고지방식이 마우스에서 3,5-dicaffeoylquinic acid의 항비만 효과

강진용(Jin Yong Kang),박선경(Seon Kyeong Park),김종민(Jong Min Kim),박수빈(Su Bin Park),유슬기(Seul Ki Yoo),한혜주(Hye Ju Han),김대옥(Dae Ok Kim),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품과학회 2019 한국식품과학회지 Vol.51 No.1

이연구는 고지방식이로 인한 비만 및 대사장애에 대한 3,5-diCQA의 효과를 확인하는 동시에 클로로겐산과의 상대적인 생리 활성을 확인하였다. 클로로겐산은 이전에 보고된 연구결과에서처럼 고지방식이를 섭취하는 쥐의 체중 증가를 효과적으로 억제하였으며, 3,5-diCQA와 비교하였을 때에도 그 효과가 상대적으로 우수하였다. 내장지방의 무게를 측정한 결과 3,5-diCQA와 클로로겐산 모두 내장지방의 축적을 효과적으로 억제하였으며, 이러한 이유는 두 샘플 모두 지방조직에서의 AMPK의 활성화가 증가된 것과 관련이 있는 것으로 보인다. 또한 이 두 샘플은 비만으로 인해 발생하는 산화적 스트레스로부터 간조직을 보호하는 효과가 있었다. 그러나 간조직에서의 지방축적을 확인한 결과에서 클로로겐산은 여전히 간의 지방축적을 억제하는 것으로 확인되었지만 3,5-diCQA는 오히려 간의 지방축적을 증가시킨 것이 확인되었다. 이러한 결과는 3,5-diCQA가 간조직에서 Akt의 활성을 증가시킨 것과 관련이 있는 것으로 보이며 이 증가된 Akt로 인해 3,5-diCQA 그룹의 내당능 개선이 클로로겐산 그룹보다도 우수하였지만 간에서의 지방 축적을 증가시킨 것으로 판단된다. This study was performed to confirm the influence of chlorogenic acid (CGA) and 3,5-dicaffeyolquinic acid (3,5-diCQA) intake on problems caused by high-fat diet. CGA was more effective in suppressing weight gain than 3,5-diCQA. In contrast, 3,5-diCQA was more effective in improving glucose tolerance than CGA. In the biopsy, it was confirmed that CGA inhibited visceral fat and liver fat accumulation. 3,5-diCQA also inhibited visceral fat accumulation, but 3,5-diCQA increased liver fat accumulation. The liver fat accumulation induced oxidative stress, but 3,5-diCQA reduced oxidative damage through its antioxidant activity. The increased liver fat accumulation was because a 3,5-diCQA greatly increased Akt phosphorylation and decreased AMPK phosphorylation in the liver. Consequently, CGA was effective in alleviating the problems caused by high-fat diets, while maintaining normal balance. 3,5-diCQA also showed a positive effect on problems caused by high-fat diets, but it increased liver fat accumulation and thereby had negative consequences.

고지방식이로 인한 간의 지방축적 및 손상에 대한 떫은감 추출물의 개선 효과

강진용(Jin Yong Kang),이욱(Uk Lee),김종민(Jong Min Kim),박선경(Seon Kyeong Park),김민지(Min Ji Kim),문종현(Jong Hyun Moon),이효림(Hyo Lim Lee),정혜린(Hye Rin Jeong),고민지(Min Ji Go),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품영양과학회 2022 한국식품영양과학회지 Vol.51 No.1

Trimethyltin 유도성 인지기능 저하 동물 모델에 대한 들기름의 개선효과

강진용(Jin Yong Kang),박보경(Bo Kyeong Park),승태완(Tae Wan Seung),박창현(Chang Hyeon Park),박선경(Seon Kyeong Park),진동은(Dong Eun Jin),강성원(Sung Won Kang),최성길(Sung-Gil Choi),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품과학회 2015 한국식품과학회지 Vol.47 No.3

