[논문]Rhodosporidium toruloides를 활용한 비트 열수추출물의 중성지방 억제효과

강주원; 안병용

doi:10.7732/kjpr.2019.32.5.415

Rhodosporidium toruloides를 활용한 비트 열수추출물의 중성지방 억제효과
Inhibitory Effects of Hot Water Extract of Beta vulgaris L. on Triglyceride Biosynthesis Using Rhodosporidium toruloides 원문보기

韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources, v.32 no.5, 2019년, pp.415 - 422

강주원 (전북대학교 한약자원학과) , (전북대학교 한약자원학과) , 안병용 (전북대학교 한약자원학과)

초록
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본 연구에서는 Rhodosporidium toruloides를 활용하여 비트 열수추출물의 중성지방 억제효과를 확인하고자 하였다. 대조구, 실험대조구, 비트 열수추출물, 30% 및 60% 에탄올 추출물을 첨가한 YPD 배지에서 배양한 유지효모의 중성지방의 함량은 각각 8.76, 3.43, 2.87, 3.16 및 3.64 mg/dL로 나타났으며, 유지 효모의 세포수는 각각 10.48, 8.46, 12.40, 12.80 및 $8.24{\times}10^3cell/mL$로 나타났다. 대조구, 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 총 지질 함량은 각각 112.29, 38.90, 147.87, 211.36 및 291.89 mg/g로 나타났으며, 유지효모의 중성지방의 함량은 각각 6.02, 2.83, 2.38, 1.37 및 0.73 mg/dL로 나타났다. 대조구, 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물의 첨가 농도가 높아짐에 따라서 유지효모내 소량의 형광이 발현됨을 확인하였다. 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 세포수 증가율은 대조구에 비해 각각 -4, 21, 82 및 103%로 증가하였다. 유리지방산과 총 카로티노이드 함량은 비트 열수추출물의 첨가 농도에 따라 농도의존적으로 증가하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Rhodosporidium toruloides has been known as an in vitro model of fat metabolism. The purpose of this study is to identify the triglyceride inhibitory effects of hot water extracts from beetroot using R. toruloides. The triglyceride content of oleaginous yeast cultured from YPD culture medium were regulated by treatment of beet root hot water and ethanol extract, respectively. In addition, the number of cells in the oleaginous yeast was 10.48, 8.46, 12.40, 12.80 and $8.24{\times}10^3cell/mL$. The treatment of hot water extract of beet root increased total lipid content of oleaginous yeast in dose dependently. Moreover, the triglyceride content of oleaginous yeast was decreased by hot water extract of beet root extract, respectively. The fat droplet in the oleaginous yeast decreased according to the concentration of hot water extracts from beetroot. The ratio of increase in the number of cells in the oleaginous yeast were increased dose-dependently by treatment of hot water extract from beetroot compared with control group. The free fatty acid and total carotenoid contents were increased concentration-dependently by treatment of hot water extracts from beetroot. These study results indicate that hot water extracts from beetroot has a triglyceride inhibitory effects.

주제어

표/그림 (9)

