[논문]매실 식초 분말의 항산화 및 유방암 세포주 증식 억제 효과

박울림; 김정호; 허지안; 원영선; 서권일

doi:10.5352/jls.2021.31.2.149

매실 식초 분말의 항산화 및 유방암 세포주 증식 억제 효과
Antioxidant and Antiproliferating Effects of Prunus mume Vinegar Powder on Breast Cancer Cells 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.31 no.2, 2021년, pp.149 - 157

박울림 (동아대학교 응용생명과학과) , 김정호 (경북대학교 식품공학부) , 허지안 (동아대학교 식품생명공학과) , 원영선 (동아대학교 식품생명공학과) , 서권일 (동아대학교 식품생명공학과)

초록
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매실은 주로 한국, 일본, 중국 같은 동아시아에 분포하고, 매실 나무의 열매는 한약재나 식재료로 쓰여왔다. 그러나 매실 열매를 이용한 이전의 연구는 대부분 추출물 형태로 진행하였기에, 많은 식품학적인 활용을 위해 매실 열매의 다양한 가공형태에서의 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에선 분무 건조한 매실 식초 분말(SPP)의 이화학적 특성과 생리활성을 평가하였다. SPP의 이화학적 특성에서 당도, pH, 총산도 및 수분 함량은 각각 8.90 °Brix, 3.19, 1.05% 및 3.07%로 확인되었다. SPP의 항산화 활성은 DPPH 라디칼 소거활성, 환원력 및 H2O2 소거활성에서 각각 65.55%, 1.48 및 48.07%로 양성 대조군과 비슷하거나 다소 낮게 유의적으로 높은 항산화 활성을 나타냈다. 또한 SPP를 농도별로 처리함에 따라 MDA-MB-231 인체 유방암 세포에서 유의적인 세포 증식 억제 활성을 보였다. 형태학적 연구에서 MDA-MB-231 세포에서 농도의존적으로 세포의 형태학적 변화가 확인되었고, apoptotic body와 핵의 응축을 나타냈다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 59.58 ㎍/g과 57.56 ㎍/g으로 확인되었다. 이러한 연구 결과를 통해 분무 건조한 매실 식초 분말은 항산화 및 암세포 증식억제능이 있는 기능성 식품 및 천연 의약품 소재로 활용이 가능할 것으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Prunus mume Sieb. et Zucc is widely distributed in East Asia (Korea, Japan, and China), and its fruit is often used as a medication and food material. However, because most previous studies have only investigated the state of Prunus mume fruit extract, studies on the various ways of processing this extract are still needed to increase its utilization. In this study, we evaluated the physicochemical properties and physiological activities of spray-dried Prunus mume vinegar powder (SPP). The sugar content, pH, total acidity, and moisture content of the SPP were 8.90 °Brix, 3.19, 1.05%, and 3.07%, respectively. The SPP exhibited significantly high antioxidant activity in terms of DPPH radical scavenging activity (65.55%), reducing power (1.48), and hydrogen peroxide scavenging activity (48.07%). In addition, the SPP remarkably decreased the cell viability of human breast MDA-MB-231 and human skin cancer SK-MEL-28 in a dose-dependent manner. The morphological results of the treatment of MDA-MB-231 cells with SPP were distorted, shrunken cell masses. Furthermore, apoptotic bodies and nuclear condensation formed in the SPP-treated MDA-MB-231 cells. The total polyphenol and flavonoid contents of the SPP were 59.58 ㎍/g (gallic acid equivalent) and 57.56 ㎍/g (quercetin equivalent). The results of this study indicate that SPP, which has antioxidant activity and anticancer effects, can be useful in the development of natural medicines and functional food ingredients.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. Effect of SPP on (A) DPPH radi-cal scavenging activity, (B) re-ducing power activity and (C) hydrogen peroxide scavenging activity. Data values are expressed as mean ± SE of triplicate deter-minations. Data values with dif-ferent superscripts indicate sig-nificant difference (p<0.05) by Duncan's multiple range tests. SPP: spray-dried Prunus mume vinegar powder.
표 Table 1. Physicochemical properties of SPP
그림 Fig. 2. Cell growth inhibitory effect on human mammary epithelial HMEC, human breast MDA-MB-231, colon cancer HT-29, prostate cancer PC-3 and skin cancer SK-MEL-28 cells treated with SPP for 72 hr by SRB assay. Data values are expressed as mean ± SD of triplicate determinations. Significant differences were compared with control at *p<0.05, **p<0.01, and ***p<0.001 by student's t-test. SPP: spray-dried Prunus mume vinegar powder.
그림 Fig. 3. Effect of SPP on morphological change and single-cell proliferation of breast cancer MDA-MB-231 cells. (A) Morphology was visualized by optical microscopy (x200, scale bar 100 μm) and quantified by cell number counting. (B) Colony formation capacities were determined by crystal violet staining and quantified. Results were expressed as the percentage of control. Data values are expressed as mean ± SD of triplicate determinations. Significant differences were compared with control at *p<0.05, **p<0.01, and ***p<0.001 by student's t-test. SPP: spray-dried Prunus mume vinegar powder.
그림 Fig. 4. Effect of SPP on nuclear fragmentation in breast cancer MDA-MB-231 cells. Cells were stained with 10 μg/ml of Hoechst 33,258 and examined by fluorescene. SPP: spray-dried Prunus mume vinegar powder.
표 Table 2. Total polyphenol and flavonoid contents of SPP

