새싹보리 잎, 뿌리 및 줄기 에탄올 추출물의 항산화 활성 및 신경세포 보호 효과 비교

변의홍(Eui-Hong Byun),김광욱(Kwangwook Kim),김이은(Yi-Eun Kim),조은지(Eun-Ji Cho),민희숙(Hee-Suk Min),이정현(Jeong-Hyeon Lee),조규성(Gyu-Seong Cho),윤우정(Woo Jung Yoon),김병천(Byung Chean Kim),안동현(Dong-Hyun Ahn),박원종(Won-Jong P 한국식품영양과학회 2018 한국식품영양과학회지 Vol.47 No.10

새싹보리는 보리(Hordeum vulgare L.) 종자에서 발생한 싹을 키워 발아한 지 일주일 정도 된 어린 보리이며 완전히 자란 보리보다 기능성 물질을 다량 함유하고 있다고 알려져 있다. 이런 새싹보리의 부위별 생리활성 연구는 많이 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 새싹보리의 잎, 뿌리, 줄기에탄올 추출물의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량, 항산화활성 및 신경세포 보호 효과에 관하여 비교하였다. 천연물 항산화력의 지표물질인 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 새싹보리의 뿌리, 줄기보다 잎에서 더욱 높게 측정되었으며, 새싹보리 잎이 DPPH, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력 평가에서도 뿌리, 줄기보다 더 높은 항산화 활성을 관찰되었다. 또한, 새싹보리 잎, 뿌리 및 줄기의 신경세포 보호 효과를 확인하기 위해 H₂O₂로 산화적 스트레스를 유도하여 세포 독성, SOD 활성 및 MDA level을 확인한 결과, 새싹보리 잎에서 세포 생존율 증가, SOD 활성 증가 및 MDA level감소가 가장 높게 관찰되었다. 이는 새싹보리의 잎이 다른 부위인 뿌리, 줄기보다 천연 항산화 소재와 신경세포 보호소재로 개발될 가능성이 월등히 높다는 것을 보여주고 있다. It is believed that barley sprouts (Hordeum vulgare L.) have antioxidant, lipid metabolic, anti-cancer, and anti-fatty liver formation effects; however, no studies have been conducted to confirm this. Therefore, the present study was conducted to compare the leaf, root, and stem extracts of barley sprouts in terms of their total polyphenol contents, flavonoid contents, antioxidant activities, and neuroprotective effects. To accomplish this, barley sprout leaves, roots, and stems were individually extracted using ethanol. The highest levels of total polyphenols and total flavonoids were observed in barley sprout leaf extract. Similarly, antioxidant activities resulted in radical scavenging activities [2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl and 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)] and reduced power increased significantly in the extract of barley sprout leaves. In addition, barley sprout leaves, roots, and stems significantly increased cell viability in H₂O₂-treated HT22 cells. Further, barley sprout leaves increased superoxide dismutase activity and decreased the malonaldehyde level. In conclusion, these results indicate that leaves of barley sprouts can be used as a new natural antioxidant source and that they have the potential to prevent and treat neuro-degenerative diseases.