그림 Fig. 1. Triglyceride content of R. toruloides according to beetroot different solvent extract treatment. Control, R. toruloides incubated in YPD medium without beetroot extract; Methionine, R. toruloides incubated in YPD medium with 0.0001% methionine; D.W., R. toruloides incubated in YPD medium with 0.1% of beetroot hot water extract; 30% EtOH and 60% EtOH. R. toruloides incubated in YPD medium with 0.1% of beetroot 30% ethanol extract and beetroot 60% ethanol extract, respectively. a-b) Means not sharing a common letter are significantly different among groups (p ＜0.05).
그림 Fig. 2. Total lipid content of R. toruloides according to beetroot hot water extract treatment. Control, R. toruloides incubated in YPD medium without beetroot hot water extract; Methionine, R. toruloides incubated in YPD medium with 0.02% methionine; 0.02%, 0.1% and 0.5% Beet, R. toruloides incubated in YPD medium with 0.02%, 0.1% and 0.5% beetroot hot water extract, respectively. a-c) Means not sharing a common letter are significantly different among groups (p＜0.05).
그림 Fig. 3. Triglyceride content of R. toruloides according to beetroot hot water extract treatment. Control, R. toruloides incubated in YPD medium without beetroot hot water extract; Methionine, R. toruloides incubated in YPD medium with 0.02% methionine; 0.02%, 0.1% and 0.5% Beet, R. toruloides incubated in YPD medium with 0.02%, 0.1% and 0.5% beetroot hot water extract, respectively. a-b) Means not sharing a common letter are significantly different among groups (p＜0.05).
표 Table 1. Cell number of R. toruloides according to beetroot different solvent extract treatment
그림 Fig. 4. Nile Red fluorescence test of R. toruloides according to beetroot hot water extract treatment. A, R. toruloides in YPD medium without beetroot hot water extract; B, 0.02% of methionine; C, 0.02% of beetroot hot water extract; D, 0.1% of beetroot hot water extract; E, 0.5% of beetroot hot water extract.
그림 Fig. 5. Cell image of R. toruloides according to beetroot hot water extract treatment. A, R. toruloides in YPD medium without beetroot hot water extract; B, 0.02% of methionine; C, 0.02% of beetroot hot water extract; D, 0.1% of beetroot hot water extract; E, 0.5% of beetroot hot water extract.
표 Table 2. Cell number of R. toruloides according to beetroot hot water extract treatment
그림 Fig. 6. Total carotenoid content of R. toruloides according to beetroot hot water extract treatment. Control, R. toruloides incubated in YPD medium without beetroot hot water extract; Methionine, R. toruloides incubated in YPD medium with 0.02% methionine; 0.02%, 0.1% and 0.5% Beet, R. toruloides incubated in YPD medium with 0.02%, 0.1% and 0.5% beetroot hot water extract, respectively. a-b) Means not sharing a common letter are significantly different among groups (p＜0.05).
표 Table 3. Acid value of of R. toruloides according to beetroot hot water extract treatment

AI 본문요약
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문제 정의

비트 추출물들에 의한 다양한 연구 진행에도 불구하고 유지효모를 활용한 비트 추출물의 항비만 효과에 관한 연구는 아직 보고된 바 없다. 따라서 본 연구는 R. toruloides를 활용하여 비트 추출물의 중성지방 억제효과를 확인하기 위해 수행되었다.
(2006) 과 Oh (2019)의 연구에서 유지효모의 유리지방산과 중성지방의 함량의 상관성을 연구한 결과, 유지효모의 중성지방 함량이 저하되었을 경우 유리지방산을 에너지로 이용하여 유리지방산의 함량이 증가된다는 연구결과를 보고하였다. 본 연구에서 비트 열수추출물의 첨가 농도가 높아짐에 따라 유리지방산의 함량이 증가한 반면 중성지방 함량이 감소한 결과는 비트 열수추출물이 유지효모내의 중성지방을 유리지방산으로 분해하여 에너지원으로 활용한 것으로 추정되는 바이다.
본 연구에서는 Rhodosporidium toruloides를 활용하여 비트열수추출물의 중성지방 억제효과를 확인하고자 하였다. 대조구, 실험대조구, 비트 열수추출물, 30% 및 60% 에탄올 추출물을 첨가한 YPD 배지에서 배양한 유지효모의 중성지방의 함량은 각각 8.

