본 연구는 DCE의 항산화 활성 및 신경세포 보호 효과에 평가하였다. 감 심지로부터 유용성 성분을 얻기 위하여 에탄올 추출을 한 결과 약 10.36±1.34%의 추출물의 수율을 얻을 수 있었다. DCE의 총 폴리페놀, 총 폴라보노이드 함량과 항산화 활성으로 DPPH, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력을 평가한 결과, DCE의 항산화 활성이 농도 의존적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한, DCE의 HT22 세포 보호 효과에 관하여 알아보기 위하여 HT22 세포에 DCE을 처리한 후 H2O2를 통한 산화적인 스트레스의 유도를 통하여 세포독성에 미치는 영향을 확인한 결과, DCE의 처리는 HT22 세포에 독성이 나타나지 않았으며, 이에 따라 항산화 효소인 SOD 활성이 증가와 지질과산화 생성물인 MDA level의 감소를 확인 할 수 있었다. 이러한 결과들로 볼 때, DCE의 항산화 및 산화적 스트레스로부터 신경세포 보호효과를 확인함으로서 향후 퇴행성 신경질환 예방에 유용한 건강기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 높을 것으로 판단된다.
본 연구는 DCE의 항산화 활성 및 신경세포 보호 효과에 평가하였다. 감 심지로부터 유용성 성분을 얻기 위하여 에탄올 추출을 한 결과 약 10.36±1.34%의 추출물의 수율을 얻을 수 있었다. DCE의 총 폴리페놀, 총 폴라보노이드 함량과 항산화 활성으로 DPPH, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력을 평가한 결과, DCE의 항산화 활성이 농도 의존적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한, DCE의 HT22 세포 보호 효과에 관하여 알아보기 위하여 HT22 세포에 DCE을 처리한 후 H2O2를 통한 산화적인 스트레스의 유도를 통하여 세포독성에 미치는 영향을 확인한 결과, DCE의 처리는 HT22 세포에 독성이 나타나지 않았으며, 이에 따라 항산화 효소인 SOD 활성이 증가와 지질과산화 생성물인 MDA level의 감소를 확인 할 수 있었다. 이러한 결과들로 볼 때, DCE의 항산화 및 산화적 스트레스로부터 신경세포 보호효과를 확인함으로서 향후 퇴행성 신경질환 예방에 유용한 건강기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 높을 것으로 판단된다.
This study examined the antioxidant activity and neuroprotective effects of ethanol extracts obtained from Diospyros kaki core (DCE). The total polyphenol and flavonoid contents in DCE was 786.47±15.27 and 31.14±0.82 mg/g, respectively. In addition, DCE exhibited a dose-dependent induc...
This study examined the antioxidant activity and neuroprotective effects of ethanol extracts obtained from Diospyros kaki core (DCE). The total polyphenol and flavonoid contents in DCE was 786.47±15.27 and 31.14±0.82 mg/g, respectively. In addition, DCE exhibited a dose-dependent induction of radical scavenging activity, determined by 1,1-diphenyl-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonicacid) (ABTS), ferric reducing antioxidant power (FRAP), and reducing power assays. The viability of HT22 hippocampal cells was examined to investigate the neuroprotective effect of DCE. DCE treatment did not induce cytotoxicity at concentrations below 1,000 ㎍/mL. Additionally, DCE treatment in the background of H2O2 induce oxidative stress revealed a significant increase in the survival rat, indicated by increased SOD activity and decreased levels of MDA, a lipid peroxidation product. Therefore, the results suggest that DCE can be used as a source of natural antioxidants source and a therapeutic agent for the treatment of brain disorders induced by oxidative stress and neuronal damage.
This study examined the antioxidant activity and neuroprotective effects of ethanol extracts obtained from Diospyros kaki core (DCE). The total polyphenol and flavonoid contents in DCE was 786.47±15.27 and 31.14±0.82 mg/g, respectively. In addition, DCE exhibited a dose-dependent induction of radical scavenging activity, determined by 1,1-diphenyl-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonicacid) (ABTS), ferric reducing antioxidant power (FRAP), and reducing power assays. The viability of HT22 hippocampal cells was examined to investigate the neuroprotective effect of DCE. DCE treatment did not induce cytotoxicity at concentrations below 1,000 ㎍/mL. Additionally, DCE treatment in the background of H2O2 induce oxidative stress revealed a significant increase in the survival rat, indicated by increased SOD activity and decreased levels of MDA, a lipid peroxidation product. Therefore, the results suggest that DCE can be used as a source of natural antioxidants source and a therapeutic agent for the treatment of brain disorders induced by oxidative stress and neuronal damage.
