보고서 정보
주관연구기관 |
서울대학교 산학협력단 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 |
TRKO201500003181 |
과제고유번호 |
1711008274 |
사업명 |
일반연구자지원(미래부) |
DB 구축일자 |
2015-05-16
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201500003181 |
초록
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본 연구는 식품 내 존재하는 글루코시놀레이트의 분해와 흡수, 체내 전환 및 갑상선에 미치는 영향을 이해하고 인과관계를 밝히고자 수행되었다.
연구에 사용된 일부 글루코시놀레이트(progoitrin, glucoerucin, glucotropaeolin, 총 3종)는 해당물질이 많이 함유된 식물체로부터 분리‧ 정제하였다. 또한 일부 분해산물(allyl thiocyanate, 2-hydroxy-3-butenyl cyanide, 5-(methylthio)pentanenitrile, 4-(methylthio)butyl thiocyanat
본 연구는 식품 내 존재하는 글루코시놀레이트의 분해와 흡수, 체내 전환 및 갑상선에 미치는 영향을 이해하고 인과관계를 밝히고자 수행되었다.
연구에 사용된 일부 글루코시놀레이트(progoitrin, glucoerucin, glucotropaeolin, 총 3종)는 해당물질이 많이 함유된 식물체로부터 분리‧ 정제하였다. 또한 일부 분해산물(allyl thiocyanate, 2-hydroxy-3-butenyl cyanide, 5-(methylthio)pentanenitrile, 4-(methylthio)butyl thiocyanate, 5-(sulfinylthio)pentanenitrile, 총 5종)은 합성하여 연구에 사용하였다.
식품 내에서의 가공/저장/조리 과정 중 글루코시놀레이트가 분해되어 생성되는 물질의 양상을 알아보기 위하여, 5종의 글루코시놀레이트(sinigrin, progoitrin, glucoerucin, gluconasturtin, glucobrassicin)가 포함된 식물체를 온도(상온, 37℃, 가열)와 pH(pH4, pH6.5, 발효) 조건을 달리하여 분쇄한 후 생성된 분해산물을 정량하였다. 유기 nitrile이 주 생성물이었으며, 낮은 pH환경 또는 가열 시 그 생성비율이 증가했다.그러나 발효를 거친 식물체의 경우 유기isothiocyanate의 생성이 증가하였으며, 발효된 배추의 경우 indole 계열 글루코시놀레이트 함유량이 높아 전체 글루코시놀레이트 함량이 비교적 낮음에도 불구하고 갑상선종 유발물질로 알려진 티오시안산 음이온이 상당량 검출되었다. 장세포 단일막을 사용하여 글루코시놀레이트 5종 (sinigrin, progoitrin, glucoerucin, glucotropaeolin, glucobrassicin)의 각 분해산물의 투과도를 측정한 결과, 각 R-group 내에서 유기isothiocyanate의 투과율이 유기nitrile과 유기thiocyanate의 투과율에 비하여 낮았으며, 각 분해산물의 투과율은 logP값과 역상관관계를 나타내었다. 또한 동물모델(Wistar rat)에 glucobrassicin을 제외한 4종의 글루코시놀레이트를 경구투여하고 5시간 후의 혈중 분해산물 농도를 측정 한 결과, sinigrin과 glucotropaeolin투여군에서 혈중 티오시안산 음이온이 유의적으로 증가하였으며, progoitrin 투여군의 경우 isothiocyanate(goitrin)가 가장 높은 농도로 검출되었다.
체내 대사안정성을 살펴보기 위하여 22종의 글루코시놀레이트 분해산물(R-CN, R-NCS, R-SCN)에 human liver S9 fraction를 처리한 결과, allyl isothiocyanate와 3종의 organic thiocyanate로부터 티오시안산 음이온이 생성되었으며, aliphatic-, benzyl nitrile과 3종의 organic thiocyanate로부터 시안산 음이온이 생성되었다. 시안산 음이온은 rhodanese를 함께 처리하였을 때 티오시안산 음이온으로 대부분 전환되었다. 4-(methylthio)butyl thiocyanate는 대사효소 없이도 수용액 상에서 티오시안산 음이온을 해리하였다. 또한 23종(indole-3-carbinol 추가)의 분해산물을 porcine thyroid peroxidase(TPO)에 처리한 결과, TPO의 저해물질로서 기존에 알려진 goitrin 뿐 아니라, 2-hydroxy-3-butenyl cyanide, 3-indoleacetonitrile, 4-(methylthio)butyl thiocyanate, indole-3-carbinol, 그리고 티오시안산 음이온을 처리한 군에서 TPO의 활성이 유의적으로 감소하였다. FRTL rat thyroid cell에 요오드와 함께 benzyl-, phenylethyl isothiocyanate, 4-(methylthio)butyl thiocyanate, 그리고 티오시안산 음이온을 처리하였을 때 세포 내로의 요오드 흡수량이 유의적으로 감소하였으며, benzyl thiocyanate의 경우 유의적이지는 않았으나 요오드 흡수를 저해하였고, 이는 고농도의 요오드를 처리하여도 회복되지 않았다.
본 연구결과를 토대로 글루코시놀레이트 포함 식물의 조리·가공·보관 등의 조건 개선 연구에의 활용이 기대된다. 또한 향후 글루코시놀레이트 섭취로 인한 위해도 평가 및 식이요인과 갑상선 질병 발생 간의 인과관계 규명 시 요구되는 기초자료가 될 것으로 예상된다. 나아가 국내 글루코시놀레이트 섭취와 갑상선 질환과의 인과관계에 대한 역학조사가 시행될 경우 본 연구결과가 중요한 기초자료로 활용될 것으로 예상된다.
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