퉁퉁마디 지상부 분획의 산화방지 활성, 활성산소종 생성과 세포독성 조절작용

강스미(Smee Kang),홍정일(Jungil Hong) 한국식품과학회 2016 한국식품과학회지 Vol.48 No.6

본 연구에서는 퉁퉁마디 지상부를 70% 메탄올로 추출한 후, 이에 대해 용매분획하여 얻은 Fr.H, Fr.E, Fr.EA, Fr.B, 및 Fr.W, 5분획의 산화방지 효과, ROS 생성효과, 세포독성 효과 및 관련 기작에 대한 기능성을 검토하였다. 이 중 Fr.EA가 가장 높은 폴리페놀 및 플라보노이드 성분 함량을 나타내었으며 Fr.B가 이어서 높은 함량을 보였다. Fr.EA는 DPPH와 ABTS 라디칼 및 아질산 이온의 소거에 있어서도 다른 분획들보다 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며, 특히 아질산이온의 소거에 가장 뛰어난 활성을 보였다. 리놀레산 지질과산화 시스템에서는 Fr.EA와 Fr.B가 강한 산화억제 활성을 나타내었으며, 이들의 라디칼 소거능은 물론 Fe2+에 대한 킬레이트 효과가 지방질산화에 대한 억제기작으로 작용하는 것으로 생각된다. Fr.EA 및 Fr.E가 HCT-116 대장암 세포 및 INT-407 정상장관계 세포에 대해 높은 세포독성을 유발하였으며, 특히 Fr.EA는 HCT-116 대장암 세포에 대해 정상 장관계세포보다 유의적으로 강한 세포독성을 나타내었다. 퉁퉁마디 지상부 분획들은 세포 내에서는 ROS를 감소시키는 산화방지효과를 나타낸 반면 배양액 중에서는 H2O2를 생성하는 산화촉진 효과도 나타내었으며, Fr.EA와 항산화제인 ascorbic acid 및 N-acetylcysteine을 같이 세포에 처리하였을 때 세포 독성이 유의적으로 증가하는 현상을 나타내었다. 본 연구에서는 퉁퉁마디 지상부 분획의 산화방지 및 산화촉진 효과와 세포독성 효과를 보고하였으며, 향후 계속적인 연구를 통해 기능성 소재로서의 퉁퉁마디의 이용성 확대가 지속될 것으로 기대한다. Glasswort (Salicornia herbacea L.) is an edible halophyte that grows in salt marshes. In the present study, antiand pro-oxidant activities and cytotoxic properties of glasswort were investigated. Solvent fractions, including fractions of hexane, ethylether (Fr.E), ethylacetate (Fr.EA), butanol and water, were prepared from a 70% methanol extract of glasswort aerial parts. Fr.EA contained the highest levels of total polyphenols and flavonoids, showing the strongest scavenging activities against DPPH and ABTS radicals, and nitrite. In addition Fr.EA showed the most potent cytotoxic effects on HCT-116 colon cancer cells and INT-407 normal intestinal cells, followed by Fr.E. Most fractions also decreased the level of reactive oxygen species in the treated cells, but generated H₂O₂ in the medium. The cytotoxic activity of Fr.EA was more pronounced in the presence of ascorbic acid or N-acetylcysteine. These results indicate that the fractions from aerial parts of glasswort exhibit both anti- and pro-oxidant activities, and these activities modulate cytotoxic properties.

현미, 발아현미, 보리, 메밀의 주요 성분 및 건강 기능성

강스미 ( Smee Kang ),송상훈 ( Sang Hoon Song ) 한국산업식품공학회 2016 산업 식품공학 Vol.20 No.3

Brown rice, barley, and buckwheat contain a variety of functional ingredients, such as vitamins, minerals, and dietary fibers. Germination is an effective technique for improving the digestion and absorption of the constituents in grains. In addition, germination could modify the chemical properties of grains and increase the content of biologically active substances. Many studies have reported that the intake of grains or germinated grains could ameliorate blood glucose level, stimulate the immune system, lower blood pressure, and result in anti-obesity effect. Therefore, grains and germinated grains are being utilized in a variety of functional products. The present study reviews the primary components and bio-functionalities of grains (brown rice, barley, and buckwheat) and germinated grains (germinated brown rice). The development of grain products for promoting health functional properties is also discussed.