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문제 정의
DPPH 라디칼 소거능이 높으면 항산화 활성 증진으로 인체 내 노화를 억제하는 효과가 있다(Lee 등, 2013). DCE의 항산화 활성을 알아보기 위해 DPPH 및 ABTS 자유 라디칼 소거 활성에 대하여 조사하였다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 확인해 본 결과, DCE(0.
또한 Diospyros Kaki 추출물에서는 다양한 flavonoid (quercetin, hyperin, isoquercitrin, kaempferol, glycoside, catechin)를 포함하고 있으며, 이러한 화합물들은 또한 항산화 효과를 가진다고 보고하고 있다(Ohguchi 등, 2010; Sun 등, 2011; Sun 등, 2014). 따라서 DCE의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량 변화를 측정함으로써 항산화 및 신경세포 보호효과에 대한 가능성을 확인하였다. 먼저 총 폴리페놀과 총 플라보노이드에 대한 표준물질로 garlic acid와 naringin을 각각 사용하였다.
3A). 따라서 H2O2로 산화 유도된 HT22 세포에 감심지 에탄올 추출물을 처리하여 산화 독성으로부터 보호하는지 확인 하였다. 그 결과, Fig.
82 mg/g로 나타났다(Table1). 따라서, 본 연구에서는 감 심지는 항산화 활성에 크게 기여하는 대표물질인 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함유하여 뛰어난 항산화 효과를 나타낼 것으로 생각한다.
본 연구는 DCE의 항산화 활성 및 신경세포 보호 효과에 평가하였다. 감 심지로부터 유용성 성분을 얻기 위하여 에탄올 추출을 한 결과 약 10.
이러한 내용을 바탕으로 본 연구는 DCE의 에탄올 추출물에 대한 항산화 활성 및 신경세포에 대한 보호효과를 확인하는 것을 목표로 하여 총 폴리페놀, 총 폴라보노이드 함량, 항산화 활성에 중요한 1,1-diphenyl-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonicacid) (ABTS) 라디칼 소거능 및 환원력을 평가 하였다.
제안 방법
5, 125, 250, 500 및 1,000 μg/mL)와 H2O2를 동시 처리하였다. 37℃, 5% CO2 조건에서 5시간 동안 배양한 후 3-(4,5-dimethylthiazol2yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT, Sigma-Aldrich)분석을 통해 세포독성을 측정하였다. MTT assay는 배양 상등액을 제거하고 MTT 용액(5 mg/mL)을 30 μL씩 각각 well에 첨가하여 4시간 동안 배양한 후 생성된 formazan crystal을 dimethyl sulfoxide (DMSO, Sigma-Aldrich)에 녹여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.
6 well plate에 HT22 cell을 3×104 cells/well로 분주하고, 37℃, 5% CO2 incubator에서 6시간 동안 배양하면서 세포를 완전히 부착시킨 후 농도별 DCE (500 및 1,000 μg/mL)와 H2O2를 동시 처리하였다.
CAT 활성은 Catalase Assay Kit (Calbiochem, Inc., San Diego, CA, USA)을 이용하여 측정하였다. 위의 1 mg/mL로 정량한 cell lysate를 이용하여 제조자가 제시한 지침에 따라 CAT 활성을 측정하였다.
DCE를 500 및 1,000 μg/mL의 농도로 전 처리한 후 H2O2를 동시 처리하여 산화독성을 유도한 다음 MDA level을 측정하였다.
DCE을 500 및 1000 μg/mL의 농도로 전 처리한 후, H2O2를 처리하여 산화독성을 유도한 다음 세포 내 SOD 활성을 측정하였다.
5, 125, 250, 500 및 1000 μg/mL)로 처리하여 DCE의 H2O2 처리에 의한 세포독성에 따른 세포생존율을 MTT assay 방법으로 평가하였다. DCE을 HT22 세포에 처리 하였을 때 모든 농도에서 세포독성이 나타나지 않은 농도로 추후 실험을 진행하였다(Fig. 3A). 따라서 H2O2로 산화 유도된 HT22 세포에 감심지 에탄올 추출물을 처리하여 산화 독성으로부터 보호하는지 확인 하였다.