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 제조한 매실 식초를 분무건조법으로 가공하여 분말화시킨 매실 식초 분말의 항산화 및 암세포 증식 억제 효과를 평가하여 기능성 식품으로서의 가능성을 확인하고자 한다.

제안 방법

앞선 결과에서 가장 뛰어난 세포 증식 억제 효과를 보인 유방암 세포인 MDA-MB-231에 매실 식초 분말의 농도별 처리에 따른 세포의 형태학적 변화를 관찰하였다(Fig. 3A).

데이터처리

통계분석은 각 시료군 간의 유의적인 변화를 one-way ANOVA로 분석하였으며, 3 반복에 대한 평균 및 표준편차로 표시하였고, SRB assay의 각 군 간의 통계적 유의성에 대한 검증은 Student’s t-test를 실시하여 판정하였다(*p<0.05, **p< 0.01, ***p<0.001)
항산화 활성의 각 군 간의 통계적 유의성에 대한 검증은 Duncan’s multiple rage test를 통해 나타내었다.

이론/모형

, Japan)에 시료 300 μl를 취해서 측정하여 °Brix로표기하였다. 수분 함량은 105℃ 상압가열건조법에 따라 분석하였다.

성능/효과

3A). 매실 식초 분말을 처리한 군은 대조군에 비해 농도의존적으로 세포의 증식이 억제되는 것을 관찰할 수 있었다. 특히 7.
이상의 결과로 매실 식초 분말의 항산화 효과 및 유방암세포인 MDA-MB-231세포의 뛰어난 증식 억제 효과는 매실을 이용한 초산 발효 과정 중 생성된 유기산 및 다량의 폴리페놀과 플라보노이드 성분에 의한 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서 매실 식초를 분무건조하여 제조한 매실 식초 분말은 뛰어난 항산화 및 인체 유방암 세포의 증식 억제 효과가 있는 기능성 식품소재로서의 활용 가능성이 높을 것으로 사료된다.

후속연구

이상의 결과로 매실 식초 분말의 항산화 효과 및 유방암세포인 MDA-MB-231세포의 뛰어난 증식 억제 효과는 매실을 이용한 초산 발효 과정 중 생성된 유기산 및 다량의 폴리페놀과 플라보노이드 성분에 의한 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서 매실 식초를 분무건조하여 제조한 매실 식초 분말은 뛰어난 항산화 및 인체 유방암 세포의 증식 억제 효과가 있는 기능성 식품소재로서의 활용 가능성이 높을 것으로 사료된다.

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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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