본 연구에서는 들기름의 TMT 유도성 인지 기능 상실에 대한 개선 효과와 함께 가정에서 식용유로서 사용량이 많은 대두유와 그 효과를 비교·연구하였다. 실험에서 들기름과 대두유를 섭취한 마우스를 TMT로 인지 기능 손상을 유발하여 Y-maze test와 Morris water maze test 한 결과, 공간 인지 기능 및 학습능력 개선에 대해 대두유는 효과가 미비하였으나 들기름은 대조군과 유의적인 차이가 없는 정도의 유의적 개선 효과를 보였다. 동물 실험 후 mouse로부터 적출된 뇌 조직을 대상으로 AChE 활성, MDA 함량, SOD 활성 측정 및 산화된 glutathione 측정한 결과, 대두유는 TMT 단독 처리군의 경우와 유사한 반면 들기름은 TMT에 의해 손상을 입은 mice의 뇌 조직에서 AChE의 활성과 MDA 생성 및 GSH의 산화를 억제시킬 뿐만 아니라 SOD 활성을 유의성 있게 증가시킨 것으로 나타났다. 이러한 결과는 들기름에 존재하는 풍부한 생리 활성 물질로서 ω-3계 지방산, 페놀화합물 그리고 비타민 E 등에 의한 것으로 사료된다. 결국 들기름은 상대적으로 우수한 인지 기능 개선 효과를 나타냈고, 이는 건강기능식품으로서 고부가가치 소재로 활용될 수 있는 산업적 활용 가능성을 나타내는 것으로 판단된다. This study aimed to investigate the anti-amnesic effect of perilla oil against trimethyltin (TMT)-induced learning and memory impairment in ICR mice. Perilla oil (2.5 mL/㎏ of body weight) and soybean oil (2.5 mL/㎏ of body weight) were administered orally to mice for 3 weeks, and at the end of the experimental period, cognitive behavior was examined by Y-maze and Morris water maze (MWM) tests. Behavioral tests showed that the mice treated with perilla oil had improved cognitive function compared to that in mice administered soybean oil. Analysis of brain tissue showed that perilla oil significantly lowered acetylcholinesterase activity and malondialdehyde (MDA) levels. Oxidized glutathione (GSH)-to-total GSH ratio also decreased from 10.4% to 5.3% in perilla oil-treated mice, but superoxide dismutase (SOD) activity increased from 11.7 to 14.2 U/㎎ protein. Therefore, these results suggest that the perilla oil could be a potential functional substance for improving cognitive function.

양파(Allium cepa L.) 음료의 콜린성 활성 증가 및 뇌신경세포 보호로 인한 Amyloid β Peptide 유도에 대한 인지장애 개선 효과

박선경,김종민,강진용,하정수,이두상,김아나,최성길,이욱,허호진,Park, Seon Kyeong,Kim, Jong Min,Kang, Jin Yong,Ha, Jeong Su,Lee, Du Sang,Kim, Ah-Na,Choi, Sung-Gil,Lee, Uk,Heo, Ho Jin 한국식품영양과학회 2016 한국식품영양과학회지 Vol.45 No.11

To examine the cognitive function of onion (Allium cepa L.) beverages (odourless and fortified), we analyzed in vitro neuronal cell protection against $H_2O_2$-induced cytotoxicity and performed in vivo tests on amyloid beta ($A{\beta}$)-induced cognitive dysfunction. Cellular oxidative stress and cell viability were evaluated by DCF-DA assay and MTT assay. These results show that fortified beverage resulted in better neuronal cell protection than odourless beverage at lower concentration ($0{\sim}100{\mu}g/mL$). Fortified beverage also showed more excellent acetylcholinesterase (AChE) inhibitory activity ($IC_{50}$: 4.20 mg/mL) than odourless beverage. The cognitive functions of odourless beverage and fortified beverage in $A{\beta}$-induced neurotoxicity were assessed by Y-maze, passive avoidance, and Morris water maze tests. The results show improved cognitive function in both groups treated with beverages. After in vivo tests, cholinergic activities were determined based on AChE inhibition and acetylcholine levels, and antioxidant activities were measured as SOD, oxidized glutathione (GSH)/total GSH ratio, and MDA levels in mouse brain tissue. In a Q-TOF UPLC/MS system, main compounds were analyzed as follows: odourless beverage (five types of sugars and three types of phenolics) and fortified beverages (six types of phenolics and two types of steroidal saponins). 본 연구는 양파의 불쾌치를 저감화시킨 무취음료와 양파 과피 추출물을 첨가한 생리활성 성분 강화음료의 $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스에 대한 뇌신경세포 보호 효과와 $A{\beta}$로 유도된 인지기능 장애 동물모델에서의 개선 효과를 검증하고자 수행되었다. 뇌신경세포 보호 효과에서는 상대적으로 강화음료에서 무취음료 대비 우수한 산화적 스트레스 억제효과 및 생존율을 나타내었다. $A{\beta}$로 유도된 인지기능 장애 동물모델에 있어 Y-maze, passive avoidance 및 Morris water maze test에서 강화음료가 상대적으로 우수한 학습 및 기억력 개선 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 마우스의 뇌 조직에서 강화음료 그룹은 AChE 활성을 저해하고, 신경전달물질인 ACh의 함량을 증가시킴으로써 $A{\beta}$로 유도된 cholinergic system 장애에 있어 개선 효과를 나타내었다. 또한, 마우스 뇌에서 SOD 함량의 증가, oxidized GSH/total GSH와 MDA 함량을 감소시킴으로써 $A{\beta}$와 같은 산화적 스트레스 인자에 대한 뛰어난 항산화 효과를 나타내었다. 최종적으로 무취음료와 강화음료의 주요성분들을 Q-TOF UPLC/MS system을 통하여 분석한 결과, 강화음료의 경우 무취음료보다 생리활성을 가진 2개의 steroidal saponin과 6개의 phenolic 화합물 등이 추가 검출되었다. 이러한 결과들을 종합해볼 때 강화음료는 상대적으로 protocatechuic acid와 quercetin 같은 강력한 항산화 효과를 나타내는 phenolic 화합물과 steroidal saponin 계열에 의한 우수한 인지기능 개선 효과를 기반으로 한 고부가가치 식품으로 활용될 수 있는 산업적 가능성이 있다고 판단된다.