MTT assay는 미토콘드리아의 탈수소효소(mitochondrial dehydrogenase) 작용에 의해 노란색의 수용성 기질을 청자색을 띠는 비수용성 MTT formazan으로 환원시키는 능력을 이용한 측정법이다(Kwak 등, 2013). DCE이 생쥐 유래 해마의 세포독성에 미치는 영향을 확인하였다. HT22 세포에 농도별(31.
DPPH (Sigma-Aldrich) 라디칼 소거능은 Blois(1958)의 방법을 일부 수정하여 분석하였다. 메탄올에 용해된 0.
FRAP 용액 750 μL와 농도별(0.3125, 0.625, 1.25, 2.5, 5 및 10 mg/mL) DCE를 30 μL씩 첨가한 후 37℃ 항온수조에서 15분간 반응 후 microplate reader (Epoch)를 이용하여 593 nm에서 흡광도를 측정하였다.
FRAP은 Benzie와 Strain(1996)의 방법을 변형하여 측정하였다. 0.
HT22 cell을 3×104 cells/well씩 96 well plate (SPL, Pocheon, Korea)에 분주하고, 37℃, 5% CO2 incubator에서 12시간 동안 배양하면서 세포를 완전히 부착시킨 후 농도별 DCE (31.25, 62.5, 125, 250, 500 및 1,000 μg/mL)와 H2O2를 동시 처리하였다.
HT22 세포에 농도별(31.25, 62.5, 125, 250, 500 및 1000 μg/mL)로 처리하여 DCE의 H2O2 처리에 의한 세포독성에 따른 세포생존율을 MTT assay 방법으로 평가하였다.
HT22 세포에 대한 DCE의 전처리 후 H2O2 처리에 따른 MDA level 변화를 확인하기 위해 MDA 586 kit (Oxis Research, Portland, OR, USA)을 이용하였다. 위의 1 mg/mL로 정량한 cell lysate를 이용하여 제조자가 제시한 지침에 따라 MDA level을 측정하였다.
MTT assay는 배양 상등액을 제거하고 MTT 용액(5 mg/mL)을 30 μL씩 각각 well에 첨가하여 4시간 동안 배양한 후 생성된 formazan crystal을 dimethyl sulfoxide (DMSO, Sigma-Aldrich)에 녹여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.
건조한 시료 40 g에 1L의 95%의 ethanol (Duksan, Ansan, Korea)을 가하여 24시간 동안 교반 추출하였다. 원심분리(2,000 rpm, 20 min)하여 상층액을 분리하였다.
농도별 DCE (0.3125, 0.625, 1.25, 2.5, 5 및 10 mg/mL)의 100 μL에 0.2 M sodium phosphate buffer (pH 6.6) 100 μL 및 1% potassium ferricyanide (Sigma-Aldrich) 100 μL를 각각 첨가하여 50℃ 항온수조에서 20분 반응시킨 후 10% trichloroacetic acid(Sigma-Aldrich) 100 μL를 가하고 원심분리(12,000 rpm, 10분) 하였다.
따라서 본 연구에서는 DCE를 500 및 1,000 μg/mL의 농도로 전 처리한 후 H2O2를 동시 처리하여 산화독성을 유도한 다음 CAT 활성을 측정하였다.
이러한 내용을 바탕으로 본 연구는 DCE의 에탄올 추출물에 대한 항산화 활성 및 신경세포에 대한 보호효과를 확인하는 것을 목표로 하여 총 폴리페놀, 총 폴라보노이드 함량, 항산화 활성에 중요한 1,1-diphenyl-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonicacid) (ABTS) 라디칼 소거능 및 환원력을 평가 하였다. 또한 생쥐 해마 유래 HT22 세포에 DCE를 처리하여 세포생존율, 세포내 항산화 효소들(SOD, CAT) 및 지질과산화 생성물 malondialdehyde (MDA)의 분비능을 관찰해 보았다.
