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치자 에틸아세테이트 분획의 산화방지, 산화질소 제거 및 암세포증식 억제 활성
Antioxidant effect and inhibitory activities of ethyl acetate fraction from Gardenia jasminoides extract on nitric oxide production and pancreatic cancer cell proliferation 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.50 no.2, 2018년, pp.209 - 215  

박민경 (세명대학교 자연약재과학과) ,  윤혜지 (세명대학교 자연약재과학과) ,  이화진 (세명대학교 자연약재과학과)

초록
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치자 추출물의 극성에 따른 분획-헥세인, 에틸아세테이트와 뷰탄올 분획의 폴리페놀 함량을 평가한 결과, 에틸아세테이트 분획이 다량의 폴리페놀을 함유함을 하였고, DPPH와 ABTS 라디칼 제거와 환원력 실험에서 강력한 라디칼 제거와 환원능력을 나타냈다. 또한 치차 에틸아세테이트 분획(GJ-EA)의 라디칼 제거 활성을 세포수준에서 평가한 결과, LPS로 활성화된 BV-2 미세아교세포에서 발생하는 과량의 산화질소 생성을 억제하였고, 과산화수소를 처리한 췌장암 세포주의 증식과 이동성에 대해 억제효과를 나타내었다. 따라서 치자 에틸아세테이트 분획(GJ-EA)이 라디칼 제거효과, 과산화수소 유도형 암세포의 증식과 이동성에 대한 억제효과를 가진다는 것을 확인하여 치자 에틸아세테이트 분획(GJ-EA)을 이용한 기능성 식품소재 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있음을 제시하였다.

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To evaluate the radical scavenging activity of phenolic-rich fractions of Gardenia jasminoides, we first measured the levels of total polyphenols in hexane, ethyl acetate, and butanol fractions from the extract of G. jasminoides. The ethyl acetate fraction of G. jasminoides extract (GJ-EA) showed hi...

