[논문]올벚나무 잎 추출물의 항염 효능 및 유효성분 규명

홍혜진; 고하나; 이남호

doi:10.15230/scsk.2019.45.2.117

초록
AI-Helper

올벚나무 잎 추출물을 제조하고 LPS로 자극시킨 RAW 264.7 대식세포에 대한 항염 효과를 조사하였다. 추출물 및 분획물(n-hexane, ethyl acetate, n-butanol 및 water)에 대하여 활성 실험을 진행한 결과, $100{\mu}g/mL$ 농도에서 ethyl acetate (EtOAc) 분획물이 세포독성 없이 76.3%의 NO 생성 억제 효과를 나타내었다. 또한 EtOAc 분획물이 농도 의존적으로 NO 생성을 효과적으로 억제하고 있음을 확인하였다. 이러한 항염 효과에 대한 추가적인 기전 연구를 진행한 결과, EtOAc 분획물이 $PGE_2$, $IL-1{\beta}$ 및 IL-6의 생성을 감소시켰으며, iNOS와 COX-2 단백질의 발현도 억제시키는 것을 확인하였다. EtOAc분획물에서 활성 성분을 규명하기 위하여 column chromatography를 진행하였으며 5개의 화합물을 분리 동정하였다. ursolic acid (1), prunasin (2), methyl p-coumarate (3), kaempferol (4), astragalin (5). 분리된 compound 1 - 5는 모두 올벚나무 잎에서 처음 분리된 물질이다. 분리된 화합물을 대상으로 활성 실험을 진행한 결과, 플라보노이드 compound 4와 5가 NO 생성을 억제하고 있음을 확인하였다. 이상의 결과를 바탕으로, 플라보노이드를 유효성분으로 함유하는 올벚나무 잎은 항염 효과를 갖는 천연 소재로서 활용이 가능할 것이라 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study Anti-inflammatory activity was investigated for the extract of Prunus pendula for. ascendens (Makino) Ohwi by monitoring nitric oxide (NO) production in LPS-stimulated RAW 264.7 murine macrophage cells. The P. pendula ethyl acetate (EtOAc) fraction showed to decrease the NO synthesis b...

In this study Anti-inflammatory activity was investigated for the extract of Prunus pendula for. ascendens (Makino) Ohwi by monitoring nitric oxide (NO) production in LPS-stimulated RAW 264.7 murine macrophage cells. The P. pendula ethyl acetate (EtOAc) fraction showed to decrease the NO synthesis by 76.3% at $100{\mu}g/mL$ concentration. The inhibition occurred in a dose-dependent manner without causing cell toxicity. The EtOAc fraction also inhibited the production of $PGE_2$, $IL-1{\beta}$, IL-6 and expression of iNOS, COX-2 protein in dose-dependent manner. From the phytochemical study to isolate the active constituents, five known compounds were identified, which are ursolic acid (1), prunasin (2), methyl p-coumarate (3), kaempferol (4), astragalin (5). All of the compounds 1 - 5 were isolated for the first time from the P. pendula. Among the isolates, the flavonoids 4 and 5 were verified to inhibit NO production with high efficiency. These results suggested that extract of P. pendula leaves could be useful as anti-inflammatory agents in pharmaceutical or cosmetic applications.

주제어

표/그림 (10)