참모자반 조다당 추출물과 에탄올 추출물의 대식세포 및 비장세포 활성 비교

변의홍(Eui-Hong Byun) 한국식품영양과학회 2015 한국식품영양과학회지 Vol.44 No.11

본 연구는 참모자반 조다당 추출물(SFP) 및 에탄올 추출물(SFE)의 면역 활성에 관하여 비교하기 위하여 선천면역계에서 중요한 역할을 수행하는 대표적인 세포인 대식세포와 후천면역계에서 중추적인 역할을 수행하는 비장세포에 각각 SFP와 SFE를 처리하여 각각의 면역세포의 세포 증식률과 사이토카인 분비능에 미치는 영향에 관하여 측정하여 보았다. 대식세포에 SFP 및 SFE를 각각 농도별(12.5, 25, 50, 100 μg/mL)로 처리하였을 때 두 추출물 모두 대식세포에 대한 세포독성을 유발하지 않았으며, 대식세포의 활성과 밀접한 관련을 가지는 NO, iNOS 및 cytokine의 분비능에 미치는 영향에 관하여 알아본 결과 SFP 처리구에서도 농도 의존적으로 분비능이 증가되는 것으로 관찰되었다. 또한 마우스 비장에서 유리된 비장세포에 SFP 및 SFE를 처리하였을 때 SFP의 처리구에서 비장세포의 증식능 및 면역 활성과 밀접한 관련을 갖는 Th1 type의 cytokine인 IL-2 및 IFN-γ의 분비능이 유의적으로 증가되는 반면, 알레르기를 유도 하는 것으로 알려진 Th2 type의 cytokine인 IL-4의 함량에는 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었다. 따라서 참모자반 다당류 추출물은 선천면역계와 후천면역계를 담당하는 면역세포인 대식세포 및 비장세포의 활성에 중요한 영향을 미치는 것으로 사료된다. The immune system plays an important role in maintaining and protecting human health. In the present study, comparison of immuno-modulatory activities between polysaccharides (SFP) and ethanol (SFE) extracts separated from Sargassum fulvellum in macrophages and murine splenocytes were investigated. Immuno-modulatory activities of macrophages were estimated based on cell proliferation, nitric oxide (NO), inducible NO synthase (iNOS), and cytokine production in RAW 264.7 macrophage cells, and lipopolysaccharide was used as a positive control. SFP and SFE treatment did not affect cytotoxicity in RAW 264.7 macrophage cells, and SFP treatment significantly increased NO and cytokine production (TNF-α, IL-6, and IL-1β), whereas SFE did not contribute to the increase in NO and cytokine production. In the case of splenocytes, SFP treatment increased splenocyte proliferation and also highly increased production of Th-1 type cytokines (IL-2 and IFN-γ) than those of SFE. Through this study, we confirmed that immuno-modulatory activities of Sargassum fulvellum may be due to polysaccharide extracts and this can be a potential nutraceutical.

자소엽(Perilla frutescens Britton var. acuta Kudo) 조다당류 추출물의 면역활성 효과

변의홍(Eui-Hong Byun) 한국식품과학회 2017 한국식품과학회지 Vol.49 No.5

본 연구는 자소엽 조다당 추출물(PCP)의 면역활성에 관하여 알아보기 위하여, 선천면역계의 대표적인 면역세포인 수지상세포 및 후천면역계의 대표적인 면역세포인 비장세포에 PCP를 처리하여 면역세포의 면역활성능에 관하여 측정하였다. 수지상세포에 PCP를 1, 5 및 10 μg/mL의 농도를 처리한 결과, 세포생존율이 103.4±3.8, 108.8±2.1, 117.8±3.3% (n =3)로 나타나 세포독성을 유발하지 않았으며, 주요 면역활성 인자인 산화질소의 분비능을 관찰한 결과, 각각 2.7±0.2, 4.5±0.2, 7.3±0.3 μM (n =3)로 농도 의존적으로 나타났다. 농도(1, 5 및 10 μg/mL)별 PCP 처리구에서 사이토카인의 분비능을 관찰한 결과, TNF-α (372.3±0.32, 604.8±0.54 및 954.2±1.32 pg/mL), IL-6 (508.4±0.39, 761.5±1.34 및 1038.5±1.67 pg/mL), IL-1β (314.5±1.04, 524.8±1.89 및 664.8±0.89 pg/mL), IL-12 (321.4±0.94, 832.5±0.85 및 901. ±0.94 pg/mL)가 유의적으로 증가되는 것으로 관찰되었다. 또한 후천면역에서 중요한 역할을 수행하는 면역 T 세포가 다량으로 분포하는 비장 조직으로부터 비장세포를 분리하여 PCP를 처리하였을 때, 세포 증식능이 유의적으로 증가하였으며, 면역활성을 유도하는 Th1 세포가 분비하는 사이토카인의 함량 또한 유의적으로 증가되는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 PCP의 처리는 선천면역뿐만 아니라 후천면역에 관여하는 다양한 면역세포의 활성화에 직간접적으로 관여하는 것으로 사료된다. 본 연구는 자소엽조다당 추출물의 면역활성 유도 효과에 관한 가능성을 제시하였고, 향후 자소엽 조다당 추출물을 분리 및 정제과정을 통하여 구조분석 및 정제된 조다당 추출물의 정확한 면역활성과 면역활성 기전에 관한 면밀한 연구가 필요할 것으로 사료된다. This aim of this study was to examine the immunomodulatory activities of crude polysaccharides from Perilla frutescens Britton var. acuta Kudo (PCP) in mouse bone marrow-derived dendritic cells (BMDC) and splenocytes. The immunomodulatory activity was determined by cell viability, nitric oxide (NO) production, cell surface marker expression (CD 80/86 and MHC class I/II), and cytokine production in BMDC, and cell viability, and cytokine production in splenocytes. Cell proliferation and cytokine production (tumor necrosis factor; TNF-α, interleukin (IL)-6, IL-1β, and IL- 12) tested in BMDC were significantly increased by PCP treatment. Additionally, the cell surface markers (CD 80/86, MHC class I/II) were highly increased by PCP treatment. For cytokine production in splenocytes, PCP treatment significantly increased the production of Th 1 cytokines [IL-2 and interferon (IFN)-γ], but not Th 2 cytokines (IL-4). Therefore, PCP can induce immune cell activation and is a potential candidate for the development of nutraceuticals to boost the immune system.

