보고서 정보
주관연구기관 |
서울대학교 Seoul National University |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2014-05 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201500002863 |
과제고유번호 |
1711005843 |
사업명 |
중견연구자지원 |
DB 구축일자 |
2015-05-16
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키워드 |
Black raspberry.Seed oil.RAW 264.7.Anti-inflammatory.Ellagitannin.Caco-2.Anthocyanin.High fat diet induced obese mice.HT-29.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201500002863 |
초록
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연구의 목적 및 내용
본 연구의 목적은 국내에서 재배되는 Black raspberry의 씨앗과 과육에 함유되어 있는 주요 생리활성물질을 분석·분리하여 각각의 기능성을 확인하는 것이었다. 따라서, 본 연구에서는 동물 실험을 통해 black raspberry 씨앗 기름이 식물성 n-3 지방산의 훌융한 급원으로서 항염증 효과가 있다는 것을 밝히고, 암세포를 이용한 실험을 통해 Black raspberry 씨앗에서 추출한 ellagitannin류가 항암, 항염증 효과가 있는 것을 확인하였다. 또한 Black raspberry의 과육
연구의 목적 및 내용
본 연구의 목적은 국내에서 재배되는 Black raspberry의 씨앗과 과육에 함유되어 있는 주요 생리활성물질을 분석·분리하여 각각의 기능성을 확인하는 것이었다. 따라서, 본 연구에서는 동물 실험을 통해 black raspberry 씨앗 기름이 식물성 n-3 지방산의 훌융한 급원으로서 항염증 효과가 있다는 것을 밝히고, 암세포를 이용한 실험을 통해 Black raspberry 씨앗에서 추출한 ellagitannin류가 항암, 항염증 효과가 있는 것을 확인하였다. 또한 Black raspberry의 과육에서 anthocyanin을 분리하여 세포실험을 통한 항산화, 항염증 효과를 검증하였다.
연구결과
Black raspberry 씨앗 기름의 항염증 효과 검증(in-vitro, in-vivo)
in-vitro
- Black raspberry 씨앗 기름 추출 및 지방산 조성 확인
- RAW 264.7(마우스 macrophage) 세포에서 세포 독성 및 유효농도 확인 (MTT assay), LPS로 염증을 유발시킨 RAW264.7 세포주에 black raspberry 씨앗 기름을 비롯한 식용유를 emulsion화하여 처리한 후, 항염증 효과 확인 NO assay
In-vivo
- 고지방 식이(60% fat)로 비만이 유도된 C57BL/6 mice를 대상으로 black raspberry 씨앗 기름 실험군과 대조군 설정
- 체중, 식이섭취랑, 간, 비장, 신장, 부고환지방 무게 측정, 간 조직의 지방산 조성 분석
- 간조직 NF-κB. TNFα. IL-1β. IL-6. IL-10. MCP1. COX2. iNOS, Arginase1, Mgl-1, Chi3l3, Fetuin A. PPARα. PPARγ mRAN 발현 정도 확인
- 지방조직 : NF-κB. TNFα. IL-1β. IL-6. IL-10. MCP1. COX2. iNOS, Arginase1, Mgl-1, Chi3l3, leptin, adiponectin mRAN 발현 정도 확인
Anthocyanin fraction과 주요 individual anthocyanin의 항산화, 항염증 생리활성 검증
- Anthocyanin fraction: black raspberry, blackberry, Korean raspberry 사용
- 주요 individual anthocyanin: anthocyanidin, cyanidin-3-glucoside, cyanidin-3-rutinoside
- Total polyphenol, SOD. GPx. FRAP 분석
- Nitric oxide. prostaglandin E2 assay
- Western blot으로 단백질 발현 확인: iNOS, COX-2, Nrf2, NF-κB, I-κB expression
Black raspberry 씨앗에서 추출한 ellagitannin류의 항염종 생리확성 검증
- Black raspberry 씨앗에서 ellagitannin류의 분리 및 성분 분석: LC/MS 분석
- DPPH. FRAP. ABTS를 이용한 씨앗 추출물과 tannin fraction의 항산화능 비교
- Tannin fraction의 in vitro 항염증능 비교: NO assay
- HT-29 (human colon adenocarcinoma) 세포주에서 COX2, NF-κB. PARP, p21Waf1/Cip1 발현 정도 확인: western blotting
- Ellagic acid와 그의 주요 metabolite인 urolithin A와 B의 synergic effect 확인
- Apoptosis 지표 확인: MMP, caspase 3, 8, 9, ,Bax, Bcl-2
연구결과의 활용계획
- 기초과학과 응용학문의 융합(세포생물학, 인체생리학, 식품화학)
- 식품화학·영양학 등의 교육자료에 활용(식물 씨앗의 기능성)
- 한국에서 생산되는 천연식품을 주원료로 한 기능성 신소재 발굴
- 고부가 기능성 식품개발을 통한 수출증대 및 국가경쟁력 강화
- 기능성 식품 및 항암물질 상용화를 통한 국민건강증진 및 의료비 감소
Abstract
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Purpose&contents
The goal of this study was to extract bioactive compounds from black raspberry cultivated in Korea to evaluate their physiological activities. Black raspberry seed oil as a good source of n-3 fatty acid was evaluated to have anti-inflammation in high fat diet-induced obese mice.