제안 방법

toruloides according to beetroot hot water extract treatment. Control, R. toruloides incubated in YPD medium without beetroot hot water extract; Methionine, R. toruloides incubated in YPD medium with 0.02% methionine; 0.02%, 0.1% and 0.5% Beet, R. toruloides incubated in YPD medium with 0.02%, 0.1% and 0.5% beetroot hot water extract, respectively. a-c) Means not sharing a common letter are significantly different among groups (p＜0.
1% (v/v)를 접종한 후 25℃에서 180 rpm으로 72시간 동안 배양하였다. Eppendorf tube에 배양액을 0.1 M 인산완충용액(pH 7.4)에 10배량(v/v)을 희석한 후, 희석한 배양액 0.01 mL을 혈구계수기에 주입하여 현미경 (Zeiss, Oberkochen, Germany)으로 관찰하였다.
유지효모의 세포수 계수는 혈구계수기를 이용하여 측정하였다. YPD 액체배지에 0.02, 0.1 및 0.5% (w/v)의 비트 열수추출 분말을 첨가하여 유지효모 0.1% (v/v)를 접종한 후 25℃에서 180 rpm으로 72시간 동안 배양하였다. Eppendorf tube에 배양액을 0.
Lee and Chin (2012)의 연구결과에 의하면 비트 물 추출물이 에탄올 추출물보다 항산화 활성이 높은 결과를 보고하였는데 본 연구에서도 비트 열수추출물이 유지효모의 성장을 촉진시킨 결과와 중성지방 억제효과가 가장 높은 결과로부터 중성지방 억제효과가 나타내는 유효성분은 수용성 물질임을 확인하였다. 따라서 유지효모의 중성지방의 억제효과에 대해 비트 추출물 중 열수추출물이 억제효과를 가장 높게 나타낸 결과로부터 비트 열수추출물을 선별하였다.
1% (v/v) 접종하여 25℃에서 180 rpm으로 72시간 동안 배양하였다. 배양 종료 후 비트 추출물 배양액을 4℃에서 3,000rpm으로 15분간 원심분리하여 상층액을 제거한 후 60℃의 건조기에서 60분간 건조한 균체량을 총 지질 함량과 중성지방 함량분석에 사용하였다.
)는 전라북도 익산 농원으로부터 공급받아 사용하였다. 비트를 분쇄하여 열수와 30% 및 60% 에탄올 10배량(w/v)을 가하여 60℃에서 3시간 동안 추출하였다. 추출물은 감압 농축기(EYELA, Rikakikai, Japan)를 활용하여 농축 후 동결건조하여 분말 형태로 회수하였으며, -20℃에서 보관하면서 사용하였다.
1% (v/v) 접종하여 25℃에서 180 rpm으로 72시간 동안 배양하였다. 실험구는 YPD 액체배지에 비트 추출분말을 0.02, 0.1 및 0.5% (w/v)로 첨가하여 용해시킨 후 121℃에서 15분간 고압 멸균하여 사용하였다. YPD 액체배지에 유지효모를 0.
1 N 에탄올성 수산화칼륨 용액으로 적정하였다. 용액이 미홍색으로 30초간 지속될때를 종말점으로 하여 산가를 측정하였다.
유지효모의 세포수 계수는 혈구계수기를 이용하여 측정하였다. YPD 액체배지에 0.
유지효모의 중성지방 함량은 아산제약(Seoul, Korea)의 중성지방 측정용 키트를 사용하여 측정하였다. 중성지방 표준용액에 조제한 반응시약을 유리관에 3 mL씩 분주하였다.
유지효모의 총 지질 함량은 Sha (2013)의 방법을 변형하여 사용하였다. 건조시킨 유지효모에 4 M 염화수소 3.

대상 데이터

본 시험에 사용된 비트(Beta vulgaris L.)는 전라북도 익산 농원으로부터 공급받아 사용하였다. 비트를 분쇄하여 열수와 30% 및 60% 에탄올 10배량(w/v)을 가하여 60℃에서 3시간 동안 추출하였다.
비트 추출물의 중성지방 억제효과에 대한 분석은 Jeong (2016)의 방법을 이용하였다. 실험에 사용된 유지효모 R. toruloides는 한국생명공학연구원 생물자원센터에서 분양받아 사용하였다. YPD 액체배지(1% yeast extract, 2% peptone, 2% dextrose)에 유지효모를 0.

데이터처리

각 시험군 간의 통계적 유의성 검정에 따른 통계분석은 ANOVA (one-way analysis of variance test)를 실시한 후 유의성이 있는 경우, p < 0.05 미만일 때 Ducan’s multiple range test로 사후 검정하였다.
모든 실험은 3회 반복하여 결과를 도출했으며, SPSS ver.12.0 통계 프로그램(IB-M, Chicago, USA)을 이용하여 평균±표준편차(Mean±S.D.)로 계산하였다.

이론/모형

유지효모내의 지방구 염색은 Kimura etal. (2004) 의 방법을 이용하여 확인하였다. 유지효모 배양액 0.
비트 추출물의 중성지방 억제효과에 대한 분석은 Jeong (2016)의 방법을 이용하였다. 실험에 사용된 유지효모 R.
유리지방산은 Chea et al. (2007)의 방법을 이용하여 측정하였다. 유지효모를 배양한 시료 10 g을 에틸에테르와 에탄올의 혼합액(2:1, v/v) 100 mL을 첨가하여 녹인 다음 1% 페놀프탈레인 용액 2-3방울을 가한 후 0.
유지효모내의 카로티노이드 함량은 Kim et al. (2015)의 방법을 이용하여 분석하였다. 유지효모를 배양한 시료를 4℃에서 15분간 3,000 rpm으로 원심분리 후 침전물을 이용하였다.