환형동물(지렁이) 열수 추출물의 면역활성 효과

김광욱,변의홍 공주대학교 자원과학연구소 2019 자원과학연구 Vol.1 No.2

This present study was to demonstrate the immunological effect of annelida (Lumbricus rubellus) water extract on various immune cell models (bone-marrow derived macrophage and mouse splenocyte). Annelida water extracts are treated in the bone-marrow derived macrophage (BMDM) and splenocyte from mouse, and it was not found the cytotoxicity in dose below than 250 μg/mL. Cytokine (Tumor necrosis factor alpha; TNF-α, Interleukin-6; IL-6, Interleukin-1β; IL-1β) production activity tested in the BMDM was significantly increased by treatment of annelida water extracts. Cell surface marker (CD 80/86) mediated with immune cell activation was highly increased by treatment of extracts. Similarly, cytokine production activity in splenocyte, annelida water extracts treatment significantly increased the Th1 type of cytokines (Interferron-γ; IFN-γ) production, but not affected the Th2 type cytokines (Interleukin-4; IL-4) production. Therefore, these results suggest that water extract from annelida may be a powerful candidates for maintaining the immune system.

흰점박이꽃무지 유충(Protaetia brevitarsis seulensis larvae) 저온 추출물의 항산화 및 대식세포 내 면역 활성 효과

김지윤,김화선,변의홍 한국식품과학회 2024 한국식품과학회지 Vol.56 No.1

Protaetia brevitarsis seulensis larvae comprise a type of edible insect and have been attracting attention as an alternative food because they contain abundant protein and various effects have been reported. In this study, we evaluated the antioxidant capacity and immune activity of a P. brevitarsis larvae water extract (PBWE) using RAW 264.7 macrophage lines. Cytotoxicity was not observed with PBWE. The protein and total polyphenol contenst were highest at 5oC. Moreover, PBWE exerted antioxidant effect at all temperatures, and the highest antioxidant activity was observed at 5oC. The production of cytokines and NO in RAW 264.7 cells increased with PBWE treatment at 5oC. These immunomodulatory effects were mediated by MAPK-extracellular signal-regulating kinase phosphorylation, NF-κB translocation and iNOS/COX-2. The results of this study show the positive effect of edible insects on antioxidant and immune activity, and suggest the possibility of their use as a functional food material.