$Figure 1. Effects of extract, solvent fractions (A) and EtOAc fraction (B) from P. pendula for. ascendens leaves on NO production and cell viability in LPS-induced RAW 264.7 macrophage cells. The results were expressed as the mean ± SD of triplicate experiments; *p < 0.05, **p < 0.01.$ 그림 Figure 1. Effects of extract, solvent fractions (A) and EtOAc fraction (B) from P. pendula for. ascendens leaves on NO production and cell viability in LPS-induced RAW 264.7 macrophage cells. The results were expressed as the mean ± SD of triplicate experiments; ^*p < 0.05, ^**p < 0.01.
$Figure 2. Effects of EtOAc fraction from P. pendula for. ascendens leaves on production of PGE2, TNF-α, IL-1β, and IL-6 in LPS-induced RAW 264.7 macrophage cells. The results were expressed as the mean ± SD of triplicate experiments; *p < 0.05, **p < 0.01.$ 그림 Figure 2. Effects of EtOAc fraction from P. pendula for. ascendens leaves on production of PGE₂, TNF-α, IL-1β, and IL-6 in LPS-induced RAW 264.7 macrophage cells. The results were expressed as the mean ± SD of triplicate experiments; ^*p < 0.05, ^**p < 0.01.
$Figure 3. Effects of EtOAc fraction from P. pendula for. ascendens leaves on the levels of iNOS and COX-2 protein. The iNOS or COX-2 protein levels in each sample was normalized to the quantity of β-actin.$ 그림 Figure 3. Effects of EtOAc fraction from P. pendula for. ascendens leaves on the levels of iNOS and COX-2 protein. The iNOS or COX-2 protein levels in each sample was normalized to the quantity of β-actin.
그림 Figure 4. ¹H and ¹³C NMR spectra of compound 1 (400 and 100 MHz, C₆D₅N).
그림 Figure 5. ¹H and ¹³C NMR spectra of compound 2 (400 and 100 MHz, CD₃OD).
그림 Figure 6. ¹H and ¹³C NMR spectra of compound 3 (400 and 100 MHz,CDCl₃).
그림 Figure 7. ¹H and ¹³C NMR spectra of compound 4 (400 and 100 MHz, CD₃OD).
그림 Figure 8. ¹H and ¹³C NMR spectra of compound 5 (400 and 100 MHz, CD₃OD).
그림 Figure 9. Chemical structures of compounds 1 - 5 isolated from P. pendula for. ascendens leaves.
그림 Figure 10. Effects of isolated compounds 1 - 5 P. pendula for. ascendens leaves on NO production and cell viability in LPS-induced RAW 264.7 cells. The results were expressed as the mean ± SD of triplicate experiments; ^*p < 0.05, ^**p < 0.01.

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

올벚나무 잎 추출물의 항염증 효과 및 유효 성분을 확인하고자 본 연구를 진행하였다. 올벚나무 잎으로부터 70% 에탄올 추출물 및 용매 분획물(n-Hex, EtOAc, n-BuOH, water)을 얻었고, 추출물 및 분획물에 대한 항염활성 실험을 진행한 결과, EtOAc 분획물이 세포독성 없이 농도의존적으로 NO 생성을 저해시키는 효과가 있음을 확인하였다.
이에 본 연구에서는 올벚나무 잎 추출물을 이용하여 유효 성분 연구 및 LPS로 자극시킨 대식세포에서의 NO 생성 억제 활성, prostaglandin E₂ (PGE₂) 및 전염증성 cytokine 생성 억제 활성과 염증과 관련된 단백질 발현에 미치는 효과에 대해 확인함으로써 항염증 활성을 갖는 천연 소재로서 활용 가능성을 알아보고자 연구를 진행하였다.

제안 방법

NO 생성 억제 효과를 나타낸 올벚나무 잎 EtOAc 분획물의 항염 활성 기전 연구를 위해 sandwich ELISA kit를 이용하여 PGE₂ 및 전염증성 cytokine 생성 억제 효과를 측정하였다. 그 결과, 올벚나무 잎 EtOAc 분획물은 TNF-α 의 생성을 억제하는데 효과가 미미한 반면, PGE₂, IL-1β 및 IL-6의 생성을 농도 의존적으로 감소시키는 것을 확인 하였다(Figure 2).
과도하게 생성된 NO는 만성 염증에 관여하며 유전자 변이, 조직과 신경 손상을 유발한다[11]. 올벚나무 잎 추출물의 항염증 효과를 확인하기 위하여 마우스 대식세포주인 RAW 264.7 cell을 LPS로 자극하여 유도된 NO 및 전염증성cytokine 생성 억제 활성을 측정하였다. 올벚나무 잎은 70% 에탄올 수용액을 이용하여 추출한 후, 얻어진 추출물을 용매 극성 순서에 따라 분획하여 n-hexane (Hex, 2.
올벚나무 잎으로부터 분리된 화합물에 대한 항염 활성을 측정하기 위해 NO 생성 억제 활성 및 세포독성을 확인하였다. 100 μM 농도로 실험을 진행한 결과, compound 4 및 5가 세포독성 없이 약 47.
항염 효과가 우수했던 올벚나무 잎 EtOAc 분획물에 대하여 column chromatography를 수행하여 5개의 화합물을 분리하였으며, NMR분석을 통해 화합물의 구조를 확인하였다.

