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.

고당식이로 유도된 비알코올성 지방간 마우스에서 기능성 잡곡의 지질 대사 개선 효과

이고은(Ko-Eun Lee),송가락(Jia-Le Song),정병진(Byung-Jin Jeong),정종성(Jong-Sung Jeong),허태곤(Tae-Gon Huh),박건영(Kun-Young Park) 한국식품영양과학회 2016 한국식품영양과학회지 Vol.45 No.6

본 연구에서 고당식이로 비알코올성 지방간을 유도한 마우스의 체중 변화는 대조군보다 백미군, 혼합잡곡군, 항비만혼합잡곡군에서 체중증가율이 낮았고 간 무게 또한 유의적으로 감소했으며, 간 내 조직학적 지방구 수와 크기가 감소한 것을 관찰할 수 있었다. 혈청 지질 수치 역시 개선 효과를 보였는데 모든 실험군이 대조군보다 중성지방, 총콜레스테롤 및 저밀도 콜레스테롤의 농도가 감소하였고, 혈청 고밀도 콜레스테롤은 모두 증가하였다. 간 조직 내 지질합성 및 지방산 침투와 관련 유전자 인자에서 대조군보다 SREBP-1cmRNA 유전자 발현 수준은 백미군, 혼합잡곡군 및 항비만혼합잡곡군에서, ACC 및 FAS mRNA 유전자 발현 수준은 혼합잡곡군과 항비만혼합잡곡군에서, SCD-1 mRNA 유전자 발현 수준은 항비만혼합잡곡군에서 감소하였다. CD36 및 PPAR-γ mRNA 유전자 발현 수준 또한 대조군보다 백미군, 혼합잡곡군, 항비만혼합잡곡군에서 감소하였다. 간 내 β산화로 지방축적 억제와 관련된 유전자 인자인 PPAR-α 및 CPT-1 mRNA 유전자 발현 수준은 대조군보다 혼합잡곡군, 항비만혼합잡곡군에서 증가하였다. 본 실험 결과를 종합해 볼 때 고당식이로 비알코올성 지방간질환을 유도한 마우스에서 백미군, 혼합잡곡군 및 항비만혼합잡곡군 모두 지질대사 개선 효과가 나타났으며 항비만혼합잡곡군이 가장 효과적이었다. The anti-lipogenic effect of cereal samples on high sucrose diet (HSD)-induced non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) in mice was studied. We divided C57BL/6 mice into various groups based on 8 weeks of treatment with three types of cereal samples (HSD+WR, HSD diet containing 40% white rice; HSD+MCG, HSD diet containing 40% mixed cereal grain; HSD+AO-MCG, HSD diet containing 40% mixed antiobesity-cereal grain). After the experimental period, body weight changes, liver weights, serum lipid profiles, and hepatic fatty acid metabolism-related gene expression levels were determined. We found that HSD+WR, HSD+MCG, and HSD+AO-MCG treatments reduced body weight and liver weight, especially HSD+MCG and HSD+AO-MCG effectively reduced levels of serum triglycerides, total cholesterol, and low-density lipoprotein cholesterol. However, high density lipoprotein cholesterol levels increased compared to the control group. Furthermore, expression of hepatic lipogenic genes such as sterol regulatory element-binding protein-1c, acetyl-coenzyme A carboxylase, fatty acid synthase, stearoyl-coenzyme A desaturase-1, cluster of differentiation, and PPAR-γ (peroxisome proliferator activated receptor γ) decreased, whereas expression of β-oxidation genes such as PPAR-α and carnitine palmitoyl transferase-1 increased following HSD+MCG and HSD+AO-MCG treatment compared with levels in HSD+WR and control groups. These results suggest that the functional cereal samples, especially HSD+AO-MCG treatment, improved hepatic steatosis triggered by an HSD-induced imbalance in hepatic lipid metabolism.