SOD와 같은 항산화 효소와 활성산소의 불균형은 세포내 기관이 활성산소의 공격을 받기 쉬워 세포 독성으로 이루어진다(Zemlan 등, 1989). 본 실험에서 DCE가 H2O2 처리에 의해 유발된 독성의 세포보호 효과를 확인하기 위하여 SOD활성을 측정하였다(Fig. 4A). DCE을 500 및 1000 μg/mL의 농도로 전 처리한 후, H2O2를 처리하여 산화독성을 유도한 다음 세포 내 SOD 활성을 측정하였다.
뇌 조직 지질성분인 불포화지방산은 과산화 과정을 통해 분해되어 MDA라고 하는 지질 과산화물을 생성하며, 이는 세포 내 산화스트레스에 대한 지표로 이용이 된다(Kim 등, 2017). 본 실험에서 DCE가 H2O2로 유도된 MDA를 억제하는지 평가하였다(Fig. 4C). DCE를 500 및 1,000 μg/mL의 농도로 전 처리한 후 H2O2를 동시 처리하여 산화독성을 유도한 다음 MDA level을 측정하였다.
37℃, 5% CO2 조건으로 5시간 동안 배양한 후 cell lysis buffer (Cell Signaling, Danvers, MN, USA)를 첨가하여 ice에서 5분 반응시키고, 13,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 cell lysate를 분리하였다. 분리된 cell lysate는 BCA protein detection kit (Thermo Scientific, Rockford, IL, USA)을 사용하여 1 mg/mL의 농도로 단백질 정량하여 기질로 사용하였으며, 측정과정은 제조자가 제시한 지침에 따라 진행하였다.
, San Diego, CA, USA)을 이용하여 측정하였다. 위의 1 mg/mL로 정량한 cell lysate를 이용하여 제조자가 제시한 지침에 따라 CAT 활성을 측정하였다.
HT22 세포에 대한 DCE의 전처리 후 H2O2 처리에 따른 MDA level 변화를 확인하기 위해 MDA 586 kit (Oxis Research, Portland, OR, USA)을 이용하였다. 위의 1 mg/mL로 정량한 cell lysate를 이용하여 제조자가 제시한 지침에 따라 MDA level을 측정하였다.
총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis 방법(Appel 등, 2001)을 일부 변형하여 분석하였다. 10 mg/mL 농도의 추출물 20 μL에 증류수 400 μL를 가한 다음, 2 N Folin-ciocalteuphenol reagent (SigmaAldrich, St.
이용액에 30% Na2CO3 (Duksan) 400 μL 를 가하여 1시간 동안 반응시킨 후 microplate reader (Epoch, BioTek, Winooski, VT, USA)를 이용하여 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드의 정량을 위하여 gallic acid (Sigma-Aldrich)를 이용하여 작성한 표준 곡선으로부터 총 플라보노이드 함량을 구하였다.
10 mg/mL 농도의 추출물 100 μL에 diethylene glycol(Sigma-Aldrich) 1 mL와 1 N NaOH (Duksan) 100 μL를 혼합하여 37℃ 항온수조에서 1시간 동안 반응하였다. 흡광도의 변화는 microplate reader (Epoch)를 이용하여 420 nm에서 측정하였으며, 총 플라보노이드의 정량을 위하여 naringin (Sigma-Aldrich)을 이용하여 작성한 표준 곡선으로부터 총 플라보노이드 함량을 구하였다.
희석된 ABTS 용액 20 μL에 농도별로 제조한 DCE (0.3125, 0.625, 1.25, 2.5, 5 및 10 mg/mL) 20 μL를 처리한 후 microplate reader (Epoch)를 이용하여 760 nm에서 흡광도를 측정하였다.
대상 데이터
0.3 M sodium acetate buffer (pH 3.6, Sigma-Aldrich), 10 mM TPTZ (Sigma-Aldrich) 및 20 mM FeCl3·6H2O (Sigma-Aldrich)를 제조하여 실험 직전에 10:1:1의 비율로 혼합하여 FRAP 용액을 제조하였다.
따라서 DCE의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량 변화를 측정함으로써 항산화 및 신경세포 보호효과에 대한 가능성을 확인하였다. 먼저 총 폴리페놀과 총 플라보노이드에 대한 표준물질로 garlic acid와 naringin을 각각 사용하였다. DCE의 수율은 10.