대상 데이터

실험에 사용된 올벚나무 잎(시료번호 : 485)은 2017년 9월 제주생물자원㈜에서 구입하여 사용하였다. 구입한 올벚나무 잎은 동결 건조 후 분쇄하여 사용하였다.

데이터처리

본 실험의 결과는 3회 반복 실험하여 측정한 값을 평균 ± 표준편차로 나타내었다. 통계 분석은 Excel software (version 2007, Microsoft Corp.
본 실험의 결과는 3회 반복 실험하여 측정한 값을 평균 ± 표준편차로 나타내었다. 통계 분석은 Excel software (version 2007, Microsoft Corp., USA) 프로그램으로 student’s t-test를 실시해 통계처리 하였고, 대조군과 실험군 사이의 차이는 95% 수준에서 유의성이 있는 것으로 판단하였다;*p < 0.05, **p < 0.01.

성능/효과

및 전염증성 cytokine 생성 억제 효과를 측정하였다. 그 결과, 올벚나무 잎 EtOAc 분획물은 TNF-α 의 생성을 억제하는데 효과가 미미한 반면, PGE₂, IL-1β 및 IL-6의 생성을 농도 의존적으로 감소시키는 것을 확인 하였다(Figure 2).
Kaempferol (4)과 astragalin (5)은 염증 매개인자인 iNOS와 COX-2 단백질의 발현을 억제함으로써 항염 효과를 나타낸다는 연구결과가 보고되어 있다[29,30]. 따라서 추가적인 기전연구는 진행하지 않았으며, 올벚나무 잎EtOAc 분획물에 flavonoid 화합물, 특히 astragalin(5)이 다량 함유되어 있음을 본 연구를 통해 확인하였고, 이로 인해 EtOAc 분획물이 다른 분획물에 비해 높은 항염 활성을 나타내는 것이라 판단된다.
이를 통하여 올벚나무 잎 EtOAc 분획물이 나타내는 항염 활성에 대한 추가적인 기전 연구를 진행하였으며, Western blot 분석법을 통해 NO 생성에 관여하는 iNOS단백질의 발현이 감소되는 것을 확인하였다. 또한 ELISA를 통해 PGE₂ 및 전염증성 cytokine인 IL-1β과 IL-6의 생성을 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인하였고, PGE₂생성 억제 기전에 영향을 미치는 COX-2 단백질 발현이 올벚나무 잎 EtOAc 분획물에 의해 감소되는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 토대로 EtOAc 분획물의 활성 성분을 찾고자 column chromatography를 수행하여 5개의 화합물을 분리⋅`동정하였으며, ursolic acid (1), prunasin (2), methylp-coumarate (3), kaempferol (4), astragalin (5)으로 확인되었다.
이러한 결과를 토대로 EtOAc 분획물의 활성 성분을 찾고자 column chromatography를 수행하여 5개의 화합물을 분리⋅`동정하였으며, ursolic acid (1), prunasin (2), methylp-coumarate (3), kaempferol (4), astragalin (5)으로 확인되었다. 분리된 화합물의 항염 활성 실험 결과, compound 4와5가 NO 생성을 억제하고 있음을 확인하였다.
올벚나무 잎 추출물의 항염증 효과 및 유효 성분을 확인하고자 본 연구를 진행하였다. 올벚나무 잎으로부터 70% 에탄올 추출물 및 용매 분획물(n-Hex, EtOAc, n-BuOH, water)을 얻었고, 추출물 및 분획물에 대한 항염활성 실험을 진행한 결과, EtOAc 분획물이 세포독성 없이 농도의존적으로 NO 생성을 저해시키는 효과가 있음을 확인하였다. 이를 통하여 올벚나무 잎 EtOAc 분획물이 나타내는 항염 활성에 대한 추가적인 기전 연구를 진행하였으며, Western blot 분석법을 통해 NO 생성에 관여하는 iNOS단백질의 발현이 감소되는 것을 확인하였다.
올벚나무 잎으로부터 70% 에탄올 추출물 및 용매 분획물(n-Hex, EtOAc, n-BuOH, water)을 얻었고, 추출물 및 분획물에 대한 항염활성 실험을 진행한 결과, EtOAc 분획물이 세포독성 없이 농도의존적으로 NO 생성을 저해시키는 효과가 있음을 확인하였다. 이를 통하여 올벚나무 잎 EtOAc 분획물이 나타내는 항염 활성에 대한 추가적인 기전 연구를 진행하였으며, Western blot 분석법을 통해 NO 생성에 관여하는 iNOS단백질의 발현이 감소되는 것을 확인하였다. 또한 ELISA를 통해 PGE₂ 및 전염증성 cytokine인 IL-1β과 IL-6의 생성을 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인하였고, PGE₂생성 억제 기전에 영향을 미치는 COX-2 단백질 발현이 올벚나무 잎 EtOAc 분획물에 의해 감소되는 것을 확인하였다.

