레몬 머틀 잎 추출물의 Hep G2 세포에서의 간 보호 효과 및 알코올대사 효소활성 The Hepatoprotective Effects of Hep G2 Cells and the Alcohol-Metabolizing Enzyme Activities of Lemon-Myrtle (Backhousia citriodora) Leaf Extracts원문보기
본 연구에서는 레몬 머틀 잎 열수 및 에탄올 추출물의 새로운 소재로서의 가능성을 검토하고자 항당뇨 효과와 미백 효과, 알코올 분해능 및 간세포 보호 효과를 확인하였다. 레몬 머틀 추출물의 혈당강하효과는 ${\alpha}$-glucosidase 활성 억제능을 측정하였으며, 열수 및 에탄올 추출물 1 mg/ml 농도에서 각각 7.66%와 40.29%로 에탄올 추출물이 높게 나타났고(p<0.05), tyrosinase 저해활성은 에탄올 추출물 1 mg/ml 농도에서 38.26%로 나타났다. 숙취 해소능을 알아보기 위해 alcohol dehydrogenase (ADH) 및 acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) 활성을 측정한 결과, 두 효소 모두 레몬 머틀 열수 및 에탄올 추출물의 농도 의존적으로 증가하였다(p<0.05). 레몬 머틀 열수 및 에탄올 추출물은 tacrine으로 유도된 Hep G2 간암 세포주에 대하여 유의적인 보호 활성이 나타났다. 이상의 결과에서와 같이 레몬 머틀 잎은 항당뇨효과와 숙취 해소효과 및 간세포 보호 효과가 있는 것으로 나타났기에 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 레몬 머틀 잎 열수 및 에탄올 추출물의 새로운 소재로서의 가능성을 검토하고자 항당뇨 효과와 미백 효과, 알코올 분해능 및 간세포 보호 효과를 확인하였다. 레몬 머틀 추출물의 혈당강하효과는 ${\alpha}$-glucosidase 활성 억제능을 측정하였으며, 열수 및 에탄올 추출물 1 mg/ml 농도에서 각각 7.66%와 40.29%로 에탄올 추출물이 높게 나타났고(p<0.05), tyrosinase 저해활성은 에탄올 추출물 1 mg/ml 농도에서 38.26%로 나타났다. 숙취 해소능을 알아보기 위해 alcohol dehydrogenase (ADH) 및 acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) 활성을 측정한 결과, 두 효소 모두 레몬 머틀 열수 및 에탄올 추출물의 농도 의존적으로 증가하였다(p<0.05). 레몬 머틀 열수 및 에탄올 추출물은 tacrine으로 유도된 Hep G2 간암 세포주에 대하여 유의적인 보호 활성이 나타났다. 이상의 결과에서와 같이 레몬 머틀 잎은 항당뇨효과와 숙취 해소효과 및 간세포 보호 효과가 있는 것으로 나타났기에 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.
Lemon myrtle (Backhousia citriodora), a plant in the Myrtaceae family, is native to the semitropical rain-forests of Queensland and is presumably the most commercialized native spice. In Australian thousands of lemon-myrtle trees are under tillage. This study was carried out to investigate the alcoh...
Lemon myrtle (Backhousia citriodora), a plant in the Myrtaceae family, is native to the semitropical rain-forests of Queensland and is presumably the most commercialized native spice. In Australian thousands of lemon-myrtle trees are under tillage. This study was carried out to investigate the alcohol metabolism, hepatoprotective effects and antidiabetic, tyrosinase inhibitory activity of hot-water (LMW) and 80% ethanol (LME) extracts from lemon-myrtle leaves. The alpha-glucosidase (${\alpha}$-glucosidase) inhibitory activities of the LMW and LME extracts were 7.66% and 40.29% at 1 mg/ml (p<0.05), respectively. The tyrosinase inhibitory activity of the LME extract was about 38.26 % at 1 mg/ml. The effects the LMW and LME extracts had on alcohol-metabolizing activities were determined by measuring the generation of reduced nicotinamide-adenine dinucleotide (NADH) by acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) and alcohol dehydrogenase (ADH). The ADH activities of the LMW and LME extracts significantly increased in a dose-dependent manner and were about 154.40% and 192.03% at 1 mg/ml, respectively (p<0.05). The ALDH activities of the LMW and LME extracts also significantly increased in a dose-dependent manner and were about 151.14% and 192.34% at 1 mg/ml, respectively (p<0.05). At $100{\mu}g/ml$, the LMW and LME extracts showed significant protective effects against tacrine-induced cytotoxicity in Hep G2 cells. The results suggested that Backhousia citriodora leaf extracts have the potential to be significant sources for natural health products.
