가지( L.) 활성분획물의 와 Cellular System에서의 산화적 스트레스 개선 효과

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69 책임저자：조은주, 󰂕 609-735, 부산시 금정구 장전동 산 30번지

부산대학교 생활환경대학 식품영양학과 및 노인생활 환경연구소

Tel: 051-510-2837, Fax: 051-583-3648 E-mail: ejcho@pusan.ac.kr

접수일：2010년 2월 19일, 1차수정일: 2010년 2월 22일, 2차수정일: 2010년 2월 24일, 게재승인일：2010년 2월 26일

Correspondence to：Eun Ju Cho

Department of Food Science and Nutrition & Research Institute of Ecology for the Elderly, Pusan National University, San-30, Jangjeon-dong, Geumjeong-gu, Busan 609-735, Korea

Tel: ＋82-51-510-2837, Fax: ＋82-51-583-3648 E-mail: ejcho@pusan.ac.kr

가지(

Solanum melongena

L.) 활성분획물의

In Vitro

와 Cellular System에서의 산화적 스트레스 개선 효과

부산대학교 식품영양학과 및 노인생활환경연구소 김보경ㆍ조윤주ㆍ조은주

Protective Effects of Eggplant (Solanum melongena L.) against Oxidative Stress under In Vitro and Cellular System

Boh Kyung Kim, Yun Ju Cho and Eun Ju Cho

Department of Food Science and Nutrition & Research Institute of Ecology for the Elderly, Pusan National University, Busan 609-735, Korea

The protective effects of eggplant (Solanum melongena L.) against oxidative stress were investigated under in vitro and cellular system using LLC-PK1 renal epithelial cells. The eggplant were extracted with methanol (MeOH) and then fractionated into three different layers: chloroform (CH2Cl2), butanol (BuOH) and aqueous layers(H2O). The extract and fractions of eggplant showed strong 1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity. In particular, among the fractions, BuOH fraction exerted the strongest effect with the IC50 value of 4.53μg/ml. In addition, the fractions except for CH2Cl2

also showed nitric oxide (NO) scavenging effect. The BuOH fractions showed superoxide anion (O2−

) radical scavenging activity. Even though it was not concentration- dependent manner, BuOH fractions at the concentration of 1 mg/ml showed O2−

scavenging effect of 44.01%. It also exerted strong hydroxyl radical scavenging activity. Moreover, under LLC-PK1 cellular model, the BuOH fraction ameliorated oxidative stress induced by 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, the generator of peroxyl radical. In addition, the protective effect of BuOH fraction from NO under cellular oxidative stress was also studied. The LLC-PK1 cells showed the decreases in cell viability by the treatment with generators of peroxynitrite, 3-morpholinosydnonimine, and its precursors NO and superoxide anion produced by sodium nitroprusside and pyrogallol, respectively. However, the BuOH fraction led to the significant increases in the cell viability with dose-dependence. The present study suggests that eggplant would have the protective activity from radical-induced oxidative stress and its BuOH fraction would play the crucial role. (Cancer Prev Res 15, 69-75, 2010)

Key Words: Eggplant, LLC-PK1 cell, Oxidative stres

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Table 1. Yield of extract or fractions from eggplant Yields of extract and fractions

Materials Eggplant

Freeze-dried 40 g

MeOH extract 20.00 g 50.00%

BuOH fraction 1.50 g 3.75%

CH2Cl2 fraction 1.20 g 3.00%

H2O fraction 17.30 g 43.25%

서 론

호기성 호흡을 하는 생명체는 필요한 에너지를 생성 하기 위해 호흡과정을 통해 산소를 필요로 하며, 이러 한 과정 중 산소는 superoxide anion (O2−

