닥나무 가지 유래 페놀성 화합물의 소염활성 = Anti-inflammatory Phenolic Compounds from twig of Broussonetia kazinoki

국문 초록 (Abstract)

닥나무 (Broussonetia kazinoki)는 뽕나무과 (Moraceae)의 낙엽성 다년생 목본으로서 한국과 중국, 일본에서는 닥나무의 껍질을 한지 제조에 이용하고 있다. 닥나무는 동의보감에서 화상 및 여드름과 같은 피부질환에 사용했다고 기록되어 있으며, 닥나무 추출물은 항진균, 항고혈당증, 항산화, 통증억제, 항염증, 항비만의 활성이 보고되었다.
닥나무 가지 껍질 에탄올 추출물의 EtOAc 가용 분획으로부터 NO 저해 활성을 추적하면서 3 가지의 활성 성분을 분리하였다. 활성물질의 구조는 NMR, Mass, IR 결과를 바탕으로 동정한 결과 1,3-diphenylpropane과 flavonoid 계열의 구조임을 확인하였고, 세 가지 화합물의 구조는 broussonin B (1), broussoflavonol B (2), broussoflavonol A (3)으로 규명하였다. 화합물 1은 1,3-diphenylpropane 계열로 methoxy group이 2'에 위치해 있었으며, 화합물 2와 3은 isoprenylated flavonoid 계열로 기본 구조가 flavonol이다. 화합물 2는 두 개의 isoprenyl group이 각각 6번 탄소와 8번 탄소에 결합하고 있으며, 화합물 3은 화합물 2의 6번 탄소에 위치한 isoprenyl group이 환으로 묶여진 구조이다.
활성성분들은 LPS에 의해 활성화된 macrophage에서 농도 의존적으로 iNOS발현 억제를 통해 NO 생성을 억제하였다.
활성물질 중 화합물 1은 ER에 결합하는 능력, ERE-luciferase reporter assay에서 전사활성을 나타내었으며, 세포 증식 활성을 보는 E-screen assay에서도 에스트로겐성 활성이 있음을 확인하였다. 화합물 2는 HepG2 세포에서 AMPK를 활성화 하였다.
본 연구에서 도출한 닥나무 가지 껍질의 생리활성물질들은 iNOS의 발현 억제를 통하여 NO의 생성을 억제함으로써 각종 염증성 질환의 치료활성이 기대된다. 또한 에스트로겐성 물질은 여성의 폐경기 증후군 완화에, AMPK 활성 물질은 지질대사 개선 및 당뇨병 치료를 위한 기초 물질로써 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Broussonetia kazinoki Sieb. (Moraceae) is distributed throughout the world including East Asia and the Pacific Islands. According to the ancient medicinal book (Donguibogam), this plant has been used for dermatologic disease such as burns and acne. The extract of B. kazinoki was reported to cytotoxic, antioxidant and tyrosinase inhibitory activities.
Present study describes the identification of three compounds from B. kazinoki twig and their inhibitory activity of NO production in LPS-activated macrophage cells, estrogenic activity and AMPK activity.
B. kazinoki twigs was extracted with EtOH and followed by partition with H2O and EtOAc. EtOAc soluble fractions were subjected to activity-guided purification by using NO assay. Three active compounds were isolated and their structures were identified by the analysis of NMR, Mass and IR spectroscopic data as follows; broussonin B (1), broussoflavonol B (2), broussoflavonol A (3).
They showed dose-dependent inhibition of NO production through the inhibition of iNOS expression in LPS-activated macrophage. Compound 1 showed estrogenic activity in ERE-Luciferase reporter assay and E-screen assay. Compound 2 increases AMPK activity.
These studies demonstrate that the components of B. kazinoki twig effectively inhibit the overproduction of NO in LPS-activated macrophage. They also showed estrogenic activity and AMPK activity. Therefore, the biological active components from B. kazinoki twig may have beneficial effects in the treatment of inflammatory diesases, menopausal symptoms and lipid disordered.

목차 (Table of Contents)

• I. 서 론 = １
• II. 실험재료 및 방법 = ９
• 1. 실험 재료 = ９
• 2. 실험 기구 및 시약 = ９
• 1) 실험 기구 = ９
• 가) 활성 성분의 분리 및 구조분석 = ９
• 나) 생리 활성의 측정 = １０
• 2) 시약 = １０
• 가) 활성 성분의 분리 = １０
• 나) 생리 활성의 측정 = １１
• 3. 실험방법 = １２
• 1) 닥나무 가지 에탄올 추출물로부터 활성 성분 분리 = １２
• 가) Compound 1 = １４
• 나) Compound 2 = １５
• 다) Compound 3 = １６
• 2) 닥나무 가지에서 분리한 성분의 생리활성 = ２０
• 가) Cell culture = ２０
• 나) Nitrite assay = ２１
• 다) MTT assay = ２１
• 라) Western blot 분석법 = ２２
• 마) Estrogen response element (ERE)-Luciferase reporter gene assay = ２３
• 바) Cell proliferation assay (E-screen assay) = ２４
• 사) 통계처리 = ２５
• III. 실험 결과 및 고찰 = ２６
• 1. 닥나무가지 껍질의 추출물로부터 소염 활성 성분 분리 및 구조 결정 = ２６
• 1) Compound 1의 구조 = ２７
• 2) Compound 2의 구조 = ３３
• 3) Compound 3의 구조 = ３９
• 2. 활성성분의 소염활성 = ４７
• 1) 닥나무 화합물의 NO 생성 저해 효과 = ４７
• 2) 활성성분의 iNOS 단백질 발현 저해 효과 = ５０
• 3. 닥나무 화합물의 에스트로겐 활성 = ５２
• 1) CV-1 세포주에서 활성성분의 ERE-luciferase reporter 활성 = ５２
• 2) MCF-7 BOS세포주에서 활성성분의 세포 증식 활성 = ５５
• 4. AMPK 활성화 평가 = ５７
• 1) 활성성분의 AMPK 인산화 평가 = ５７
• IV. 요약 및 결론 = ６０