Lemon myrtle (Backhousia citriodora), a plant in the Myrtaceae family, is native to the semitropical rain-forests of Queensland and is presumably the most commercialized native spice. In Australian thousands of lemon-myrtle trees are under tillage. This study was carried out to investigate the alcohol metabolism, hepatoprotective effects and antidiabetic, tyrosinase inhibitory activity of hot-water (LMW) and 80% ethanol (LME) extracts from lemon-myrtle leaves. The alpha-glucosidase (${\alpha}$-glucosidase) inhibitory activities of the LMW and LME extracts were 7.66% and 40.29% at 1 mg/ml (p<0.05), respectively. The tyrosinase inhibitory activity of the LME extract was about 38.26 % at 1 mg/ml. The effects the LMW and LME extracts had on alcohol-metabolizing activities were determined by measuring the generation of reduced nicotinamide-adenine dinucleotide (NADH) by acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) and alcohol dehydrogenase (ADH). The ADH activities of the LMW and LME extracts significantly increased in a dose-dependent manner and were about 154.40% and 192.03% at 1 mg/ml, respectively (p<0.05). The ALDH activities of the LMW and LME extracts also significantly increased in a dose-dependent manner and were about 151.14% and 192.34% at 1 mg/ml, respectively (p<0.05). At $100{\mu}g/ml$, the LMW and LME extracts showed significant protective effects against tacrine-induced cytotoxicity in Hep G2 cells. The results suggested that Backhousia citriodora leaf extracts have the potential to be significant sources for natural health products.
알츠하이머 증후군 치료제의 하나인 tacrine은 복용 환자의 30~50%에서 가역적 간 손상을 유발한다고 알려져 있다[2, 31]. 따라서 본 연구에서는 레몬머틀 잎 열수 및 에탄올 추출물의 항당뇨 효과와 알코올 분해능 및 tacrine으로 유도된 Hep G2 세포를 통한 간세포 보호효과를 확인하여 다양한 제품 개발을 위한 소재로서의 활용 가능성을 확인하고자 한다.
제안 방법
ADH 효소활성 측정은 과 Racker [28]와 Choi 등[6]의 방법을 변형하여 측정하였으며, 생성된 NADH의 양을 340 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시험관에 alcohol 0.
3A), 100 μl/ml 농도의 열수 및 에탄올 추출물에서 대조군과 유사한 생존율을 보였다. 따라서 레몬 머틀 잎 열수 및 에탄올 추출물의 간세포 보호효과를 in vitro assay로 확인하기 위하여 tacrine으로 독성을 유발한 간암 세포 유래의 Hep G2 세포주를 이용하여 세포생존율을 관찰하여 Hep G2에 미치는 독성 및 간보호 효과를 확인하였다. 그 결과(Fig.
대상 데이터
본 연구에 사용한 레몬 머틀 잎(오스트레일리아산)은 상황가(Sanghwanga, Busan, Korea)에서 제공받아 사용하였다. 후드믹서(FM-681C, HANIL ELECTRIC, Seoul, Korea)로 분쇄한 레몬 머틀 잎 분말 50 g에 용매(증류수, 80% 에탄올) 500 ml을 가하여 증류수 추출은 80℃에서 12시간, 에탄올 추출은 상온에서 24시간 동안 추출하였다.
실험에 사용한 간암세포인 Hep G2는 한국세포주은행(Korean Cell Line Bank, Seoul, Korea)에서 구입하였으며, 세포의 배양을 위해 10% heat-inactivated fetal bovine serum과 100 unit/ml penicillin 및 100 μg/ml streptomycin이 첨가된 MEM (Cellgro by Mediatech, Inc., Manassas, VA, USA) 배지를 이용하여 37℃, 5% CO2 incubator에서 배양하였다.
데이터처리
실험결과는 통계 SAS package (Statistical Analysis System, Version 9.1, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 사용하여 각 시료의 평균 및 표준편차를 계산하였고, 분산분석(ANOVA)과 Duncan's multiple range test를 실시하여 p<0.05 수준에서 시료간 유의차 검정을 하였다.
