[논문]신경세사 단백질의 산화적 손상에 엄나무 발효물이 미치는 영향

강정훈

doi:10.12925/jkocs.2018.35.1.194

신경세사 단백질의 산화적 손상에 엄나무 발효물이 미치는 영향
Effects of Fermented Kalopanax pictus on oxidative damage of neurofilament protein 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.35 no.1, 2018년, pp.194 - 204

초록
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본 연구는 신경퇴행성질환과 밀접한 관련이 있는 neurofilament-L(NF-L)의 산화적 손상에 엄나무 발효물이 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 용액 상에서 peroxyl radical을 생성하는 AAPH를 처리하여 NFL의 산화적 변형을 유도하고 엄나무 추출물(KP), 노루궁뎅이버섯 균사체 추출물(HE), 엄나무 발효물(KP-HE)을 각각 처리하여 어떤 영향을 미치는 지를 알아보고자 하였다. KP와 HE는 peroxyl radical에 의한 NF-L의 산화적 손상을 막지 못했으나 KP-HE는 NF-L의 변형을 효과적으로 억제하였다. KP-HE는 peroxyl radical에 의한 NF-L 변형에서 나타나는 dityrosine 형성을 효과적으로 억제하였고 peroxyl radical 소거활성도 증가시켰다. 파킨슨병 환자에서 발견되는 신경독성물질인 tetrahydropapaveroline(THP)에 의한 NFL의 변형에 KP, HE, KP-HE가 미치는 영향을 관찰하였다. 그 결과 KP-HE는 KP와 HE에 비해서 THP에 의한 NF-L의 변형을 효과적으로 억제하는 것으로 관찰되었다. 또한 KP-HE는 THP에 의한 NF-L 변형에서 나타나는 dityrosine 형성도 효과적으로 억제하였고 THP에 의해 유도되는 활성산소 생성도 현저히 감소시켰다. 이와 같은 결과들은 KP-HE가 활성산소와 신경독성물질에 의한 산화적 스트레스로부터 세포를 보호해 줄 수 있을 것으로 사료되었다. 그러므로 엄나무 발효물은 신경퇴행성질환을 예방할 수 있는 식품소재로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was to investigate the effect of the extract(KP-HE) from Kalopanax pictus(KP) fermented with Hericium erinaceum(HE) mycelium on oxidative modification of neurofilament-L(NF-L) which is closely related to neurodegenerative disorders. The oxidative modification of NF-L was induced by AAPH producing peroxyl radicals in solution, and KP, HE, and KP-HE was investigated. KP and HE did not protect NF-L against peroxyl radical-mediated NF-L modification whereas KP-HE significantly prevented NF-L modification induced by peroxyl radical. KP-HE inhibited the formation of dityrosine in oxidative modification of NF-L and stimulated the peroxyl radical scavenging activity. The effects of KP, HE, and KP-HE on the modification of NF-L by tetrahydropapaveroline(THP), a neurotoxin found in patients with Parkinson's disease was investigated. KP-HE also prevented THP-mediated NF-L modification as compared to KP and HE. In addition, KP-HE significantly inhibited the formation of dityrosine in oxidative modified NF-L and enhanced the inhibition of reactive oxygen species(ROS) was generated by THP. The results suggested that KP-HE can contribute to protected cell from oxidative stress was induced by ROS and neurotoxin. Therefore, KP-HE could potentially be used as a valuable functional food ingredient to prevent neurodegenerative disorders.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

현재까지 엄나무의 항염증, 간 보호 등의 생리활성에 관한 연구가 보고되었으며[12], 노루궁뎅이버섯의 생리활성에 관한 항산화, 치매, 항암효과 등의 연구는 진행되었으나[6,13] 버섯균사체를 이용한 엄나무발효물의 생리활성에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 신경퇴행성질환에서 나타날 수 있는 신경단백질의 산화적 손상에 엄나무 발효물이 미치는 영향을 관찰하고자 하였다.

제안 방법

본 연구는 신경퇴행성질환에서 발견되는 neurofilament-L(NF-L)의 산화적 손상에 엄나무발효물이 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 용액상에서 peroxyl radical을 생성하는 AAPH와 파킨슨병 환자에서 발견되는 신경독성물질인tetrahydropapaveroline(THP)를 이용하여 NF-L의 산화적 변형을 유도하고 엄나무 추출물(KP),노루궁뎅이버섯 균사체 추출물(HE), 엄나무 발효 물(KP-HE)의 영향을 비교 관찰한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다.