미세먼지(PM<SUB>2.5</SUB>)로 유도된 산화적 스트레스에 대한 두충(Eucommia ulmoides Oliver) 잎의 in vitro 뇌 신경세포 보호 효과

김민지(Min Ji Kim),강진용(Jin Yong Kang),박선경(Seon Kyeong Park),김종민(Jong Min Kim),문종현(Jong Hyun Moon),김길한(Gil Han Kim),이효림(Hyo Lim Lee),정혜린(Hye Rin Jeong),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품과학회 2021 한국식품과학회지 Vol.53 No.4

본 연구에서는 두충 잎의 분획물을 이용하여 미세먼지(PM<SUB>2.5</SUB>)로 유도한 in vitro 뇌 신경세포 독성에 대한 항산화 활성 및 세포보호 효과를 확인하였다. EFEL은 우수한 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능을 나타냈으며, 지질과산화물 억제활성에서 양성대조군인 catechin과 동일한 농도에서 유사한 활성을 나타냈다. 또한, EFEL은 미세먼지로 유도된 해마세포(HT22), 뇌신경세포(MC-IXC) 및 미세아교세포(BV-2) 내의 ROS 수준을 효과적으로 감소시켜 주었으며, 세포 생존능을 증가시킴으로써 세포보호 효과를 나타냈다. 미세먼지로 활성화된 BV-2에서 EFEL은 세포 활성화와 관련된 세포막 수용체인 TLR4와 p-JNK의 발현을 감소시켰다. 또한, 세포 사멸에 관여하는 caspase-3 활성화 전 단계인 procaspase-3와 세포 생존 경로에 관여하는 p-Akt 발현의 증가된 수준을 나타냈며, 염증성 사이토카인으로써 증가된 TNF-α의 수준을 감소시켰다. EFEL의 생리활성 물질을 HPLC로 분석한 결과, rutin과 chlorogenic acid가 확인되었다. 결과적으로, 두충 잎의 아세트산에틸 분획물은 우수한 페놀성 화합물 및 플라보노이드 함량을 나타냄으로써 높은 항산화능을 보였으며, 미세먼지로 유도된 산화적 스트레스에서 사멸 및 염증반응을 조절하여 뇌 신경세포를 보호하였다. 이를 고려할 때, EFEL은 미세먼지로 유도된 염증성 뇌신경세포 관련 질환 예방에 도움을 줄 수 있는 건강기능식품 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. This study was performed to examine the neuroprotective effect of the ethyl acetate fraction from Eucommia ulmoides oliver leaf (EFEL) on PM<SUB>2.5</SUB>-induced cytotoxicity. EFEL had higher total phenolic and flavonoid contents than the other fractions. In ABTS and DPPH radical scavenging activities, the IC<SUB>50</SUB> of EFEL was measured as 212.80 and 359.13 ㎍/mL, respectively. To investigate the neuroprotective effect of EFEL, MTT and DCF-DA assays were performed on HT22, MC-IXC, and BV-2 cells. EFEL effectively decreased PM<SUB>2.5</SUB>-induced intercellular reactive oxygen species (ROS) content and inhibited PM<SUB>2.5</SUB>-induced cell death. In the results of protein expression related to cellular cytotoxicity on microglial cells (BV-2), EFEL had an improvement effect on cell apoptosis and inflammatory pathways. Rutin and chlorogenic acid were identified as the main physiological compounds. Moreover, it was expected that EFEL, including rutin and chlorogenic acid, could be functional food substances with neuroprotective effects against PM<SUB>2.5</SUB>-induced oxidative stress.