흑맥문동 부위별 추출물의 세포독성 평가

강스미(Smee Kang),김신정(Shin Jung Kim),홍정일(Jungil Hong),장매희(Mae Hee Chiang) 한국원예학회 2015 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2015 No.5

흑맥문동 부위별 추출물의 항산화효과

손여완(Yeo Wan Son),강스미(Smee Kang),홍정일(Jungil Hong),장매희(Mae Hee Chiang) 한국원예학회 2015 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2015 No.5

인간 단핵구 THP-1의 염증반응 및 장관상피세포와의 상호작용에 미치는 퉁퉁마디 추출물 분획의 영향

최유미(Yoo Mi Choi),강스미(Smee Kang),홍정일(Jungil Hong) 한국식품과학회 2016 한국식품과학회지 Vol.48 No.4

본 연구에서는 퉁퉁마디 추출물의 용매 분획을 통해 얻은 Fr.H, Fr.E, Fr.EA, Fr.B, 및 Fr.W, 분획의 인간 단핵구 THP-1 세포에 대한 면역조절 활성과 정상 장관계 세포 및 장관계 암세포를 이용하여 면역세포와 장관상피 세포의 상호작용에 미치는 영향을 조사하였다. THP-1 세포는 PMA에 의해 분화가 진행되었으며 분화된 THP-1 세포는 LPS에 의해 활성화되어 COX-2 단백질 발현이유도 되었다. 퉁퉁마디 분획은 분화된 THP-1 세포에서 COX-2, iNOS, 및 cPLA2 발현에는 영향을 미치지 않았으나, 분획 중 Fr.E는 LPS에 의해 유도된 COX-2의 발현을 유의적으로 증가시켰다. 분화된 THP-1에서 퉁퉁마디 분획을 처리하여 얻은 배양액은 INT-407 정상 장관계 세포의 성장을 촉진한 반면, HT-29 대장암 세포에는 영향을 미치지 않거나 성장 억제 활성을 나타내었다. THP-1에 LPS를 처리한 배양액은 HT-29 세포의 COX-2 발현을 유도하였으며 이러한 LPS의 효과는 Fr.E의 처리에 의해 억제되었다. 본 연구에서는 면역세포와 장관계 세포 간의 상호작용에 미치는 퉁퉁마디 분획의 영향을 조사하여 이를 통한 면역조절 활성을 나타낼 수 있음을 보였으며, 면역조절 기능성 소재로서의 퉁퉁마디의 이용성 확대를 위한 기본 정보를 제공하고자 하였다. The glasswort is an edible halophyte demonstrating various physiological effects including anti-inflammatory activity. In the present study, the effects of glasswort extracts on inflammatory events and interactions of THP-1 monocytes with intestinal epithelial cells were investigated. Five solvent fractions, including the ethylether fraction (Fr.E), were prepared from a 70% methanol extract of glasswort. THP-1 monocytes underwent differentiation by phorbol 12-myristate 13-acetate treatment and were then activated by lipopolysaccharide (LPS), which induced cyclooxygenase (COX)-2 expression. None of the glasswort fractions tested alone induced COX-2 in differentiated THP-1 cells. Fr.E, however, enhanced LPS-induced COX-2 expression in differentiated THP-1 cells. Culture media of THP-1 cells treated with each fraction stimulated the growth of normal intestinal INT-407 cells more prominently than that of HT-29 colon cancer cells. COX-2 expression in HT-29 cells was inhibited when the cells were exposed to the THP-1 culture medium treated with Fr.E. Thus, glasswort could modulate the interaction between immune cells and intestinal cells.