이론/모형
레몬 머틀 잎 추출물의 tyrosinase 저해활성은 Yagi 등의 방법[33]에 따라 측정하였다. 먼저, 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.
레몬 머틀 잎 추출물의 α-glucosidase 활성억제 효과는 다당류가 단당류로 분해되는 경로의 억제능을 볼 수 있는 assay 방법인 Watanabe 등의 방법[30]으로 측정하였다. 먼저 효소용액은 PBS에 2.
성능/효과
최근 레몬머틀이 갖는 잠재적인 우수한 산업적, 경제적 가치[10]에 대한 관심이 증가하면서 다양한 분야로의 제품개발이 확대되어 가고 있는 추세이지만 지금까지 레몬 머틀 잎의 간 보호효과와 관련된 연구가 문헌상 보고된 바가 없기에 본 연구와의 직접 비교는 어렵다. 그러나 본 연구결과 레몬 머틀 잎 추출물은 독성으로 유발된 간세포 손상에 대한 보호효과가 있은 것으로 나타났기에 천연물을 활용한 기능성 식품 소재로서 활용도가 높을 것으로 판단된다.
레몬 머틀잎 추출물에 대한 알코올 분해 활성을 측정한 연구는 거의 없는 실정으로, 실험에 사용한 오스트레일리아산 레몬 머틀잎 추출물은 높은 DPPH 라디칼 소거능과 SOD 활성을 나타내기에[15] 알코올 섭취로 증가된 활성산소를 감소시킬 뿐만 아니라 높은 ADH와 ALDH 활성을 가지므로 효과적으로 혈중 알코올을 제거하는 것으로 생각된다. 따라서 레몬 머틀 잎 추출물은 알코올의 독성으로부터 간 조직 보호 및 숙취 해소를위한 기능성 소재로서의 충분한 가치가 있는 것으로 판단된다.
90%로, 급격한 혈당 상승을 예방할 수있는 기능성 소재로서의 가능성을 보고하였다. 이상에서와 같이 레몬 머틀 잎 에탄올 추출물은 탄수화물 소화 과정에서 α-glucosidase에 의한 포도당 등 단당류의 생성을 저해하여식후 급격한 혈당 상승을 효과적으로 제어할 수 있는 기능성 소재로서의 개발 가능성이 높은 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
레몬 머틀이란?
도금양과(Myrtaceae)의 관목인 레몬 머틀(Backhousia citriodora)은 오스트레일리아의 토종식물로[32] 상대적으로 많은 양의 오일을 함유하고 있는데 주로 geranial과 neral의 이성체 혼합물인 citral로 구성되어 있다[29]. 레몬 향이 풍부한 citral은 항균 및 방충 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 레몬 머틀의 잎은 예로부터 오스트레일리아에서는 essential oil, 향수,허브차, 향신료 등으로 이용되어 왔다[29].
당뇨병 치료제로 사용되고 있는 제제와 그 부작용은?
특히 당뇨병은 망막증, 백내장, 신장질환 등의 합병증을 야기하므로 이에 대한 치료는 탄수화물 소화와 흡수를 느리게 하여 식후 혈당을 저하시키면서 합병증을 예방할 수 있어야 한다. 현재 시판되는 혈당강하제인 voglibose와 acarbose 등은 내성과 소화기장애, 부종, 오심, 체중증가 등의 부작용이 우려됨에 따라 천연물을 이용한 혈당강하제 개발이 요구되고 있다[26].
오스트레일리아에서 활용한 citral의 용도는?
도금양과(Myrtaceae)의 관목인 레몬 머틀(Backhousia citriodora)은 오스트레일리아의 토종식물로[32] 상대적으로 많은 양의 오일을 함유하고 있는데 주로 geranial과 neral의 이성체 혼합물인 citral로 구성되어 있다[29]. 레몬 향이 풍부한 citral은 항균 및 방충 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 레몬 머틀의 잎은 예로부터 오스트레일리아에서는 essential oil, 향수,허브차, 향신료 등으로 이용되어 왔다[29]. 레몬 머틀에 관한 연구들은 주로 레몬 머틀 잎 추출물이 뼈 형성에 미치는 영향[4]과 항산화 효과[19], 항균 및 항곰팡이 활성[32], 피부독성[10], 세포독성[9] 등이 보고되어 있으나 레몬 머틀 잎 추출물의 항당뇨와 알코올 분해능 및 간세포 보호효과들에 관한 연구는 거의 없는 실정이다.
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