초미세먼지(PM<SUB>2.5</SUB>)로 유도된 in vitro 세포 독성에 대한 감태(Ecklonia cava) 추출물의 보호 효과

박선경(Seon Kyeong Park),강진용(Jin Yong Kang),김종민(Jong Min Kim),유슬기(Seul Ki Yoo),한혜주(Hye Ju Han),신은진(Eun Jin Shin),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품과학회 2019 한국식품과학회지 Vol.51 No.5

감태(Ecklonia cava) 추출물의 in vitro 항산화효과 및 초미세먼지로 유도된 세포 독성에 대한 비강(RPMI-2650), 폐(A549) 및 뇌신경(MC-IXC) 세포에서의 세포보호효과를 검증하였다. 감태는 총 페놀성화합물(물 추출물: 189.32, 80% 에탄올 추출물: 418.08 mg GAE/g of dried weight) 및 총 플라보노이드(물 추출물: 44.93, 80% 에탄올추출물 111.22mg RE/g) 함유량을 각각 나타내었으며, ABTS/DPPH 라디칼 소거활성 및 지방질과산화 억제효과에서도 우수한 효과를 나타냈다. 또한, 감태 추출물은 초미세먼지로 유도될 수 있는 세포 내 산화적스트레스를 저해함으로써 세포 사멸을 효과적으로 억제시킬 수 있는 천연 소재로 판단되며, 80% 에탄올 추출물뿐만 아니라 물 추출물 또한 산업적 활용가능성이 기대된다. To evaluate the protective effect of Ecklonia cava on ultra-fine dust (PM2.5)-induced cytotoxicity, we investigated the in vitro antioxidant activity and cell viability after exposure to PM<SUB>2.5</SUB>. E. cava was extracted using water and 80% ethanol, and antioxidant activity was determined using the 2,2-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS)/2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging and lipid peroxidation inhibition assays. The 80% ethanol extract showed relatively higher antioxidant activity than the water extract. The cell protective effects were determined by measuring the intracellular reactive oxygen species (ROS) content and viability of nasal epithelial (RPMI-2650), lung epithelial (A549), and brain neuroblastoma (MC-IXC) cells. Results showed that the 80% ethanol extract inhibited ROS production more than the water extract. In contrast, both extracts showed similar effects on cell viability in the PM<SUB>2.5</SUB>-induced cell death assay. Thus, Ecklonia cava may act as an effective resource for preventing PM<SUB>2.5</SUB>-induced cytotoxicity in nasal, lung, and brain cells.

초미세먼지 유도성 염증반응에 대한 김(Porphyra tenera) 추출물의 개선 효과

박선경(Seon Kyeong Park),강진용(Jin Yong Kang),김종민(Jong Min Kim),한혜주(Hye Ju Han),신은진(Eun Jin Shin),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품영양과학회 2020 한국식품영양과학회지 Vol.49 No.3