흑맥문동 지상부와 뿌리 추출물의 산화방지 효과 및 세포독성 평가

손여완 ( Yeo Wan Son ),강스미 ( Smee Kang ),이지선 ( Ji Sun Lee ),윤주안 ( Ju An Youn ),장매희 ( Mae Hee Chiang ) 강원대학교 농업생명과학연구원 2022 강원 농업생명환경연구 Vol.34 No.1

Ophiopogon planiscapus ‘Nigrescens’ is a perennial gardening plant, the bioactivities of which have rarely been studied. In the present study, the antioxidant activity and cytotoxic effect on intestinal cells of O. planiscapus were investigated. Methanol extracts were prepared from the aerial parts and roots of O. planiscapus and scavenging activities were investigated using the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl and 2,2΄-azobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic-acid) radicals, Fenton reaction-induced lipid peroxidation, and Fe²⁺ ion chelation assays, and cytotoxicity was evaluated against HCT 116 human colon cancer and INT-407 human normal intestinal cells. Total polyphenol and flavonoid levels were significantly higher in the root extracts of O. planiscapus than in the aerial parts. Scavenging activities against 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl and 2,2΄ -azobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic-acid) radicals of the root extracts (IC₅₀ values of 0.32 and 0.16 mg/mL, respectively) were also more potent than those of the aerial part extracts (IC₅₀ values of 1.19 and 0.41 mg/mL, respectively). However, nitrite scavenging activities of both extracts were not significantly different. Both extracts inhibited the Fenton reaction-induced lipid peroxidation through reducing thiobarbituric acid reactive substances and by chelating the Fe²⁺ ion. The extracts from the roots and aerial parts of O. planiscapus also exhibited concentration-dependent cytotoxicity against HCT 116 human colon cancer (IC₅₀ of 51.6 and 98.4 μg/mL, respectively) and INT human normal intestinal (IC₅₀ of 75.2 and 107.4 μg/mL, respectively) cells. Both extracts showed significantly higher potency to HCT 116 colon cancer cells. These results indicate that the extracts from roots and aerial parts of O. planiscapus contain biologically active compounds and can be used as a dietary source with health benefits.

다양한 가공 조건에서 curcuminoid의 화학안정성 및 항산화능 변화

이보현(Bo Hyun Lee),김다람(Daram Kim),강스미(Smee Kang),김미리(Mi-Ri Kim),홍정일(Jungil Hong) 한국식품과학회 2010 한국식품과학회지 Vol.42 No.1

생리활성 물질로 알려진 curcuminoid의 다양한 가공조건에서의 화학안정성 및 항산화능의 변화를 조사하였다. Curcuminoid의 화학안정성은 pH와 온도에 의해 크게 영향 받았으며, 온도 및 pH의 증가는 curcuminoid의 황색도 및 화학안정성을 감소시켰다. 특히 일반적인 멸균조건(121℃, 1.2기압)에서 액상의 curcuminoid를 고압가열처리 하였을 경우 80-90%의 황색도 감소 및 구조적 파괴를 초래하였다. 하지만 분말상태 curcuminoid 시료의 고압가열처리 시는 10% 미만의 감소가 있었다. 고압가열처리 후 curcumonoids의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 각각 10.3 및 33.4%의 활성 감소를 보였으며, nitric oxide 소거능은 약간 증가하였다. 고압가열처리 후 각 curcuminoid의 잔류량의 분석 결과, curcumin 이 99% 이상 감소하여 고압가열처리에 가장 민감한 것으로 나타났고 BMC는 16.5% 잔류하였다. 본 연구는 생리활성 증강의 목적으로 식품 중에 첨가된 curcuminoid가 다양한 가공, 조리 과정을 통해 화학적 변화 및 활성의 변화를 가져올 수 있음을 보여주며, 이와 같은 생리활성 물질의 안정화를 위한 적절한 가공, 조리 방법들이 신중하게 고려되어야 함을 제시하고 있다. Curcuminoids are polyphenolic compounds and include curcumin and its derivatives possessing a yellow color. In the present study, changes in the chemical stability and antioxidant activities of curcuminoids, including curcumin, demethoxycurcumin (DMC), and bisdemethoxycurcumin (BMC), were investigated under various processing conditions. The yellowness of a mixture of the curcuminoids (79.4% curcumin, 16.8% DMC, and 3.8% BMC) at 405 nm was proportional to their amounts analyzed by HPLC. The curcuminoids became less stable with increases of pH and temperature during storage. Exposing a solution of the curcuminoids to autoclave conditions (121℃, 1.2 atm for 15 min) decreased residual curcuminoid levels by 80-90%; however, as a powder under the same conditions the curcuminoids were much more stable with less than 10% loss. After autoclave treatment, scavenging activities of the curcuminoids for DPPH and ABTS radicals were reduced by 10.3 and 33.4%, respectively, whereas nitric oxide scavenging activity was slightly increased. The residual levels of curcumin, DMC, and BMC after autoclaving were 0.7, 1.4, and 0.9%, respectively, indicating that curcumin was the most sensitive to autoclave treatment. The results indicate that under processing conditions, pH and temperature markedly affect the stability of curcuminoids and major losses of curcuminoids occur after autoclaving. These conditions should be considered when processing foods containing curcuminoids.