Purpose&contents
The goal of this study was to extract bioactive compounds from black raspberry cultivated in Korea to evaluate their physiological activities. Black raspberry seed oil as a good source of n-3 fatty acid was evaluated to have anti-inflammation in high fat diet-induced obese mice. Ellagitannins from black raspberry seeds were evaluated to have anti-cancer and anti-inflammatory activities. Anthocyanins from black raspberry were also examined to have anti-oxidant and anti-inflammatory effect in vitro.
Result
Evaluation of anti-inflammation effects of black raspberry seed oil
in-vitro
- Seperation (hexane extraction) and composition analysis (GC) of seed oil
- Cell cytotoxicity in RAW264.7 cells(MTT assay), LPS induced NO assay in RAW264. 7 cells treated with black raspberry seed oil and commercial oils
in-vivo
- High fat diet(60 % fat) induced obese mice(black raspberry seed/control group)
- Weight, food intake, liver, spleen, kidney, epipidyrnal fat weight. fatty acid composition of liver of experimental mice
- Liver tissue: NF-κB. TNFα. IL-1β. IL-6. IL-10. MCP1. COX2. iNOS, Arginase1, Mgl-1, Chi3l3, Fetuin A. PPARα. PPARγ mRAN expression
- Adipose tissue: NF-κB. TNFα. IL-1β. IL-6. IL-10. MCP1. COX2. iNOS, Arginase1, Mgl-1, Chi3l3, leptin and adiponectin mRNA expression
Evaluation of anti-oxidant, anti-inflammation of anthocyanin fraction and main individual anthocyanins
- Anthocyanin fraction: black raspberry, blackberry and Korean raspberry
- Main individual anthocy anins: anthocyanidin, cyanidin-3-glucoside and cyanidin-3-rutinoside
- Total polyphenol, SOD, GPx and FRAP analysis
- Nitric oxide and prostaglandin E2 assay
- iNOS, COX-2, Nrf2, NF-κB and I-κB expression: western blot
Evaluation of anti-inflammation of ellagitannins from black raspberry seeds
- Seperation and composition analysis (LC/MS) of ellagitannins
- Anti-oxidant effect of tannin fraction: DPPH, FRAP, ABTS
- Anti-inflammation effect of tannin fraction : NO assay
- COX2, NF-κB, PARP and p21Waf1/Cip1 expression : western blotting, HT-29(human colon adenocarcinoma)
- synergistic effect of ellagic acid with main metabolite of ellagic acidt urolithin A, B)
- Apoptosis assay: MMP, caspase 3, 8, 9, Bax and Bcl-2 expressions
Expected Contribution
- Coordination of basic sciences and applied sciences (cell biology, human physiology, and food chemistry)
- Application for educational materials in food chemistry and nutrition(functionality of phytochernicals )
- Development of functional foods from natural products produced in Korea
- Increase in export by developing value-added functional foods
- Improvement of health and decrease in medical expense by commercializing functional foods and anti-inflammatory agents
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