본 실험은 DCE의 항산화 활성 및 신경세포 보호 효과를 비교하기 위하여 충남 예산군 재배농가에서 시료를 구입하였다. 이후 감 심지를 분리하여 40℃에서 건조하였다.
생쥐 해마 유래 HT22 cell line은 ATCC에서 구매 후 사용하였으며, 5% fetal bovine serum (Gibco, Grand Island, NY, USA)과 penicillin, streptomycin (100 IU/mL, 100 μg/mL, Gibco)을 함유한 dulbecco’s modified eagle’s medium (DMEM, Welgene, Namcheon, Korea) 용액으로 37℃, 5% CO2 배양기에서 배양하였다.
데이터처리
Statistical analysis was performed using one way ANOVA test with a significant level of ***p<0.001 compared to H2O2 group.
Statistical analysis was performed using one way ANOVA test with a significant level of *p<0.05, **p<0.01, and ***p<0.001,compared to H2O2 group.
이상의 실험에서 얻어진 결과는 Statistical Package for Social Sciences (SPSS, 10.0, IBM, Chicago, IL, USA) software를 이용하여 one way ANOVA test로 분석하였으며, 시료 간의 유의성은 Duncan’s multiple range test로 p<0.05 수준에서 비교하였다.
이론/모형
ABTS (Sigma-Aldrich) 라디칼 소거능은 Re 등(1999)의 방법을 이용해서 측정하였다. 7.
SOD 활성은 SOD assay kit (Dojindo, Kyushu, Japan)을 이용하여 측정하였다. 6 well plate에 HT22 cell을 3×104 cells/well로 분주하고, 37℃, 5% CO2 incubator에서 6시간 동안 배양하면서 세포를 완전히 부착시킨 후 농도별 DCE (500 및 1,000 μg/mL)와 H2O2를 동시 처리하였다.
성능/효과
DPPH 라디칼 소거활성은 자유 라디칼의 환원활성으로 활성 산소의 소거활성과도 비례적인 것으로 알려져 있으며, ABTS 라디칼 소거능 또한 항산화 활성 측정 시 사용하는 실험방법으로, ABTS와 과황산칼륨을 혼합하여 암소에 두면 ABTS 양이온이 생성되어 항산화 물질과 반응하여 특유의 청록색이 탈색되며 이의 흡광도 변화로 측정되는 방법이다(Yoo 등, 2007). DCE에 대한 ABTS 라디칼 소거능에 관하여 알아본 결과, DCE을 처리하였을 때, 농도 의존적으로 ABTS 라디칼소거 활성이 증가하는 경향을 확인 할 수 있었다(Fig. 1B). 따라서 본 연구에서 감 심지 에탄올 추출의 자유라디칼 소거능이 증가한 것은 감 심지 에탄올 추출의 다양한 유효성분인 폴리페놀 및 플라보노이드의 영향에 따른 것이라 생각한다.
DCE의 수율은 10.36±1.34%이며, 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 786.47±15.27와 31.14±0.82 mg/g로 나타났다(Table1).
34%의 추출물의 수율을 얻을 수 있었다. DCE의 총 폴리페놀, 총 폴라보노이드 함량과 항산화 활성으로 DPPH, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력을 평가한 결과, DCE의 항산화 활성이 농도 의존적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한, DCE의 HT22 세포 보호 효과에 관하여 알아보기 위하여 HT22세포에 DCE을 처리한 후 H2O2를 통한 산화적인 스트레스의 유도를 통하여 세포독성에 미치는 영향을 확인한 결과, DCE의 처리는 HT22 세포에 독성이 나타나지 않았으며, 이에 따라 항산화효소인 SOD 활성이 증가와 지질과산화 생성물인 MDA level의 감소를 확인 할 수 있었다.
DCE의 항산화 활성을 알아보기 위해 DPPH 및 ABTS 자유 라디칼 소거 활성에 대하여 조사하였다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 확인해 본 결과, DCE(0.3125, 0.62, 1.25, 2.5, 5 및 10 mg/mL)를 처리하였을 때, 농도 의존적으로 DPPH 라디칼 소거활성이 증가하는 경향이 나타났다(Fig. 1A). DPPH 라디칼 소거활성은 자유 라디칼의 환원활성으로 활성 산소의 소거활성과도 비례적인 것으로 알려져 있으며, ABTS 라디칼 소거능 또한 항산화 활성 측정 시 사용하는 실험방법으로, ABTS와 과황산칼륨을 혼합하여 암소에 두면 ABTS 양이온이 생성되어 항산화 물질과 반응하여 특유의 청록색이 탈색되며 이의 흡광도 변화로 측정되는 방법이다(Yoo 등, 2007).