김(Porphyra tenera)의 초미세먼지로 유도된 in vitro 세포보호 효과 및 동물모델에서의 염증반응에 대한 개선 효과를 검증하였다. 김 추출물에서 80% 에탄올 추출물에서는 총 페놀성 화합물 및 플라보노이드 계열의 함량이 높은 경향을 나타내었으며, 물 추출물에서는 상대적으로 높은 총 polysaccharide 함량을 나타냈다. 3가지 in vitro 세포주[비강(RPMI-2650), 폐(A549), 뇌신경(MC-IXC)세포]에서의 초미세먼지 유도성 세포독성에 대한 세포 보호 효과를 측정한 결과, 물 추출물에서 세포 내 ROS 함량 및 세포 생존율이 모두 효과적으로 세포를 보호하는 것으로 나타냈다. 이러한 결과를 바탕으로 김 물 추출물을 이용하여 초미세먼지에 노출된 동물모델의 폐 및 뇌조직에서 지질과산화 억제 효과 및 염증 관련 단백질 발현량을 측정하였다. 폐와 뇌조직에서 효과적으로 MDA 함량을 감소시켰으며, TLR-2 및 TLR-4의 발현을 억제시킴으로써 초기 염증반응의 개시를 저해하는 것으로 나타났다. 이러한 TLRs의 발현 억제는 최종적으로 pro-inflammatory cytokine의 발현을 감소시키면서 초미세먼지 유도성 염증반응을 효과적으로 억제시키는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구의 결과는 초미세먼지로 유도될 수 있는 염증반응 및 관련 질환에서 김은 효과적인 천연 소재로 판단되며, 이와 관련된 기초연구자료의 활용 가능성이 있다고 판단된다. Ultra-fine dust smaller than 2.5 μm in diameter (PM_2.5) is the causative agent of numerous health hazards and systemic dysfunctions. Absorbed PM_2.5 is not easily removed from the body and triggers immediate adverse effects such as oxidative stress and inflammatory-mediated reactions. To evaluate the improving effect of Porphyra tenera on PM_2.5-induced toxicity, we investigated the cell protective effects in vitro, and anti-inflammatory effects in a mouse model. P. tenera was extracted using water and 80% ethanol. The water extract showed relatively higher total polysaccharide content than the ethanolic extract, whereas the ethanolic extract had relatively high total phenolic and flavonoid contents. Cell protective effect was evaluated by measuring the intracellular reactive oxygen species contents and cell viability in PM_2.5-induced cytotoxicity in nasal epithelial (RPMI-2650), lung epithelial (A549), and brain neuroblastoma (MC-IXC) cells. The results indicate that water extract exerts more effective cell protection. The anti-inflammatory effect of the water extract was subsequently evaluated by measuring malondialdehyde (MDA) contents and inflammation-mediated protein expression levels in lung and brain tissue of the PM_2.5-exposed mouse model. Significant inhibition of MDA production was observed as an oxidative stress marker. The water extract also effectively regulated inflammation-mediated protein expressions in the lung tissue, including toll-like receptor (TLR)-2, TLR-4, phospho-JNK (p-JNK), and pro-inflammatory cytokines (interleukin (IL)-1β, tumor necrosis factor-α and IL-6). Furthermore, exposure to the water extract also regulated the expressions of TLR-2, TLR-4, and IL-1β in the brain tissue. Taken together, these results indicate the potential of P. tenera extracts as immunomodulators of PM_2.5-mediated inflammation.

고당 및 올레산으로 유도된 간세포에서의 염증반응에 대한 말차(Camellia sinensis) 추출물의 보호효과

김종민(Jong Min Kim),이욱(Uk Lee),강진용(Jin Yong Kang),박선경(Seon Kyeong Park),신은진(Eun Jin Shin),문종현(Jong Hyun Moon),김민지(Min Ji Kim),이효림(Hyo Lim Lee),김길한(Gil Han Kim),정혜린(Hye Rin Jeong),박효원(Hyo Won Park),김종철(J 한국식품과학회 2021 한국식품과학회지 Vol.53 No.3

