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포도당으로 유도된 in vitro 뇌신경세포 독성에 대한 다래 순 아세트산에틸 분획물의 보호 효과
유슬기(Seul Ki Yoo),박선경(Seon Kyeong Park),김종민(Jong Min Kim),강진용(Jin Yong Kang),박수빈(Su Bin Park),한혜주(Hye Ju Han),김철우(Chul-Wo Kim),이욱(Uk Lee),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품과학회 2018 한국식품과학회지 Vol.50 No.5
본 연구에서는 다래 순 아세트산에틸 분획물(ethyl acetate fraction from Actiniadin arguta sprout; EFAS)의 in vitro 산화방지활성 및 고포도당으로 인한 산화적 스트레스로부터의 뇌신경세포 보호 효과를 검증하였다. EFAS은 상대적으로 우수한 총 폴리페놀(246.25 mg GAE/g) 및 총 플라보노이드(571.59 mg RE/g) 함량을 나타내었으며, 이로 인한 ABTS 라디칼 제거 활성(IC<SUB>50</SUB>=252.00 μg/mL) 및 MDA 생성 억제 활성(IC<SUB>50</SUB>=42.70 μg/mL)을 보여주었다. EFAS의 in vitro 항당뇨 활성은 알파글루코사이드 가수분해효소와 최종당화산물 생성 억제 활성을 통해 측정하였으며 각각 99.18과 85.19 μg/mL의 IC<SUB>50</SUB> 값을 나타냈고, 뇌신경전달물질인 아세틸콜린의 세포 내 유지 효과를 아세틸콜린 분해효소 억제 활성을 통해 측정하였을 때 164.20 μg/mL의 IC<SUB>50</SUB> 값을 나타냈다. 또한 인간 유래 MC-IXC 뇌신경세포에 과산화수소와 고포도당을 처리하여 산화적 스트레스를 유발시켜 뇌신경세포 사멸에 대해 우수한 보호효과를 보여주었다. 마지막으로 HPLC를 통하여, EFAS의 주요 생리활성 물질을 분석한 결과는 루틴으로 유추되었으며, 그 함량은 123.76 μg/mL of dried weight로 분석되었다. 이상의 결과로부터 다래 순 분획물(EFAS)이 알파글루코사이드 가수분해효소 및 최종당화산물 생성 억제를 통해 식후 혈당의 급격한 상승을 예방할 수 있는 항당뇨 소재로의 가능성뿐만 아니라, 고포도당에서 유래되는 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포 보호 및 뇌신경전달물질 체계 개선을 통한 당뇨성 퇴행성뇌질환 등의 합병증을 예방할 수 있는 고부가가치 식품 소재로의 활용 가능성을 확인하였다. The current study investigated in vitro anti-diabetic and neuroprotective effects of the ethyl acetate fraction in Actinidia arguta sprouts (EFAS), on H₂O₂ and high glucose-induced cytotoxicity in human neuroblastoma MC-IXC cells. EFAS had high total phenolic and total flavonoid contents. An assessment of 2,2`-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid) radical scavenging activity of EFAS, as well as its potential for inhibiting malondialdehyde production, indicated that EFAS may possess significant antioxidant properties. EFAS exerted inhibitory effects on α-glucosidase via glycemic regulation which forms advanced glycation end products. In addition, EFAS exhibited significant acetylcholinesterase inhibitory effects. Moreover, EFAS displayed protective effects against H₂O₂ and high glucose-induced cell death, and inhibited the generation of reactive oxygen species in MC-IXC cells. Finally, the main physiological compound of EFAS was identified via high performance liquid chromatography as a rutin.