), hydroxyl radical (․OH), peroxyl radical (ROO․)과 같은 활성산소종(reactive oxyegn species, ROS)을 생성하게 된다. ROS는 세포구성 성분들인 지질, 단백질, 당, DNA 등에 대하여 비 선택적, 비가역적인 파괴 작용을 함으로써 노화는 물론 암을 비 롯하여 뇌졸중, 파킨슨병 등의 뇌질환과 심장질환, 허혈, 동맥경화, 피부질환, 소화기질환, 염증, 류마티스, 자가 면역질환 등의 각종 질병을 일으키는 것으로 알려져 있 다. 또한 이들 활성산소에 의한 지질과산화 결과 생성되 는 지질과산화물을 비롯하여 여러 가지 체내 과산화물 도 세포에 대한 산화적 파괴로 인한 각종 기능장애를 야 기함으로써 노화의 원인이 되기도 한다.^1,2) 산화적 손상 을 일으키는 물질에는 ROS 뿐만 아니라 활성질소종(reactive nitrogen species, RNS)이 존재하고, 이들은 nitric oxide (NO), peroxynitrite (ONOO⁻), nitrogen dioxide (NOO․), alkyl peroxynitrite (LOONO) 등이 포함한다. 특히 RNS 중에서 ONOO⁻는 O2−

과 NO의 반응으로 생성되는 대사산물로 서 세포에 직접적인 손상을 주어, 여러 병리적 현상을 유발시킨다.^3,4) ROS와 RNS의 과도한 생성은 생체 내에서 항산화 방어시스템계의 불균형을 초래하고, 이로 인하 여 야기되는 산화적 스트레스는 노화를 비롯한, 암, 당뇨 등 다양한 만성 퇴행성 질환의 위험인자로 보고되고 있 다.^1∼4) 최근 각종 질병 및 노화 등에 활성산소 및 과산화 물이 직접 적인 원인으로 작용한다는 사실이 밝혀지면 서 항산화제 연구가 많이 이루어지고 있다. 항산화제 중 특히 독성 등의 유해성으로 인해 사용에 제한을 받는 합 성 항산화제보다 안전하면서 효과적인 천연물 또는 식 품 유래 항산화제에 대한 관심이 높아지고 있다.

안토시아닌이 풍부한 채소인 가지(eggplant, Solanum melongena L.)는 인도 동부지역이 원산지로 우리나라 전역 에서 재배되는 가지과에 속하는 한해살이 풀이다. 영양 성분으로는 약 93%가 수분이며 가식부 100 g당 단백질 0.9 g, 지질 0.1 g, 당질 4.5 g 등이고 β-카로틴은 32μg이 며 비타민 C는 9 mg 정도 함유되어 있다. 혈액 내 콜레스 테롤을 저하시키는 작용, 항암 효과, 간장 및 췌장 기능 항진, 이뇨작용과 구내염 등의 효능으로 민간요법에 많 이 이용되고 있다. 가지의 효능은 민간요법에서 광범위 하게 입증되어 있지만, 주로 항암효과에 대한 연구가 대 부분이며, 특히 가지의 대표적인 안토시아닌 색소성분

으로서 nasunin 및 delphinidin에 대한 생리활성 연구 보고 가 대부분이다. 가지 그 자체에 대한 연구로는 항염증 효과, in vitro 항돌연변이성, L-citruline, L-lysine 및 L-ornithine 등의 다른 여러 가지 아미노산 열분해산물들 도 불활성화 시키는 작용이 우수하다는 보고가 있으나,⁵⁾ 가지 그 자체의 항산화 효과에 대한 보고는 전무하다.

이에 본 연구에서는 가지의 추출물과 분획물을 이용 하여 freel radical에 의한 산화적 스트레스 개선효과를 in vitro 라디칼 소거능과 LLC-PK1 renal epithelial cell을 이용 하여 산화적 스트레스에 대한 개선 효과를 검토해 보았 다.

재료 및 방법 1. 시약

LLC-PK1 pocrine renal epithelical cell은 ATCC (Solon, Ohio, USA)에서 분양받았고, 세포배양을 위한 Dulbecco's modi- fied Eagle medium (DMEM)과 fetal bovine serum (FBS)는 Invitrogen Co. (Grand Island, NY, USA)에서 구입하여 사용 하였다. 산화적 스트레스를 유도하기 위해 사용한 AAPH, sodium nitroprusside (SNP)는 Wako (Tokyo, Japan)사 제품을 3-morpholinosydononimine (SIN-1), pyrogallol, 3-(4,5-dimethyl- 2-thiazolyl)-2.5-diphenyl-2H tetrazolium (MTT)는 Sigma che- mical co. (St Louis, Mo, USA) 제품을 사용하였다.