대상 데이터

본 연구에 사용한 엄나무(Kalopanax pictus;KP)는 2013년 7월에 충청북도 제천에서 채취한 것을 사용하였으며, 노루궁뎅이 버섯(Hericiumerinaceum; HE)균사체는 충북농업 기술원(Chungbuk, Korea)으로부터 분양받아 potato dextrose agar(PDA, Difco, Detroit, MI, USA)사면배지에서 25℃에서 10일간 배양한 후 4℃에서 보존한 노루궁뎅이 버섯균사체를 사용하였다. Tetrahydropapaveroline(THP), Coomassie brilliant blue R-250, EGTA 등은 Sigma 사의 제품을 사용하였다.

데이터처리

, Chicago, IL, USA)을 이용하여 분석하였으며, 모든 실험값은 3회 이상 반복 실시한 결과를 평균 ±표준편차(standard deviation, SD)로 나타내었다. 각 군 간의 측청치 비교는 one-way analysis of variance(ANOVA) test를 실시한 후 95%(P<0.05)의 유의수준에서 Duncan's multiple range test를 이용하여 각 구간의 유의적 차이를 검증하였다.
실험결과에 대한 통계분석은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science,Ver. 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 분석하였으며, 모든 실험값은 3회 이상 반복 실시한 결과를 평균 ±표준편차(standard deviation, SD)로 나타내었다. 각 군 간의 측청치 비교는 one-way analysis of variance(ANOVA) test를 실시한 후 95%(P<0.

이론/모형

단백질의 산화적 손상에 대한 보호 효과를 확인하기 위해 SDS-PAGE 방법을 이용하였다. 10mM potassium phosphate buffer(pH 7.
활성산소는 deoxyribose assay로 측정 하였다. 활성산소는 2-deoxy-D-ribose를 분해하여 thiobabituric acid와 반응할 수 있는 물질인 thiobarbituric acid reactive substnce(TBARS)로전환된다.

성능/효과

1. KP-HE는 1 mg/mL의 농도에서 peroxylradical에 의한 NF-L 변형을 대조군에 비하여 74% 이상 억제하였고 dityrosine의 형성도 효과적으로 억제하였다. 또한 KP-HE는 0.
2. KP-HE는 5 mg/mL의 농도에서 신경독성 물질인 THP에 의한 NF-L의 변형을 대조군에 비하여 50% 이상 억제하였고 dityrosine의 형성도 효과적으로 억제하였다. 이와 같은 결과가 활성산소의 소거에 기인한 것인지 알아본 결과 KP-HE는 1mg/mL 농도에서 THP에 의해 생성되는 활성산소의 생성을 59.
이와 같은 결과들을 통해 엄나무 발효물은 활성산소와 신경독성물질에 의한 산화적 스트레스로부터 세포를 보호해 줄 수 있을 것으로 사료되었다. 그러므로 엄나무 발효물은 천연 항산화 소재로서 신경퇴행성질환을 예방할 수 있는 식품소재로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

후속연구

이와 같은 결과들을 통해 엄나무 발효물은 활성산소와 신경독성물질에 의한 산화적 스트레스로부터 세포를 보호해 줄 수 있을 것으로 사료되었다. 그러므로 엄나무 발효물은 천연 항산화 소재로서 신경퇴행성질환을 예방할 수 있는 식품소재로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	엄나무란?	엄나무(Kalopanax pictus)는 두릅나무과(Araliaceas)에 속하는 활엽수로서 각종 비타민과 무기질, 사포닌 등이 함유되어 있으며 거풍습, 활혈, 소종 작용이 있다. 그밖에 위액 분비 항진, 거담 작용이 있으며 진통 소염작용이 있어 신경통, 근육통, 관절염, 요통, 암 예방 등에 널리 사용하고 있다.
	노루궁뎅이버섯이 신체에 작용하는 이점은?	한편 노루궁뎅이버섯(Hericium erinaceum)은 동남아시아, 유럽, 일본 등에 분포되어 가을철 활엽수의 고목이나 생목에서 주로 발생한다. 노루궁뎅이버섯은 탄수화물, 아미노산, 무기염류 및 비타민 등이 풍부하며 치매억제 기능의 성분인 신경성장인자 (NGF)가 분리되었고[7] 노화를 억제하는 기능이 있다는 사실도 보고되었으며[8] 항암 활성과 면역증강 활성, 콜레스테롤 저하 및 항산화 활성 등을 가지고 있다고 알려져 있다 [9,10]. 또한, 노루궁뎅이버섯의 인지능력 개선 효능이 알려지면서 치매의 예방효과도 제시되고 있다[11].
	엄나무 발효물은 천연 항산화 소재로서 신경퇴행성질환을 예방할 수 있는 식품소재로 이용될 수 있는 이유는?	이와 같은 결과들을 통해 엄나무 발효물은 활성산소와 신경독성물질에 의한 산화적 스트레스로부터 세포를 보호해 줄 수 있을 것으로 사료되었다. 그러므로 엄나무 발효물은 천연 항산화 소재로서 신경퇴행성질환을 예방할 수 있는 식품소재로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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