O_2$에 대한 보호 효과를 측정한 결과 강황 열수 추출물을 처리하였을 때 농도 의존적으로 보호 효과가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한, $H_2O_2$ 처리 후 DCF-DA 방법을 이용하여 세포 내 활성산소종(ROS) 수준을 측정한 결과 강황 열수 추출물을 처리하였을 때 세포 내 ROS 수준이 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 강황 열수 추출물은 항산화 활성을 나타냈으며, C2C12 myoblast에 $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스를 감소시키는 효과를 나타내는 것으로 생각된다.
The aim of this study was to investigate the antioxidant activities and protective effects of hot water extract from Curcuma longa L. (CLW) on oxidative stress-induced C2C12 myoblasts. Antioxidant activities of CLW were evaluated based on 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-eth...
The aim of this study was to investigate the antioxidant activities and protective effects of hot water extract from Curcuma longa L. (CLW) on oxidative stress-induced C2C12 myoblasts. Antioxidant activities of CLW were evaluated based on 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activities. Protective effects of CLW on oxidative stress-induced C2C12 myoblasts were determined based on cytotoxicity, $H_2O_2$ protective activity, and intracellular reactive oxygen species (ROS) level. DPPH and ABTS radical scavenging activities represented by $SC_{50}$ were $188.5{\pm}3.0{\mu}g/mL$ and $92.0{\pm}0.9{\mu}g/mL$, respectively. Using C2C12 myoblasts, CLW treatment increased cell viability against oxidative stress-induced cell death. Further, CLW treatment reduced the intracellular ROS level in cells treated with $H_2O_2$. These results suggest that CLW might have the capability to protect oxidative stress-induced C2C12 myoblasts.
The aim of this study was to investigate the antioxidant activities and protective effects of hot water extract from Curcuma longa L. (CLW) on oxidative stress-induced C2C12 myoblasts. Antioxidant activities of CLW were evaluated based on 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activities. Protective effects of CLW on oxidative stress-induced C2C12 myoblasts were determined based on cytotoxicity, $H_2O_2$ protective activity, and intracellular reactive oxygen species (ROS) level. DPPH and ABTS radical scavenging activities represented by $SC_{50}$ were $188.5{\pm}3.0{\mu}g/mL$ and $92.0{\pm}0.9{\mu}g/mL$, respectively. Using C2C12 myoblasts, CLW treatment increased cell viability against oxidative stress-induced cell death. Further, CLW treatment reduced the intracellular ROS level in cells treated with $H_2O_2$. These results suggest that CLW might have the capability to protect oxidative stress-induced C2C12 myoblasts.
또한, 강황의 건강기능식품 소재화를 위한 관심도가 점차 증가하고 있는 시점에서 강황에 대한 연구는 향후 건강기능식품 소재화를 위한 기초자료로써 매우 중요하며, 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 강황 열수 추출물의 총 페놀성 화합물 및 플라보노이드 함량, 라디칼 소거능을 측정하고, 근육세포주로 잘 알려진 C2C12 myoblast를 이용하여 강황 열수 추출물을 처리한 후 H2O2로 산화적 스트레스를 유도하여 세포의 증식 과정단계에서 근육세포 보호 효과를 통한 산화적 손상 억제 효능을 확인하고자 하였다.
제안 방법
자유기(free radical)에 대한 강황 열수 추출물의 라디칼 소거 활성을 확인하기 위해 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능은 Blois(18)의 방법을 변형하여 측정하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 마우스 유래 C2C12 세포주는 American Type Culture Collection(ATCC, Manassas, VA,USA)에서 구입하여 사용하였다. ATCC에서 구입한 골격근 세포는 10% FBS 및 1% P/S를 함유한 DMEM에서 37°C, 5% CO2 조건의 incubator에서 배양하였으며, 세포가 80~90% 자랐을 때 계대배양을 진행하였다.
본 실험에서 사용된 시료는 전남 진도군에서 재배된 강황을 구입한 후 추출, 농축 및 건조 과정을 거쳐 제조한 강황 열수 추출물 상태로 농업회사법인(주)산들촌(Damyang, Korea)에서 제공받았다. 강황 열수 추출물은 -20°C에 보관하여 실험에 사용하였다.
데이터처리
실험 결과는 평균(mean)±표준편차(SD)로 나타냈으며, 각 군 간의 결과 비교 및 유의성 검정은 Duncan’s multiple range test를 이용하여 통계처리한 후 P<0.05 수준에서 유의 수준을 검정하였다.