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품종별 곶감(Diospyros kaki)의 영양성분 분석, 산화방지 효과 및 뇌 신경세포 보호효과
김종민(Jong Min Kim),박선경(Seon Kyeong Park),강진용(Jin Yong Kang),박상현(Sang Hyun Park),박수빈(Su Bin Park),유슬기(Seul Ki Yoo),한혜주(Hye Ju Han),이수광(Su-Gwang Lee),이욱(Uk Lee),허호진(Ho Jin Heo) 한국식품과학회 2018 한국식품과학회지 Vol.50 No.2
본 연구에서는 떫은감의 5가지 공시품종인 상주둥시, 고종시, 고동시, 갑주백목, 청도반시를 이용하여 가공된 곶감의 유리당, 지방산, 무기성분, 구성 아미노산, 바이타민 C와 같은 영양성분 분석을 진행하였고, 총 페놀성 화합물의 함량을 측정함과 동시에 in vitro 상에서 ABTS, DPPH 라디칼 제거 활성을 측정하였고, FRAP, 지방질과산화물 생성 억제효과, 아세틸콜린 분해효소 억제효과를 확인하였다. 이를 토대로 MC-IXC 뇌 신경세포에서 신경세포 생존율과 산화적 스트레스 억제효과, 세포막 보호효과를 확인하였다. 유리당 분석에서는 상주둥시 품종이 포도당(glucose), 과당(fructose) 함량이 가장 높았고, 지방산 함량은 상주둥시 품종에서는 올레산(oleic acid)이, 고동시, 고종시, 갑주백목, 반시에서는 팔미트산(palmitic acid)이 가장 높은 비율을 나타내었다. 포타슘과 인의 함량이 다른 무기성분들에 비해 월등히 높았으며, 주요 아미노산으로는 아스파트산(aspartic acid)과 글루탐산(glutamic acid)이 상대적으로 높았고, 바이타민 C 역시 5 품종 모두 검출되었다. 또한, 총 페놀성 화합물을 상주둥시의 95% 에탄올 추출물이 가장 높았고, ABTS, DPPH 라디칼 제거 활성과 FRAP, 지방질 과산화물 생성 억제활성 그리고 아세틸콜린 분해효소 억제 활성에서 갑주백목의 80% 에탄올 추출물이 가장 높은 활성을 나타내었다. 산화적 스트레스에 대한 뇌 신경세포 생존율은 갑주백목이 가장 높은 생존율을 나타내었으며, 산화적 스트레스 생성 억제와 뇌 신경세포 세포막 보호효과 역시 갑주백목이 가장 큰 억제 활성과 보호효과를 보였다. 이와 같은 결과로 보아 곶감은 뛰어난 산화방지 효과를 가지고 있으며, 이를 근간으로 뇌 신경세포 보호효과도 우수한 것으로 나타났다. 이러한 생리활성능력은 임산물의 고부가가치 소재개발에 있어 산업적 활용 가능성을 재고하는데 도움이 될 것으로 판단된다. 다만 생리활성 물질의 검증이 부족하고, 산화방지활성이 in vitro 상의 효과에 국한된 점에서 향후 물질분석과 인기지능 개선 효과 검증을 통해 인기지능 개선 건강기능식품 소재로서 연구될 수 있을 것으로 판단된다. This study was conducted to compare nutritional analysis and neuroprotective effect of 5 cultivars of Diospyros kaki (Dungsi, Godongsi, Gojongsi, Gabjubaekmok, and Bansi). In nutritional analysis, three free sugars: sucrose, glucose, and fructose, and six fatty acids: tartaric acid, hexadecanoic acid, palmitic acid, oleic acid, octadecenamide, and octadecane, were detected. Potassium and phosphorus levels were the highest in inorganic component analysis, and glutamic acid and aspartic acid were the highest contents in amino acid analysis. Vitamin C was detected in all cultivars. Total phenolic content was the highest in Dungsi. Antioxidant activities such as ABTS (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid), DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging activities, FRAP (ferric reducing/antioxidant power), and MDA (malondialdehyde) inhibitory effect were the highest in Gabjubaekmok. Acetylcholinesterase inhibitory activity, cell viability, intracellular reactive oxygen species (ROS) accumulation, and lactate dehydrogenase (LDH) release were measured to confirm the neuroprotective effect in MC-IXC cells. Gabjubaekmok showed significant acetylcholinesterase (AChE) inhibition and neuroprotection.
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