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겨우살이 물추출물 첨가 김치의 A549 인체 폐암 세포 증식저해 효과
길정하(Jung-Ha Kil) 한국생명과학회 2017 생명과학회지 Vol.27 No.12
김치는 한국에서 가장 인기 있는 발효식품이며, 여러 연구에서 암예방, 항비만, 항염증 등의 활성을 가지는 건강기능성 식품으로 보고되고 있다. 본 실험에서는 김치의 기능성을 높이기 위하여 항암기능성이 알려진 겨우살이 추출물을 첨가하여 개발한 암환자용 김치(kimchi B)의 암세포 증식억제능 및 그 기전에 대하여 검토하였다. 인체폐암 A549세포를 이용하여 증식저해 효과와 apoptosis 유도 및 관련된 mRNA 유전자 발현에 미치는 영향을 관찰하였으며, 대조군으로는 표준화김치(kimchi A)를 사용하였다. A549 인체 폐암 세포를 이용한 성장 저해시험에서 MTT 방법과 hemocytometer를 이용하여 암세포 수를 개수한 결과, 김치를 첨가한 군에서 농도 의존적으로 증식억제 효과가 나타났으며, 특히 kimchi B를 첨가한 군에서 더 높은 증식억제 효과를 확인할 수 있었다. DAPI 염색을 통해 암세포 핵의 형태적 특징을 조사한 결과 kimchi B를 첨가한 군에서 DNA단편이 발견되어, A549 인체폐암세포의 증식억제효과는 apoptosis에 의한 것으로 관찰되었다. Apoptosis의 기전을 알아보기 위하여 Bcl-2 family (Bax, Bcl-2, Bcl-xL) 발현과 p53, p21 발현을 측정한 결과, kimchi B를 첨가한 군에서 Bax 유전자는 증가하고 Bcl-2 유전자 발현이 감소하여, 이들 유전자 발현과 관련되어 apoptosis가 유도되었음을 확인할 수 있었으며, 이들 유전자들의 발현은 p21 발현 증가에 의한 것으로 보아 kimchi B를 처리한 A549인체 폐암세포는 p53 비의존적인 p21 발현증가에 의해 암세포 증식저해 효과를 나타낸 것으로 사료된다. 이 연구를 바탕으로 암환자들을 위한 기능성이 증진된 김치 개발에 활용이 가능할 것으로 기대된다. The purpose of this study aimed at examining the antiproliferative effect of kimchi (kimchi B) adding mistletoe extract known as an anticancer function to improve the functions of kimchi. The study investigated the antiproliferative effect through hemocytometer counts and MTT assay, apoptosis induction through DAPI staining, and mRNA expression through RT-PCR using human lung carcinoma A549 cells. The standardized kimchi (Kimchi A) was used as a control group. As a result of hemocytometer counts and the MTT assay, it was found that kimchi samples inhibited the growth of A549 cells in a concentration-dependent manner. Kimchi B induced apoptosis in A549 cells through DAPI staining. The apoptosis induced by kimchi B was associated with the increase in the expression of pro-apoptotic Bax and with the decrease in the expression of anti-apoptotic Bcl-2 and Bcl-xL. Also, kimchi B influenced the increase in the expression of p21 mRNA, but did not have the effect on the expression of p53 mRNA. In conclusion, the antiproliferative effect of kimchi B was due to apoptosis induced by increasing Bax and decreasing Bcl-2, and increasing p21. The findings will be utilized to develop kimchi with the improved function for the patients having cancer.
상황버섯 및 카레를 첨가한 잡곡밥 추출물의 LLC-PK1 세포에서의 산화적 스트레스 보호 효과
이정숙(Jung-Sook Lee),송가락(Jia-Le Song),길정하(Jeung-Ha-Kil),정병진(Byung-Jin Jeong),정종성(Jong-Sung Jeong),허태곤(Tae-Gon Huh),박건영(Kun-Young Park) 한국식품영양과학회 2014 한국식품영양과학회지 Vol.43 No.11
잡곡밥 메탄올 추출물이 가지는 산화적 스트레스 개선 효과를 확인하기 위하여 H₂O₂로 유도된 산화적 스트레스에 대한 LLC-PK1 세포의 보호 효과를 조사하였다. 250 μM의 H₂O₂에 의한 산화적 스트레스가 유발된 LLC-PK1 세포에 시료 추출물을 처리한 결과, WR, TMR, GR 순으로 H2O2 처리군에 비해 세포 생존율이 증가하였다(P<0.05). 특히 GRS와 GRK에서 정상군에 가까운 세포 생존율을 나타내어 H₂O₂에 의한 산화적 스트레스로 유발된 세포 손상에 대한 잡곡밥 추출물의 보호 효과를 확인할 수 있었다. 세포 내 활성산소(ROS)의 수준과 세포 내 지질과산화물질(MDA)의 생성 억제 효과 역시 WR, TMR, GR, GRK, GRS 순으로 증가하는 것을 관찰하였다. H₂O₂로 인하여 세포 내 항산화 효소인 SOD, CAT와 GSH-px 등의 활성이 감소된 LLC-PK1 세포에 잡곡밥 추출물을 처리했을 때 이들 효소의 활성이 증가했으며 특히 GRK, GRS군에서 현저하게 증가되었다. LLCPK1 세포에서 H₂O₂에 의해 발생하는 산화적 스트레스에 대한 보호 효과를 측정한 결과 잡곡밥 추출물은 세포 손상을 억제하고 세포 내 활성산소(ROS)의 수준과 지질과산화물질(MDA)의 생성을 억제하며, 세포 내 항산화 효소의 활성을 증가시키는 효과를 가지는 것으로 보인다. 또한 항산화 효소 유전자 발현에서도 위와 비슷한 효과를 나타내었다. 이상의 결과로 잡곡밥 메탄올 추출물, 특히 기능성 물질인 카레가루와 상황버섯 추출물이 첨가된 잡곡밥은 LLC-PK1 세포에 대한 보호 작용과 in vitro에서의 항산화 효과가 높은 것으로 확인되었다. The aim of this study was to investigate the protective effects of methanolic extracts of cooked mixed grain rice samples, including grain rice (sorghum, black bean, proso millet, and Job"s tears) mixed with fermented brown rice (GR), GR added with 0.5% water extract of Sanghwang mushroom (GRS) or 0.1% curry (GRK), and traditional five grain mixed rice (TMR, Ohgokbap), on H₂O₂-induced oxidative injury in LLC-PK1 pig renal epithelial cells. White rice (WR) was used as a positive control. Cells were first exposed to H₂O₂ (250 μM) for 4 hr, followed by treatment with 100 μg/mL of different GR extracts for 24 hr. H₂O₂ significantly induced cell damage (P<0.05). Cellular levels of reactive oxygen species (ROS), lipid peroxidation, and antioxidant enzymes, including catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), and glutathione peroxidase (GSH-px), were measured. In addition, mRNA levels of antioxidant enzymes were determined by RT-PCR assay. Mixed grain rice, particularly GRS and GRK, were able to reduce cellular levels of ROS, decrease lipid peroxidation, and also increase mRNA expression of antioxidant enzymes compared to other samples. These results suggest that mixed grain rice, specifically GRS and GRK, have strong protective effects against H₂O₂-induced oxidative injury in LLC-PK1 cells through inhibition of lipid peroxidation, reduction of ROS levels, and elevation of antioxidant enzyme activities.