2. 가지 추출물 및 분획물 제조

가지 생시료는 흐르는 물에서 3회, 증류수로 2회 총 5회 깨끗이 씻은 후 동결건조 한 다음, 분말화하여 −80^oC 의 냉동고에 보관하였다. 동결건조시킨 가지를 시료 중 량의 20배의 methanol (MeOH)로 12시간 동안 추출하는 과정을 총 3번 반복한 후 회전식 진공 농축기를 이용하 여 농축시킨 후 −80^oC의 냉동고에 보관하면서 실험에 사용하였다. 가지 분획물은 가지 MeOH 추출물을 시료 중량의 2배의 증류수에 녹인 후 dichloromethane (CH2Cl2), n-butanol (BuOH)로 3회씩 반복 추출하여 CH2Cl2, BuOH

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Fig. 1. DPPH scavenging activity of eggplant extract and fraction. ^a∼cMeans with different letters are significantly different (p＜0.05) by Duncan's multiple range test. Ascorbic acid is positive control.

과 aqueous (H2O) 획분을 조제하였다. 이 획분들을 감압 농축한 수 동결건조하여 −80^oC의 냉동실에 보관하면서 실험에 사용하였고, 가지 분획물의 수율은 Table 1과 같 다.

3. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능

Ethanol에 녹인 각 농도별 시료 100μl와 60μM DPPH 용액 100μl를 96 well plate에 혼합하여 30분간 실온에 방 치시킨 후, 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료를 첨 가하지 않은 대조군과 비교하여 free radical 소거 효과를 백분율 (%)과 IC50 (DPPH radical 생성을 50%로 억제하는 데 필요로 하는 샘플 농도)로 나타내었다.⁶⁾

4. Nitric oxide (NO) 소거능

50 mM의 phosphate buffer에 녹인 각 농도별 시료 200μl 에 5 mM SNP solution 800μl를 혼합하여 25^oC에서 150 분간 배양하였다. 이 혼합액을 96 well plate에 주입하고 150μl의 Griess reagent를 넣어 실온에서 10분간 배양한 후 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.⁷⁾

5. Superoxide anion (O2−

) 소거능

50 mM PBS에 0.125 mM EDTA, 62μM nitro blue tetrazolium (NBT), 98μM NADH를 혼합한 용액을 96-well plate에 200μl를 취하고, 50 mM의 phosphate-buffer에 녹 인 각 농도별 시료 25μl를 혼합한 후, 33μM의 phenazine methosulfate (PMS)를 혼합하여 540 nm에서 흡광도를 측 정하였다.⁸⁾

6. Hydroxyl radical (․OH) 소거능

Fenton 반응에 따라 10 mM FeSO4․7H2O-EDTA에 10 mM의 2-deoxyribose solution과 농도에 따른 sample solution 을 혼합한 다음, 10 mM의 hydrogen peroxide (H2O2)를 첨 가하여 37^oC에서 4시간 동안 배양한다. 이 혼합액에 2.8% trichlroacetic acid와 1.0% thiobarbituric acid solution을 각각 첨가한 후 10분간 boiling한 후 cooling하여 520 nm에 서 흡광도를 측정하였다.⁹⁾

7. 세포 배양

LLC-PK1 세포는 100 units/ml의 penicillin-streptomycin과 5%의 FBS가 함유된 DMEM을 이용하여 37^oC, 5% CO2

incubator에서 배양하였다. 배양된 세포는 일주일에 2∼3 회 refeeding하고 6∼7일 만에 phosphate buffered saline으로 세척한 후 0.05% trypsin-EDTA로 부착된 세포를 분리하

여 원심분리해서 집적된 세포를 배지에 넣고 피펫으로 세포가 골고루 분산되도록 잘 혼합하여 6∼7일마다 계 대 배양하면서 실험에 사용하였다. 계대 배양시 각각의 passage number를 기록하여 passage number가 10회 이상일 때는 새로운 세포를 다시 배양하여 실험하였다.