환원력이 강할수록 진한 녹색에 가깝게 발색된다(Kang 등, 2016). FRAP 및 reducing power로 환원력을 측정한 결과, DCE (0.3125, 0.625, 1.25, 2.5, 5 및 10 mg/mL)를 처리하였을 때, 농도 의존적으로 환원력을 증가시키는 것으로 관찰되었다(Fig. 2). 감 심지에 존재하는 폴리페놀 및 플라보노이드 화합물과 같은 생리활성물질들의 함량에 의해 환원력을 나타내는 것으로 보이며, DPPH 및 ABTS 라디칼 제거 활성과 함께 산화방지 능력을 가지고 있어, 향후 항산화 효능을 가진 천연물 소재로서의 활용 가치가 높아질 것으로 보인다.
감 심지로부터 유용성 성분을 얻기 위하여 에탄올 추출을 한 결과 약 10.36±1.34%의 추출물의 수율을 얻을 수 있었다.
DCE을 500 및 1000 μg/mL의 농도로 전 처리한 후, H2O2를 처리하여 산화독성을 유도한 다음 세포 내 SOD 활성을 측정하였다. 그 결과 감 심지 에탄올 추출물이 농도 의존적으로 세포 내 SOD 활성을 증가시켰다. 따라서 H2O2에 의하여 산화적 손상이 유도된 HT22 뇌 신경세포 보호 효과는 DCE에 의해 세포내 SOD 효소 활성의 증가로 의한 것으로 판단된다.
따라서 H2O2로 산화 유도된 HT22 세포에 감심지 에탄올 추출물을 처리하여 산화 독성으로부터 보호하는지 확인 하였다. 그 결과, Fig.3B와 같이 H2O2와 DCE를 동시에 처리한 처리 군에서 유의적으로 H2O2가 유도하는 산화 독성으로부터 세포를 보호하는 효과가 관찰되었다. 뇌 조직은 대사를 위한 산소이용률이 높고 과산화지질의 함량도 높지만 활성산소에 대한 산화방지 효소계나 산화방지제가 타 조직에 비해 상대적으로 적어 자유 라디칼 공격에 대해서 취약한 것으로 알려져 있다(Chung 등, 2016).
따라서 본 연구에서는 DCE를 500 및 1,000 μg/mL의 농도로 전 처리한 후 H2O2를 동시 처리하여 산화독성을 유도한 다음 CAT 활성을 측정하였다. 그 결과, H2O2 단독 처리된 HT22 세포에서 보다 H2O2와 함께 DCE가 동시 처리된 세포들에서 세포 내 CAT 활성이 증가되었다(Fig. 4B). 이러한 결과를 바탕으로 DCE가 유도하는 SOD 뿐만 아니라 CAT의 활성에 의하여 세포 보호효과를 유도하는 것으로 판단된다.
DCE를 500 및 1,000 μg/mL의 농도로 전 처리한 후 H2O2를 동시 처리하여 산화독성을 유도한 다음 MDA level을 측정하였다. 그 결과, 농도 의존적으로 세포 내 MDA level을 감소시켰다. Zhao(2009)의 연구에 따르면 페놀성 화합물을 함유하는 추출물은 지방의 산화를 억제하는 활성이 높은 것으로 알려져 있다.
DCE의 총 폴리페놀, 총 폴라보노이드 함량과 항산화 활성으로 DPPH, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력을 평가한 결과, DCE의 항산화 활성이 농도 의존적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한, DCE의 HT22 세포 보호 효과에 관하여 알아보기 위하여 HT22세포에 DCE을 처리한 후 H2O2를 통한 산화적인 스트레스의 유도를 통하여 세포독성에 미치는 영향을 확인한 결과, DCE의 처리는 HT22 세포에 독성이 나타나지 않았으며, 이에 따라 항산화효소인 SOD 활성이 증가와 지질과산화 생성물인 MDA level의 감소를 확인 할 수 있었다. 이러한 결과들로 볼 때, DCE의 항산화 및 산화적 스트레스로부터 신경세포 보호효과를 확인함으로서 향후 퇴행성 신경질환 예방에 유용한 건강기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 높을 것으로 판단된다.