다양한 페놀성 물질과 Folin-Ciocalteu 시약과의 반응성에 미치는 단백질의 영향

박경아(Kyung A Park),최유미(Yoo-mi Choi),강스미(Smee Kang),김미리(Mi-Ri Kim),홍정일(Jungil Hong) 한국식품과학회 2015 한국식품과학회지 Vol.47 No.3

본 연구는 기능성 소재 등의 페놀성 성분 함량 분석에 널리 이용되는 Folin-Denis 정량반응에서 단백질이 미치는 영향을 조사하였다. BSA와 SMP는 Folin-Denis 페놀정량반응에서 농도의존적인 발색반응을 나타내었고 BSA가 SMP보다 더 민감한 반응성을 나타내었다. 그러나 BSA는 각종 페놀성 물질과 같이 존재할 경우 페놀성 물질 자체에 의한 발색도 이하로 반응성을 감소시켰으며, 0.25보다 0.5 ㎎/mL의 BSA 농도에서 더 저하된 발색도를 유도하였다. BSA에 의한 서로 다른 페놀성 물질 간의 반응성 차이는 크게 나타나지 않았으나, SiA, Ctc, 및 EGCG 등에서 물질 당량 당 흡광도 증가의 기울기가 비교적 크게 감소하였다. 이들은 BSA가 없을 때에 비해 0.25와 0.5 ㎎/mL BSA 존재 시 각각 80%대 및 70%대의 기울기 감소율을 나타내었다. 한편, 페놀성 화합물들의 산화를 유도하여 F-C시약과 반응시킨 결과, TA, GA 및 EGCG에서 반응성의 감소가 크게 나타났으며, BSA 존재시 이들 산화물의 상대적 발색도는 산화시간의 증가 및 BSA 농도 증가에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. BSA의 형광강도가 TA, EGCG에 의해 유의적으로 감소하는 것으로 보아, BSA에 의한 페놀성 물질의 F-C시약과의 반응성 감소는 페놀성 물질과 BSA의 결합특성에 의한 것으로 사료된다. 이상의 결과는 단백질이 페놀성 물질과의 상호작용을 통해 이들의 정량에 간섭할 뿐만 아니라 페놀성 물질의 다양한 생리활성에도 영향을 미칠 수 있다는 것으로 시사하며, 보다 정확한 기작검토를 위하여 관련 연구가 지속적으로 수행 되어야 할 것으로 보인다. The Folin-Denis assay using the Folin-Ciocalteu (F-C) reagent has been commonly used for analyzing the total phenolic compound content in various food products. In the present study, the effects of proteins on the reactivity of the F-C reagent with different phenolic compounds were investigated. Bovine serum albumin (BSA) or skim milk proteins showed a concentration-dependent increase in color response in the Folin-Denis assay; these proteins decreased the color response of most phenolic compounds tested. The reactivity of phenolic compounds was significantly less pronounced in the presence of BSA and this interference was greater at higher concentrations of phenolic compounds. The reactivity of phenolic compounds with the F-C reagent was reduced significantly by their oxidation; the reaction of the oxidized products with the F-C reagent was more severely affected by BSA. The interfering effects in the Folin-Denis assay might be attributable to binding interactions of phenolic compounds with proteins.