8. Cell viability 측정

세포가 confluence 상태가 되면 96-well plate에 well당 10⁴ cells/ml로 seeding 하여 2시간 incubation한 후 산화적 스트레스를 유발하기 위하여 peroxyl radical (LOO⁻), ONOO⁻, NO, O2−

의 generator인 AAPH (10 mM), SIN-1 (1 mM), SNP (1.2 mM) 및 pyrogallol (1.2 mM)를 처리하였 다. 그 후 시료를 농도별로 처리하여 24시간 배양한 후, 1 mg/ml의 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl- 2H tetrazolium bromide (MTT) solution을 각 well에 주입하여 37^oC 에서 4시간 동안 재배양한다. Medium에서 MTT solution 을 제거하고 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.¹⁰⁾

9. 통계분석

대조군과 각 시료들로부터 얻은 실험 결과들은 평균±

표준편차로 나타내었고, 각 실험 결과로부터 ANOVA (analysis of variance)를 구한 후 Duncan's multiple test를 이 용하여 각 군의 평균간의 유의성을 검정하였다.

결과 및 고찰

DPPH radical은 안정적이고 간단하며, 재현성이 높아 널리 사용되는 radical 소거능 측정방법으로 hydrogen 원

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Table 2. Nitric oxide (NO) scavenging activity of eggplant extract and fractions

Fraction Concentration (μg/ml)

NO scavenging effect (%) MeOH

BuOH CH2Cl2

H2O

10 21.97±3.18^c

47.38±0.88^b

− 68.77±0.18^a MeOH

BuOH CH2Cl2

H2O

50 53.78±1.59^b

54.55±1.55^b

− 70.95±0.18^a Values are mean±SD.

a∼cMeans with different letters are significantly different (p＜

0.05) by Duncan's multiple range test.

Table 3. Superoxide anion (O2−

) scavenging activity of eggplant BuOH fractions

Concentration (μg/ml) O2−

scavenging effect (%)

10 7.42±2.28^bc

50 8.09±1.03^bc

100 5.40±1.46^c

250 0.84±1.17^c

500 15.68±0.68^b

1,000 44.01±5.42^a

Values are mean±SD.

a∼cMeans with different letters are significantly different (p＜

Fig. 2. Hydroxyl radical (․OH) scavenging activity of eggplant BuOH fractions. ^a∼dMeans with different letters are significantly different (p＜0.05) by Duncan's multiple range test.

자를 공여하는 성향에 있어 polyphenol 성분을 측정하는 방법인 Folin-Ciocalteu assay와 상관성이 높은 것으로 알려 져 있다.^6,11) 이에 가지 MeOH 추출물과 분획물의 DPPH 소거효과를 IC50로 비교해 본 결과 MeOH 추출물은 190.3 μg/ml, BuOH 분획물 4.53μg/ml, CH2Cl2 분획물 68.92 μg/ml, H2O 분획물 74.84μg/ml로 천연 항산화제인 vitamin C (1.1μg/ml)와 비교해 볼 때 BuOH 분획물의 DPPH radical 소거효과는 뛰어난 것으로 나타났다(Fig. 1).

생체 속에는 항상 소량의 일정한 농도로 생성되어 생 리적 기능을 유지하도록 하는 NO는 감염질환, 스트레스 및 종양형성 초기에 숙주방어를 위한 다양한 면역세포 들이 활성화되며 과다하게 생성된다. 이렇게 형성된 NO 는 바이러스, 박테리아 및 기생충 등과 같은 감염균을 공격하거나 또는 암세포형성의 초기단계에 종양세포를 파괴하여 생체를 보호한다. 그러나 과다하게 생성된 NO 는 O2−

와 결합하여 ONOO⁻와 같은 또 다른 맹독성물질

을 생성하므로 복합적인 독성을 나타낸다. 따라서 과잉 으로 생성된 NO를 제거하게 되면 free radical의 독성으로 부터 보호효과를 기대할 수 있다.¹²⁾ 이에 NO 소거효과를 Table 2에서 살펴보면, BuOH 획분은 10μg/ml에서 47.38%, 50μg/ml에서 54.55%의 소거능을 보여 비교적 우수한 NO 소거 효과를 보이고 있음을 알 수 있다.