주제어

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문제 정의

  • 강력한 라디칼 제거 활성을 나타내는 치자 에틸아세테이트 분획(GJ-EA)에 대해 세포에서 발생하는 라디칼 생성에는 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. LPS로 처리한 BV-2 미세아교세포에서 치자 에틸아세테이트 분획(GJ-EA)의 산화질소(NO) 생성정도를 평가한 결과, LPS 단독처리군에 비해 치자 에틸아세테이트 분획(GJ-EA)은 농도 의존적으로 산화질소 생성 억제활성을 나타내었다(Fig.
  • 이는 치자의 에틸아세테이트 분획에서 바닐산 유도체들이 분리되었다는 보고와도 일치함을 알 수 있다(Kim 등, 2006). 따라서 다량의 폴리페놀을 함유하는 치자의 에틸아세테이트분획에 대해 환원력, DPPH/ABTS 라디칼 제거활성, 미세아교세포와 과산화수소로 유도된 췌장암 세포의 증식 및 이동성에 대한 저해효과를 확인하기로 하였다.
  • 산화성 스트레스와 노화성 만성질환의 예방에도 기여가 높은 것으로 알려진 식물유래의 폴리페놀은 산화방지 활성을 비롯한 다양한 생물학적 활성에 관여하는 것으로 알려져 있다(Manach 등, 2005; Quideau 등, 2011). 따라서 치자 추출물과 각 분획에 함유된 총 폴리페놀의 함량을 측정함으로써 산화방지 활성이 강한 페놀성 분획을 찾고자 하였다. 치자의 에틸아세테이트 분획(GJEA)에서 갈산으로 환산한(gallic acid equivalent, GAE) 폴리페놀 함량이 134 mg/g인 반면, 헥세인(GJ-H)과 뷰탄올(GJ-Bu) 분획은 각각 9 mg/g와 27 mg/g으로 측정되어 치자의 에틸아세테이트 분획(GJ-EA)이 다량의 폴리페놀을 함유하는 페놀성 분획임을 확인하였다(Table 1).
  • Wang 등(2017)은 저농도의 과산화수소에 의해 위암세포의 증식이 촉진됨을 제시하였고, Cao 등(2016)은 과산화수소에 의해 췌장암 세포의 증식이 촉진될 뿐 아니라, 췌장암 세포의 전이와 이동성이 증가함을 확인하였고, 이에 대해 강황의 주요 페놀성 성분인 쿠쿠민이 억제효과를 나타냄을 제시한 바 있다. 따라서, 본 연구에서는 라디칼 제거활성과 산화질소 생성억제활성을 나타내는 치자의 에틸아세테이트 분획(GJ-EA)이 활성산소종의 하나인 과산화수소에 의한 증가된 암세포 증식과 이동성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 먼저, PANC-1 췌장암 세포주에 대해 과산화수소를 농도별로 48시간 처리 후 암세포의 생존율을 MTT로 평가한 결과, 1 μM 과산화수소 처리군이 과산화수소 비처리군에 비해 16% 생존율이 증가하였으나, 200 μM 과산화수소 처리군은 20% 감소하였고, 10 μM 과산화수소 처리군은 영향을 주지 않는 것으로 나타났다(Fig.
  • 치자의 물추출물과 주요성분인 제니포사이드와 크로신에 대한 생리활성 연구는 다양하게 이루어지고 있으나, 치자의 페놀성 물질에 대한 활성연구는 아직 미미한 상태이다. 따라서, 본 연구에서는 치자의 폴리페놀 다량 함유 분획을 이용하여 라디칼 제거활성과 과산화수소로 유도된 암세포의 증식과 이동성에 미치는 영향을 평가하고 치자 폴리페놀 다량 함유 분획의 산화방지 기능성 식품소재를 위한 기초자료로 제공하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
치자의 주성분과 그 효능은? 치자의 생리활성으로 항당뇨(Wu 등, 2009), 항염증(Xu 등, 2017), 혈압강하(Chen 등, 2017), 산화방지 활성(Xiao 등, 2017)과 기억력개선(Zhang 등, 2017)에 대한 연구들이 보고되고 있으며, 치자의 성분으로는 제니포사이드(geniposide), 제니포시드산(geniposidic acid), 제니핀(genipin), 가데노사이드(gardenoside)와 가도사이드(gardoside) 등의 이리도이드(iridoid) 화합물(Chang 등, 2005; Wang 등, 2016), 바닐산 유도체(Kim 등, 2006; Yu 등, 2012)와 카로테노이드(carotenoid) 화합물(Chen 등, 2008a; Peng 등, 2013; Wang 등, 2015) 등이 알려져 있다. 주성분인 제니포사이드와 그의 인글리콜(aglycone)인 제니핀은 lipopolysaccharide로 유도된 염증모델에서 염증반응을 저해하고(Fu 등, 2012), 고지방식이로 유도된 당뇨병 모델에서 간 글리코겐 인산첨가분해효소의 발현을 억제하여 혈당강하효과를 나타내고(Wu 등, 2009), 항혈전 효과(Suzuki 등, 2001)와 간세포보호 효과(Kim 등, 2010) 등을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 치자의 주요 카로테노이드 화합물인 크로신(crocin)류와 크로세틴(crocetin) 등은 산화방지 활성을 통한 간세포보호 효과(Gedik 등, 2017), 암세포의 증식억제와 염증성 사이토카인의 생성억제 효과(Oliveira 등, 2017)를 나타내는 것으로 보고되었다.
인체 내에서 산소는 어떤 역할을 하는가? 인체 내에서 산소는 생명유지를 위한 호흡과 에너지 생산과정에 중요한 작용을 하지만, 그 일부는 환경오염, 음주, 흡연, 화학약품과 산화적 스트레스에 의해 활성 산소종(ROS, reactive oxygen species)과 활성 질소종(RNS, reactive nitrogen species)을 생성한다. 활성 산소종에는 과산화물 음이온 라디칼, 하이드록실 자유 라디칼(hydroxyl free radicals)과 비자유 라디칼(non-free radical)인 과산화수소(H2O2) 등이 있으며, 활성 질소종에는 산화질소(nitric oxide, NO)와 과산화 질산 음이온(peroxynitrite, ONOO−) 등이 알려져 있다(Lee 등, 2016; Poprac 등, 2017).
활성 산소종에는 어떤 것이 있는가? 인체 내에서 산소는 생명유지를 위한 호흡과 에너지 생산과정에 중요한 작용을 하지만, 그 일부는 환경오염, 음주, 흡연, 화학약품과 산화적 스트레스에 의해 활성 산소종(ROS, reactive oxygen species)과 활성 질소종(RNS, reactive nitrogen species)을 생성한다. 활성 산소종에는 과산화물 음이온 라디칼, 하이드록실 자유 라디칼(hydroxyl free radicals)과 비자유 라디칼(non-free radical)인 과산화수소(H2O2) 등이 있으며, 활성 질소종에는 산화질소(nitric oxide, NO)와 과산화 질산 음이온(peroxynitrite, ONOO−) 등이 알려져 있다(Lee 등, 2016; Poprac 등, 2017). 자유 라디칼 반응에 의해 생성되는 활성 산소종과 활성 질소종은 구조적으로 매우 불안정하여 주위 세포들과 반응하여 단백질의 불활성화와 조직의 손상, 그리고 유전자 변이 등을 유발하여 노화, 퇴행성 신경질환, 대사증후군과 종양 같은 질환의 주요 원인으로 보고되고 있다(Islam, 2017; Kundu 등, 2012; Liu 등, 2017; Yang 등, 2017).
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