후속연구

이상의 연구 결과를 바탕으로 플라보노이드를 포함하는 올벚나무 잎 추출물이 항염 효과를 갖는 천연 소재로서 활용이 가능할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	염증반응은 무엇입니까?	염증반응은 바이러스나 박테리아와 같은 병원균의 침입을 인지한 면역세포가 생체를 보호하기 위해 일어나는 방어 기전 중의 하나로, 일반적인 상태에서는 초기상태가 지난 후 정상으로 돌아오지만 염증을 일으키는 인자들이 없어지지 않거나 반응이 심화되면 정상세포와 조직 등에 손상을 입혀 만성 염증질환이나 자가 면역질환의 원인이 된다[1]. 대식세포(macrophage)는 염증반응에 관여하는 주요 세포로, 동물 체내 모든 조직에 분포하며 체내에서 선천적으로 면역반응을 담당한다[2].
	iNOS, COX-2와 같은 효소의 작용을 저해시키거나 염증 매개체들의 분비를 억제시키는 물질들이 염증성 질환을 치료하는 항염증제로써의 개발 가능성이 높은 이유는 무엇입니까?	대식세포(macrophage)는 염증반응에 관여하는 주요 세포로, 동물 체내 모든 조직에 분포하며 체내에서 선천적으로 면역반응을 담당한다[2]. 대식세포가 염증 유발물질인 lipopolysaccharide (LPS) 등에 의해 자극 받게 되면 inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2) 및 전염증성 cytokine과 같은 염증 매개체들의 분비를 촉진시키며, 이들은 leukotriene, prostaglandin 및 nitric oxide (NO)를 생성시키면서 염증 반응에 관여한다[3]. 따라서 iNOS, COX-2와 같은 효소의 작용을 저해시키거나 염증 매개체들의 분비를 억제시키는 물질들은 염증성 질환을 치료하는 항염증제로써의 개발 가능성이 높다고 할 수 있으며, 이러한 항염증 소재들은 피부 자극 완화에 도움을 주어 여드름 및 아토피 등을 완화하는데 도움을 줄 수 있다[4].
	올벚나무(Prunus pendula for. ascendens (Makino) Ohwi)의 이름이 붙여진 유래는 무엇입니까?	올벚나무(Prunus pendula for. ascendens (Makino) Ohwi)는 장미과(Rosaceae)에 속하는 낙엽교목으로, 꽃이 잎보다 먼저 핌과 동시에 다른 벚나무보다 일찍 꽃이 피므로 올벚나무라 한다. 높이가 10 m에 달하며 가지가 가늘고 잎과 더불어 잔털이 있으며 꽃은 암술대에는 털이 없으나 꽃받침통의 밑 부분에 털이 있고 산형상으로 달리는 것이 특징이다[5].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

올벚나무 잎 추출물의 항염 효능 및 유효성분 규명
Anti-inflammatory Effects of the Extracts of Prunus pendula for. ascendens (Makino) Ohwi Leaves and Identification of Active Constituents 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

표/그림 (10)

표/그림 (10)

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

성능/효과

후속연구

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

올벚나무 잎 추출물의 항염 효능 및 유효성분 규명 Anti-inflammatory Effects of the Extracts of Prunus pendula for. ascendens (Makino) Ohwi Leaves and Identification of Active Constituents 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

표/그림 (10) 모든 표/그림 보기

표/그림 (10) 슬라이드로 보기

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

성능/효과

후속연구

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

이남호 (70)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

올벚나무 잎 추출물의 항염 효능 및 유효성분 규명
Anti-inflammatory Effects of the Extracts of Prunus pendula for. ascendens (Makino) Ohwi Leaves and Identification of Active Constituents 원문보기

초록
AI-Helper

표/그림 (10)

표/그림 (10)

AI 본문요약
AI-Helper