4B). 이러한 결과를 바탕으로 DCE가 유도하는 SOD 뿐만 아니라 CAT의 활성에 의하여 세포 보호효과를 유도하는 것으로 판단된다.
후속연구
2). 감 심지에 존재하는 폴리페놀 및 플라보노이드 화합물과 같은 생리활성물질들의 함량에 의해 환원력을 나타내는 것으로 보이며, DPPH 및 ABTS 라디칼 제거 활성과 함께 산화방지 능력을 가지고 있어, 향후 항산화 효능을 가진 천연물 소재로서의 활용 가치가 높아질 것으로 보인다.
하지만 감의 부산물 중 하나인 감 심지(Diospyros kaki Core, DCE)에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 이러한 부산물의 화학적 조성 및 생물학적 특성을 규명 할 수 있다면, 새로운 고부가 가치의 기능성 소재로 탈바꿈시켜 건강식품 및 화장품의 원재료로 사용할 수 있을 것이다. 이러한 내용을 바탕으로 본 연구는 DCE의 에탄올 추출물에 대한 항산화 활성 및 신경세포에 대한 보호효과를 확인하는 것을 목표로 하여 총 폴리페놀, 총 폴라보노이드 함량, 항산화 활성에 중요한 1,1-diphenyl-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonicacid) (ABTS) 라디칼 소거능 및 환원력을 평가 하였다.
또한, DCE의 HT22 세포 보호 효과에 관하여 알아보기 위하여 HT22세포에 DCE을 처리한 후 H2O2를 통한 산화적인 스트레스의 유도를 통하여 세포독성에 미치는 영향을 확인한 결과, DCE의 처리는 HT22 세포에 독성이 나타나지 않았으며, 이에 따라 항산화효소인 SOD 활성이 증가와 지질과산화 생성물인 MDA level의 감소를 확인 할 수 있었다. 이러한 결과들로 볼 때, DCE의 항산화 및 산화적 스트레스로부터 신경세포 보호효과를 확인함으로서 향후 퇴행성 신경질환 예방에 유용한 건강기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 높을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
산화적 스트레스의 직접적 원인은?
이러한 퇴행성 질환은 활성산소에 기인된 것으로 알려져 있어 산화적 스트레스에 관한 연구의 관심이 높아지고 있다. 이러한 산화적 스트레스의 직접적 원인이 되는 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 superoxide radical (O•-2), hydrogen peroxide (H2O2), hydroxyl radical (OH•) 등이 있으며, 환경적 요인이나 생활습관 또는 스트레스로 인해 생성된다(Kim 등, 2017). ROS는 불안정하고 반응성이 높아 여러 생체물질과 쉽게 반응하며, 체내 고분자들을 공격하여 세포와 조직에 비가역적인 손상을 일으키거나 돌연변이, 세포독성 및 발암 등을 초래하게 된다(Koh 등, 2008).
고령화 현상으로 인한 질병적 문제는?
최근 평균수명의 증가로 인한 고령화 현상이 증가됨에 따라 치매와 같은 퇴행성 질환이 문제되고 있다. 이러한 퇴행성 질환은 활성산소에 기인된 것으로 알려져 있어 산화적 스트레스에 관한 연구의 관심이 높아지고 있다.
합성 항산화제의 한계점은 어떤 것들이 있는가?
따라서 활성 산소종으로 부터 발생하는 손상을 억제하기 위해 활성산소를 조절하여 강력한 항산화 능력을 갖춘 butylated hydroxyanisole (BHA) 및 butylated hydroxytoluene (BHT) 같은 합성 항산화제가 개발 되었다. 하지만 변이원성 및 독성으로 인한 부작용을 초래 하여 문제가 되고 있어 독성이 없는 안전한 식품 유래 천연 항산화제 연구가 활발히 진행되고 있다(Kim 등, 2006; Sung 등, 2016). 특히 각종 과채류의 천연물질인 폴리페놀, 플라보노이드가 항알레르기, 항암, 항산화 활성 등 다양한 생리활성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다(Lee 등, 2000).
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