[P10-256] 감마선 조사된 차가버섯 에탄올 추출물의 항산화효과 증진에 관한 연구

성낙윤,변의백,변의홍,김재훈,이주운,김미리,유영춘,변명우 한국식품영양과학회 2006 한국식품영양과학회 학술대회발표집 Vol.2006 No.10

[P5-04] 감마선 조사기술을 이용한 고에너지 곡류유동식 제조 및 영양학적 품질평가

오상희,김재훈,변의홍,박진규,이주운,변명우,김미리,이경행 한국식품영양과학회 2005 한국식품영양과학회 학술대회발표집 Vol.2005 No.10

자소엽(Perilla frutescens Britton var. acuta Kudo) 조다당의 멜라닌 생성 저해 및 미백효과

조은지(Eun-Ji Cho),변의홍(Eui-Hong Byun) 한국식품과학회 2019 한국식품과학회지 Vol.51 No.1

본 연구에서 자소엽 조다당 추출물의 미백 활성을 평가하기 위하여 tyrosinase 억제활성과 melanocyte 세포에서 멜라닌 함량 및 멜라닌 관련 단백질 발현 억제능을 수행하였다. 자소엽 조다당 추출물은 tyrosinase 억제능을 관찰한 결과 자소엽 조다당 추출물의 농도가 증가할수록 활성이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 미백 효과가 melanoma 세포인 B16F10 세포 내에서도 일어나는지 확인하기 위하여 세포내 멜라닌 함량 및 tyrosinase 억제능을 살펴보았다. 자소엽 조다당 추출물은 B16F10 세포에 대하여 세포독성이 없는 농도에서 진행 하였으며, 세포내 멜라닌 함량 및 tyrosinase 활성 저해를 보여주었다. 이는 자소엽 조다당 추출물이 세포 내 MITF 발현을 억제시킴으로서 tyrosinase, TRP-1 및 TRP-2 단백질 발현을 억제함에 따라 미백효과를 확인하였다. 이러한 결과로 자소엽 조다당 추출물의 미백 활성을 확인 할 수 있었으며, 미백 산업 분야 및 식품의 기능성 소재로 이용한다면 천연 미백 소재로써 활용될 수 있을 것으로 판단된다. In this study, the inhibitory effects of crude polysaccharide fractions separated from Perilla frutescens Britton var. acuta Kudo (PCP) on melanin synthesis and tyrosinase activity were observed. B16F10 melanoma cells were treated with 125 and 250 μg/mL of PCP for 24 hours. Using these optimal concentrations, inhibition of melanin synthesis inhibition was measured, and PCP treatment significantly reduced melanin synthesis induced by 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX). In addition, western blotting analysis on B16F10 melanoma cells showed that PCP inhibited tyrosinase, microphthalmia-associated transcriptipn factor, tyrosinase related protein-1, and tyrosinase related protein-2 expression. Therefore, these results indicate that PCP may have potential inhibitory activity against melanin synthesis and may be a natural ingredient useful for the development of whitening materials in cosmetics and functional foods.

추출온도에 따른 쌍별귀뚜라미 (Gryllus bimaculatus)의 대식세포 내 면역 활성 효과

홍준표,유보경,이정희,변의홍 공주대학교 자원과학연구소 2023 자원과학연구 Vol.5 No.1

In this study, the immunoactive effect of Gryllus bimaculatus water extract (GBWE) on macrophages was investigated under various extraction temperature conditions. The study found that GBWE did not induce cytotoxicity in RAW 264.7 cells within the tested concentration range. Treatment with GBWE under different extraction conditions resulted in an increase in cytokine secretion and nitric oxide production in the treated cells. Furthermore, the treatment with GBWE increased the expression of surface molecules, and GBWE-treated cells showed phosphorylation of mitogen-activated protein kinases and nuclear factor-kappa B translocation. The experimental results suggest that GBWE exhibits immune-enhancing effects in macrophages. Notably, these effects were observed even in GBWE extracted at low temperatures (5°C and 25°C) without exposure to high temperatures (75°C) typically used for extraction. These findings suggest that GBWE has the potential to be used as an alternative protein source and functional food material with immunostimulatory properties.

장수풍뎅이 유충(Allomyrina dichotoma Larvae) 열수 추출물의 MAPKs 및 NF-κB 신호전달을 통한 대식세포 내 면역 활성 효과

홍준표,유보경,이정희,송하연,변의홍 한국식품영양과학회 2022 한국식품영양과학회지 Vol.51 No.3

본 연구는 장수풍뎅이 유충 열수 추출물(ADLE)이 면역 활성을 유도하는 기능성 소재로 활용 가능한지 알아보기 위하여 대식 세포주인 RAW 264.7 cell을 활용하여 면역 활성능을 평가하였다. ADLE 처리는 세포독성을 나타내지 않는 농도에서 RAW 264.7 cell의 사이토카인(IL-6 및 TNF-α) 및 NO 생성을 유도하였고, 세포 표면활성인자(MHC-I, MHC -II, CD80 및 CD86)의 발현을 효과적으로 증가시켰다. 기전 분석 결과, ADLE 처리에 의한 대식세포의 면역 활성은 MAPKs의 인산화 및 NF-κB의 핵 내 전사에 의한 것임을 확인하였다. 종합적으로 ADLE의 처리는 MAPKs의 인산화와 NF-κB의 전사를 유도하여 사이토카인 및 NO의 생성과 세포 표면활성인자의 발현을 증가시켜 RAW 264.7 cell의 면역 활성을 유도하는 것으로 관찰되었다. 이러한 연구 결과는 장수풍뎅이 유충 열수 추출물이 면역증강 기능성 소재로 유용하게 활용될 수 있다는 가능성을 제시한다.