성능/효과

5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 세포수 증가율은 대조구에 비해 각각 -4, 21, 82 및 103%의 증가율을 나타내었다. 0.02% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 세포수는 대조구에 비해 유의적인 차이를 나타내지 않은 반면 0.1%와 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 세포수는 대조구에 비해 유의적으로 증가하였다.
37 ㎎/g로 나타났다. 0.02%와 0.1% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 유리지방산의 함량은 대조구에 비해 유의적인 차이가 나타나지 않은 반면 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 유리지방산의 함량은 대조구에 비해 유의적인 차이를 나타내었다. Lee et al.
135 ㎎/g로 나타났다. 0.02%와 0.1% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 총카로티노이드 함량은 대조구에 비해 유의적인 차이가 나타나지 않은 반면 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 총 카로티노이드 함량은 대조구에 비해 유의적인 차이를 나타냈다. 총 카로티노이드 함량은 비트 열수추출물의 첨가 농도에 따라 농도의존적으로 증가하였다.
3과 같다. 대조구, 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 중성지방의 함량은 각각 6.02, 2.83, 2.38, 1.37 및 0.73 ㎎/dL로 나타나 대조구에 비해 각각 52, 60, 77 및 87%의 중성지방 억제효과를 보였으며, 이중 가장 낮은 비율의 0.02% 비트 열수추출물을 첨가한 실험구도 지질과산화물을 분해하는(Zhang et al., 2003) 메티오닌보다 높은 억제효과를 나타내었다.
2와 같다. 대조구, 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 총 지질 함량은 각각 112.29, 38.90, 147.87, 211.36 및 291.89 ㎎/g로 나타났으며, 비트 열수추출물의 첨가 농도에 따라 총 지질 함량이 농도의존적으로 증가하였다. 비트 열수추출물의 농도가 0.
24×103 cell/mL로 나타났다. 대조구, 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 총 지질 함량은 각각112.29, 38.90, 147.87, 211.36 및 291.89 ㎎/g로 나타났으며, 유지효모의 중성지방의 함량은 각각 6.02, 2.83, 2.38, 1.37 및 0.73 ㎎/dL로 나타났다. 대조구, 실험대조구, 0.
6과 같다. 대조구, 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 총 카로티노이드 함량은 각각 0.085, 0.071, 0.052, 0.087 및 0.135 ㎎/g로 나타났다. 0.
73 ㎎/dL로 나타났다. 대조구, 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물의 첨가 농도가 높아짐에 따라서 유지효모내 소량의 형광이 발현됨을 확인하였다. 실험대조구, 0.
5%가 되도록 첨가한 YPD 배지에서 배양한 유지효모의 유리지방산의 함량은 Table 3과 같다. 대조구, 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트열수추출물을 첨가한 유지효모의 유리지방산의 함량은 각각 1.94, 2.11, 1.87, 1.89 및2.37 ㎎/g로 나타났다. 0.
대조구, 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5%비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 세포수는 각각 6.69, 6.41, 8.12, 12.24 및 13.62×103 cell/mL로 나타났으며, 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 세포수 증가율은 대조구에 비해 각각 -4, 21, 82 및 103%의 증가율을 나타내었다.
대조구, 실험대조구, 비트 열수추출물, 30% 및 60% 에탄올 추출물을 첨가한 YPD 배지에서 배양한 유지효모의 중성지방의 함량은 각각 8.76, 3.43, 2.87, 3.16 및 3.64 ㎎/dL로 나타났으며, 유지효모의 세포수는 각각 10.48, 8.46, 12.40, 12.80 및 8.24×103 cell/mL로 나타났다.