이론/모형
강황 열수 추출물의 H2O2에 대한 보호 효과는 XTT 방법을 이용하여 측정하였다. C2C12 myoblast를 24-well plate에 1×105 cells/mL로 분주하여 24시간 배양한 후 serum free DMEM에 강황 열수 추출물 100, 200, 300 및 500 μg/mL 농도로 24시간 처리하였다.
세포 내 ROS 수준은 DCF-DA 방법을 이용하여 측정하였다. C2C12 myoblast를 24-well plate에 1×105 cells/mL로 분주하여 24시간 배양한 후 serum free DMEM에 강황 열수 추출물 100, 200, 300 및 500 μg/mL 농도로 24시간 처리하였다.
성능/효과
7%로 control군과 유의적인 차이가 없을 정도로 감소한 것을 확인할 수 있었다. 따라서 강황 열수 추출물 처리로 인해 H2O2로 유도된 C2C12 myoblast 내 ROS가 농도 의존적으로 감소한 것을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 강황 열수 추출물이산화적 스트레스로 인해 세포 내 생성되는 ROS를 감소시킬 수 있을 것으로 생각된다.
이는 이미 보고된 C2C12 세포에 lignan compounds를 처리하였을 때 200 μM H2O2 처리에 의한 세포사멸 정도가 감소한 연구 결과(26) 및 Schisandrae semen essential oil을 처리하였을 때 1 mM H2O2 처리에 의한 세포 사멸 정도가 감소한 연구 결과(27)와 유사하였다. 따라서 강황 열수 추출물이 H2O2로 유도된 산화적 스트레스에 의한 세포 사멸에 대해 보호 효과를 나타냄을 알 수 있었다.
00 μg/mL로 나타난 결과(25)와 유사한 것을 확인할 수 있다. 위의 결과들로 보아 강황 열수 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 총 페놀성 화합물 및 플라보노이드 함량과 상관성이 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
활성산소종 생성과 나이의 연관성은?
활성산소는 우리 몸의 내･외적 요인으로부터 생성되며 자외선, 과식, 음주와 흡연, 과도한 스트레스, 지나친 운동, 전자파 등으로 인해 생성량이 급격히 증가할 수 있다(1). 또한, 나이가 들어감에 따라 활성산소를 제거하는 능력이 감소하여 활성산소의 생성과 제거의 균형, 즉 우리 몸의 항상성이 깨져 체내에 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)이 생성되게 된다(2). ROS의 생성은 지질, 단백질, DNA 및 기타 고분자들을 포함한 세포의 구성성분들에 비가역적인 손상을 야기하며, 이는 세포의 자가 사멸과 밀접하게 연관되어 있다(3).
활성산소를 급격하게 증가시키는 요인은?
활성산소는 우리 몸의 내･외적 요인으로부터 생성되며 자외선, 과식, 음주와 흡연, 과도한 스트레스, 지나친 운동, 전자파 등으로 인해 생성량이 급격히 증가할 수 있다(1). 또한, 나이가 들어감에 따라 활성산소를 제거하는 능력이 감소하여 활성산소의 생성과 제거의 균형, 즉 우리 몸의 항상성이 깨져 체내에 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)이 생성되게 된다(2).
활성산소종이 야기하는 문제는?
또한, 나이가 들어감에 따라 활성산소를 제거하는 능력이 감소하여 활성산소의 생성과 제거의 균형, 즉 우리 몸의 항상성이 깨져 체내에 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)이 생성되게 된다(2). ROS의 생성은 지질, 단백질, DNA 및 기타 고분자들을 포함한 세포의 구성성분들에 비가역적인 손상을 야기하며, 이는 세포의 자가 사멸과 밀접하게 연관되어 있다(3). 따라서 과도하게 생성된 ROS에 의해 노화, 암, 심혈관계 및 염증성, 신경퇴행성 등의 다양한 질환의 발병(3-5)뿐만 아니라 골격근에서 구조적 손상 및 염증반응을 일으켜 근육조직의 피로 및 손상을 야기하는 것으로 알려져 있다. 이에 체내 산화적 스트레스를 감소시키는 천연물 유래 기능성 식품을 개발하기 위해 다양한 세포 모델을 이용한 연구가 시도되고 있다.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.