본 연구는 가루녹차의 가공품인 말차를 이용하여 항산화 평가와 고당으로 유도된 간세포에서의 간세포 보호효과와 지방간 개선 활성을 평가하기 위해 진행되었다. 말차의 catechin 함량과 총 페놀성 화합물 및 총 플라보노이드 화합물의 함량은 잎 녹차보다 우수한 함량을 나타내었으며, 라디칼 소거활성과 지질과산화물 억제활성 역시 잎 녹차보다 우수한 것을 확인하였다. 또한, 항당뇨 활성을 나타내는 α-glucosidase, α-amylase 및 최종당화산물에 대한 우수한 억제활성을 확인하였다. In vitro 간세포 보호효과를 평가한 결과, 말차는 효과적으로 산화적 스트레스 및 고당으로 인한 활성산소 생성 억제활성과 간세포 생존율 나타내었다. 또한, oleic acid로 유도된 지방 축적에 대한 말차 추출물의 억제활성을 확인하였으며, 지방간으로 인한 염증반응에 대한 조절을 확인하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 녹차의 가공품 중 하나인 말차는 가공 전 잎 녹차에 비해 우수한 카테킨 함량과 항산화 활성을 지니며, 탄수화물의 섭취를 억제해주는 소화효소의 활성을 억제하여 간세포의 지질축적을 억제하는 데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 염증 감소에 도움을 줄 수 있는 소재로서의 가능성을 확인하였다. To evaluate hepatoprotective effects, the antioxidant capacities of matcha green tea extract (Camellia sinenesis) were compared to those of green leaf tea and the anti-inflammatory activities in HepG2 cells were investigated. Evaluation of the total phenolic and total flavonoid content, 2,2-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity, and inhibitory effect on lipid peroxidation indicated that the aqueous extract of matcha green tea presented significant catechin content and antioxidant capacity compared to those of green leaf tea. In addition, the extract had considerable inhibitory effects on α-glucosidase, α-amylase, and advanced glycation end-products. The matcha green tea extract significantly increased cell viability and reduced reactive oxygen species in H₂O₂- and high-glucose-treated HepG2 cells. Furthermore, in response to oleic acid-induced HepG2 cell injury, treatment with matcha green tea aqueous extract inhibited lipid accumulation and regulated the expression of inflammatory proteins such as p-JNK, p-Akt, p-GSK-3β, caspase-3, COX-2, iNOS, and TNF-α. Matcha green tea could be used as a functional material to ameliorate hepatic lipid accumulation and inflammation.

포도당 처리로 유도된 뇌신경세포 독성에 대한 눈개승마 추출물의 보호효과

박수빈(Su Bin Park),이욱(Uk Lee),강진용(Jin Yong Kang),김종민(Jong Min Kim),박선경(Seon Kyeong Park),박상현(Sang Hyun Park),최성길(Sung-Gil Choi),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품과학회 2017 한국식품과학회지 Vol.49 No.6

본 연구에서는 눈개승마(Aruncus dioicus var. kamtschaticus)의 in vitro 산화방지활성 및 고당(intensive glucose)과 과산화수소(H₂O₂)로 야기된 산화적 스트레스로부터의 뇌신경세포 손상에 대한 보호효과와 더불어 알파글루코사이드가수분해효소 및 아세틸콜린에스터가수분해효소 억제효과를 확인하였으며 또한 HPLC를 이용하여 주요 물질을 분석하였다. 눈개승마 아세트산에틸 분획물(ethylacetate fraction from Aruncus dioicus var. kamtschaticus: EFAD)은 매우 우수한 총 페놀화합물 함량(430.08 mg GAE/g)과 총 플라보노이드 함량(511.72 mg RE/g)을 나타냈으며, 높은 ABTS 라디칼 소거 활성과 과산화지방질생성물의 억제력을 확인하였다. 또한 고당(intensive glucose)과 과산화수소(H₂O₂)로 야기된 뇌신경세포에서의 산화적 스트레스 및 이로 인한 뇌신경세포 사멸을 측정한 결과, 눈개승마 아세트산에틸 분획물(EFAD)의 유의적인 뇌신경세포 보호효과를 확인할 수 있었다. 추가적으로 다당류 분해효소인 알파글루코사이드가수분해효소 억제효과 및 아세틸콜린 분해 효소인 아세틸콜린에스터가수분해효소 억제효과를 살펴봄으로써 혈당 상승 억제효과와 뇌신경전달물질의 세포 내 유지 효과를 확인하였다. 마지막으로 눈개승마 아세트산에틸 분획물(EFAD)의 주요 페놀성 물질을 확인하기 위해 HPLC분석을 한 결과 카페산으로 추정되었다. 본 연구 결과들을 고려할 때, 눈개승마는 고혈당 지연 또는 개선을 통한 고혈당 예방 소재로서의 가능성 뿐만 아니라 이로 인해 야기되는 산화적 스트레스로부터 뇌신경 세포를 보호함으로써 고혈당에 의한 대사성 뇌신경질환 예방 소재로도 활용 가능성이 있을 것이라 판단된다. To assess the physiological effects of Aruncus dioicus var. kamtschaticus extract on cytoxicity of a neuronal cell line, antioxidant activity, and neuroprotection against intensive glucose-induced oxidative stress were quantitated. Compared to the other fractions, the ethyl acetate fraction of Aruncus dioicus var. kamtschaticus (EFAD) showed the highest total phenolics and flavonoids. The 2,2-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) assay and malondialdehyde inhibitory effect test confirmed the superior antioxidant activity of EFAD. Moreover, EFAD also decreased the intracellular ROS level and suppressed neuronal cell death against intensive glucose- or H₂O₂-induced oxidative stress. Additionally, assessment of α-glucosidase and acetylcholinesterase inhibitory activities revealed that EFAD was an effective inhibitor of α-glucosidase and acetylcholinesterase. Finally, high-performance liquid chromatography analysis identified caffeic acid as the main ingredient of EFAD. Overall, these results suggest that the EFAD is a good natural source of biological compounds that counteract hyperglycemic neuronal defects.