대조구, 실험대조구, 비트 열수추출물, 30% 및 60% 에탄올 추출물을 첨가한 유지효모의 세포수는 각각 10.48, 8.46, 12.40, 12.80 및 8.24×103 cell/mL 로 나타났다.
1과 같다. 대조구, 실험대조구, 비트 열수추출물, 30% 및 60% 에탄올 추출물을 첨가한 유지효모의 중성지방 함량은 각각 8.76, 3.43, 2.87, 3.16 및 3.64 ㎎/dL로 나타났다. 대조구에 비해 실험대조구, 열수추출물, 30% 및 60% 에탄올 추출물을 첨가한 유지효모의 중성지방 억제효과는 각각 60, 67, 63 및 58%로 나타났으며, 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 중성지방 억제효과가 가장 높았다.
24×103 cell/mL 로 나타났다. 대조구에 비해 실험대조구, 비트 열수추출물 및 30% 에탄올 추출물을 첨가한 유지효모의 세포수는 유의적으로 증가한 반면 비트 60% 에탄올 추출물을 첨가한 유지효모의 세포수는 오히려 감소하였다. Lee and Chin (2012)의 연구결과에 의하면 비트 물 추출물이 에탄올 추출물보다 항산화 활성이 높은 결과를 보고하였는데 본 연구에서도 비트 열수추출물이 유지효모의 성장을 촉진시킨 결과와 중성지방 억제효과가 가장 높은 결과로부터 중성지방 억제효과가 나타내는 유효성분은 수용성 물질임을 확인하였다.
64 ㎎/dL로 나타났다. 대조구에 비해 실험대조구, 열수추출물, 30% 및 60% 에탄올 추출물을 첨가한 유지효모의 중성지방 억제효과는 각각 60, 67, 63 및 58%로 나타났으며, 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 중성지방 억제효과가 가장 높았다. 중성지방 억제효과와 유지효모의 세포수와의 상관관계를 규명하기 위하여 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 세포수를 계수한 결과는 Table 1과 같다.
5% 비트 열수추출물의 첨가 농도가 높아짐에 따라서 유지효모내 소량의 형광이 발현됨을 확인하였다. 실험대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 세포수 증가율은 대조구에 비해 각각 -4, 21, 82 및 103%로 증가하였다. 유리지방산과 총 카로티노이드 함량은 비트 열수추출물의 첨가농도에 따라 농도의존적으로 증가하였다.
5% 비트 열수추출물을 첨가한 유지효모의 세포수 증가율은 대조구에 비해 각각 -4, 21, 82 및 103%로 증가하였다. 유리지방산과 총 카로티노이드 함량은 비트 열수추출물의 첨가농도에 따라 농도의존적으로 증가하였다.
4와 같다. 유지효모의 배양에 따라 유지효모내 지방소적이 증가하였으며, 배양에 따라 증가한 유지효모내 지방소적은 비트 열수추출물의 첨가 농도가 높아짐에 따라서 유지효모내 소량의 형광이 발현됨을 확인하였다. 0.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	비만의 원인은?	비만은 과다하게 섭취되어 소비되지 못한 에너지가 중성지방으로 과도하게 축적되어 있는 상태를 의미하며 각종 암, 고혈압, 당뇨병, 심혈관계 질환 등 각종 질환의 발병 원인으로 알려지면서 현재 전세계적으로 심각한 영양문제로 대두되었다(Tyrovolas and Panagiotakos, 2010). 비만은 지방전구세포의 분화 및 지질합성 과정에 의해 지방세포내 중성지방의 축적으로 발생되며, 지방세포내 중성지방의 합성을 억제하는 것이 비만 억제의 효과적인 치료방법으로 알려져 있다(Chen and Farese Jr, 2005; Park et al., 2013).
	비만은 무엇입니까?	, 2017; Lim, 2006). 비만은 과다하게 섭취되어 소비되지 못한 에너지가 중성지방으로 과도하게 축적되어 있는 상태를 의미하며 각종 암, 고혈압, 당뇨병, 심혈관계 질환 등 각종 질환의 발병 원인으로 알려지면서 현재 전세계적으로 심각한 영양문제로 대두되었다(Tyrovolas and Panagiotakos, 2010). 비만은 지방전구세포의 분화 및 지질합성 과정에 의해 지방세포내 중성지방의 축적으로 발생되며, 지방세포내 중성지방의 합성을 억제하는 것이 비만 억제의 효과적인 치료방법으로 알려져 있다(Chen and Farese Jr, 2005; Park et al.

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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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