HaCaT 피부각질세포에서 들깻잎 추출물의 산화적 스트레스에 대한 항산화 효과

지나(Na Ji),송가락(Jia-Le Song),길정하(Jeung-Ha Kil),박건영(Kun-Young Park) 한국식품영양과학회 2013 한국식품영양과학회지 Vol.42 No.2

들깻잎 메탄올추출물(PLME)이 가지는 산화적 스트레스 개선효과를 확인하기 위하여 H2O2으로 유도된 산화적 스트레스에 대한 HaCaT 피부 각질세포의 보호효과를 조사하였다. 또한 PLME의 항산화 능력을 확인하기 위하여 DPPH, hydroxyl free radical 소거능 및 총 항산화물질(페놀류, 플라보노이드류 및 아스코르브산) 함량을 조사하였다. H2O2(500μM)에 의한 산화적 스트레스가 유발된 HaCaT세포에 PLME를 처리한 결과, 농도 의존적으로 세포의 생존율이 증가하였고, 세포 지질과산화물질 MDA의 생성효과는 PLME 처리에 의해 유의적으로 감소하는 것을 관찰하였다. 또한 H2O2로 인하여 세포내 항산화효소인 SOD, GSH-px와 CAT 등의 활성이 감소된 HaCaT세포에 PLME를 처리했을 때, 이들 효소의 활성이 농도 의존적으로 증가되었다. PLME의 DPPH와 hydroxyl radical 소거능을 측정한 결과, 농도 의존적으로 radical 소거능이 증가함을 알 수 있었다. 50 μg/mL 이상 농도의 PLME의 DPPH 소거능은 60%의 저해율을 나타낸 천연항산화제인 아스코르브산(50 μg/mL)과 유사한 효과를 보였고, OH radical 소거능은 아스코르브산(50 μg/mL)보다 높은 결과를 나타냈다. 또한 PLME가 함유하고 있는 항산화물질인 폴리페놀류, 플라보노이드류, 아스코르브산의 함량을 측정한 결과 총 페놀류화합물은 52.2±1.1 mg GAE/g, 총 플라보노이드화합물은 33.7±4.7 mg RUE/g, 아스코르브산의 함량은 17.0±0.5 mg AA/g으로 나타났다. HaCaT 세포에서 H2O2에 의해 발생하는 산화적 스트레스에 대한 보호 효과를 측정한 결과 PLME는 세포 사멸을 방지하고, 세포 지질과산화물질(MDA)의 생성을 억제하여 세포내 항산화효소의 활성을 증가시키는 효과를 가지는 것으로 보인다. 이상의 결과로 들깻잎 메탄올추출물은 인체 피부각질 세포에 대한 보호 작용과 in vitro에서의 항산화 능력이 있는 것으로 확인되었다. The aim of this study was to investigate the protective effects of methanolic extract from perilla (Perilla frutescens Britt var. japonica) leaves (PLME) on oxidative injury from hydrogen peroxide (H2O2) in humanm HaCaT keratinoctyes. Cells were co-incubated with various concentrations (0~200 μg/mL) of PLME for 24 hr, and then exposed to H2O2 (500 μM) for 4 hr. H2O2 significantly decreased cell viability (p<0.05). However, PLME provided protection from H2O2-induced HaCaT cell oxidation in a dose-dependent manner. To further investigate the protective effects of PLME on H2O2-induced oxidative stress in HaCaT cells, the cellular levels of lipid peroxidation, and antioxidant enzymes (including superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-px) and catalase (CAT)) were measured. PLME decreased cellular levels of lipid peroxidation, and also increased the activities of antioxidant enzymes. In addition, the antioxidant activities of PLME were also determined by DPPH and hydroxyl (?OH) radical scavenging assay, and major antioxidant compounds of PLME were measured by colorimetric methods. DPPH and ?OH radical scavenging activities of PLME increased in a dose dependent manner and was similar to the DPPH scavenging activity of ascorbic acid at 50 μg/mL; however PLME activities were stronger than ascorbic acid (50 μg/mL) in the ?OH scavenging assay. The amounts of antioxidant compounds, including total polyphenolics, total flavonoids, and total ascorbic acid from PLME were 52.2±1.1 mg gallic acid (GAE)/g, 33.7±4.7 mg rutin (RUE)/g, and 17.0±0.5 mg ascorbic acid (AA)/g, respectively. These results suggest that PLME has a strong free radical-scavenging activity and a protective effect against H2O2-induced oxidative stress in the keratinocytes.