미토콘드리아 활성화를 통한 양파(Allium Cepa L.) 과육 및 과피의 Amyloid-β 유도성 인지손상에 대한 개선효과

박선경(Seon Kyeong Park),이욱(Uk Lee),강진용(Jin Yong Kang),김종민(Jong Min Kim),신은진(Eun Jin Shin),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품과학회 2020 한국식품과학회지 Vol.52 No.3

본 연구에서는 양파(Allium Cepa L.) 과육과 과피를 이용하여 in vitro 신경세포 보호효과 및 Aβ로 유도된 인지기능 장애 마우스 모델에서의 개선효과를 검증하고자 하였다. 양파 과육 분획물(EOF)과 과피 분획물(EOP) 모두 PC-12 세포에서 Aβ로 유도된 세포 독성에 대하여 신경세포 보호효과(세포 내 산화적 스트레스 억제, 세포 생존율 및 세포막 보호효과)를 나타냈다. Aβ로 유도된 인지장애 마우스 모델에서의 행동실험(Y-미로, 수동회피 및 Morris 수중 미로 시험) 결과 또한 양파 과육 분획물(EOF)과 과피 분획물(EOP) 모두 효과적인으로 학습 및 기억능력을 개선시키는 것으로 나타났다. 행동실험 후 마우스 뇌조직에서의 산화적 스트레스에 대한 생체 방어 기작의 일종인 SOD 함량의 증가, oxidized GSH/총 GSH 및 MDA 함량 감소를 나타냄에 따라 산화적 스트레스에 대한 우수한 항산화효과가 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 또한, 뇌조직으로부터 분리한 미토콘드리아에 대하여 막 전위(MMP) 보호 및 ATP 함량 증가를 나타냈으며, 미토콘드리아와 관련된 apoptosis 경로에서 BAX의 감소 및 cytochrome c 방출 억제를 통해 caspase 3/7의 활성을 억제하는 것으로도 나타났다. 결국, 양파 과육 분획물(EOF)과 과피 분획물(EOP)은 AChE의 활성 억제 및 ACh의 함량을 증가시킴으로써 효과적인 콜린성 시스템 보호효과를 나타냄에 따라, Aβ로 유도된 인지기능 장애를 예방할 수 있는 고부가가치 건강기능식품 소재로의 활용 가능성이 기대된다. In this study, in order to confirm the ameliorative effects of onion (Allium cepa L.) flesh and peel on amyloidbeta (Aβ)-induced cognitive dysfunction, we evaluated their in vitro neuroprotection and in vivo cognitive functions. As the result of in vitro neuroprotection, the protective effect of the ethyl acetate fraction of onion flesh (EOF) on Aβ-induced cytotoxicity was similar to that of the ethyl acetate fraction of onion peel (EOP). In the behavioral tests, the EOF and EOP effectively improved the Aβ-induced learning and memory impairments. For this reason, it could be concluded that the EOF and EOP improved the antioxidant activities (superoxide dismutase, oxidized glutathione/total glutathione, and malondialdehyde) in brain tissue. In addition, the EOF and EOP effectively activated mitochondrial functions by protecting the mitochondrial membrane potential, ATP, mitochondria-mediated protein (BAX and cytochrome c), and caspase 3/7 activities. The EOF and EOP also improved the cholinergic system (acetylcholinesterase and acetylcholine). Therefore, we suggest that onion could be used for management of Aβ-induced cognitive dysfunction.