Superoxide dismutase (SOD)는 ROS의 하나인 O2−

을 산 소분자와 과산화수소로 변환시키는 역할을 하는 항산화 효소이다. 이 효소는 O2−

을 제거함으로써 O2−

의 유도체 인 H2O2, ․OH, hydroxyl radical 등에 의해 야기되는 산화적 스트레스에 대한 방어작용을 담당하며 또한 전이금속이 온과 결합해 금속이온의 homeostasis에 관여함으로써 Fe, Cu 등에 의한 Fenton reaction을 방해하여 hydroxyl radical 발생을 억제시키는 작용을 한다. 가지 분획물에서 DPPH 소거능 효과가 가장 높았던 BuOH 분획물에 의한 O2−

소거능은 Table 3에서 보는 바와 같이 각 농도별로 7.42%, 8.09%, 5.40%, 0.84%, 15.68%, 44.01%로 나타났으 며, 농도의존적인 변화는 나타나지 않았다. 하지만 anthocyanin의 superoxide anion radical에 대한 소거효과에 대해서는 가지 껍질부위에서 추출한 anthocyanians인 nasunin (delphinidin -3- (p-coumaroylrutinoside)-5-glucoside) 의 효과가 보고된 바 있어 가지 BuOH 분획물에 있어서 도 O2−

radical 생성을 저해하는 SOD 유사물질로도 작용 할 수 있다고 생각되어진다.¹³⁾

Hydroxy radical은 매우 반응성이 강하고 결합력이 높 은 활성산소종으로 정상적인 경우 생체에 존재하는 ․OH 은 H2O2가 금속이온에 의해 환원되어 생성되기도 하고,¹⁴⁾ 활성질소종인 ONOO⁻의 분해에 의해 생성되기도 한다.

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Table 4. Protective effect of BuOH fraction of eggplant from LLC-PK1 cells treated with AAPH

Concentration (μg/ml) Cell viability (%) Normal

Control BuOH fraction

−

− 10 50 100 250 500

100±1.0 16.5±0.5 23.8±1.8^e 38.7±1.7^d 50.3±9.2^c 73.3±1.7^b 80.5±2.1^a

a∼eMeans with different letters are significantly different (p＜

Table 5. Protective effect of BuOH fraction of eggplant from LLC-PK1 cells treated with SNP

−

− 10 50 100 250 500

100±1.0 20.5±0.5 22.1±1.4^e 25.3±1.4^d 30.7±3.3^c 57.4±1.5^b 73.6±2.1^a

Table 6. Protective effect of BuOH fraction of eggplant from LLC-PK1 cells treated with pyrogaroll

−

− 10 50 100 250 500

100±1.0 18.1±0.8 25.3±1.4^e 31.3±1.7^d 38.2±2.4^c 43.1±3.1^b 58.8±1.3^a

가지 BuOH 분획물의 ․OH 생성에 대한 제거작용은 Fig.

2에서 보는 바와 같이 32.66%, 33.61%, 37.45%, 56.79%, 97.14%, 127.09%로 농도의존적인 ․OH 소거능을 나타내 어, BuOH 분획물은 ․OH라디칼에 대한 소거능이 우수한 것을 살펴볼 수 있었다. 가지 과피의 주된 anthocyanins인 nasunin도 O2−

소거능과 금속이온에 대한 활성을 가진다 고 보고 된 바 있어, ․OH에 대한 독성제거효과가 뛰어날 것으로 사료된다.

Cellular system에서 LLC-PK1 세포는 pig renal epithelial cell로써 산화적 스트레스에 민감한 세포로 알려져 있어 free radical에 의한 산화적 손상에 대한 연구에 광범위하 게 사용되고 있다. 또한 free radical generator로 사용된 AAPH는 azo compound로 수용성 물질이며 효과적인 free radicla generator로 사용되고 있다. AAPH는 다른 효소의 작용이나 생리적 변화 없이 단분자적으로 변성이 되며, 이렇게 변성된 AAPH는 두 carbon radical과 질소로 분해 되고, 여기서 생성된 carbon radical은 다른 carbon radical과 결합하여 안정적인 구조를 취하기도 하지만, 대부분은 산소와 반응하여 peroxy radical을 생성하게 되어 단백질,

지질, 세포 등에 산화적 스트레스를 주는 요인으로 작용 하게 된다.¹⁵⁾ 따라서 LLC-PK1 세포에 radical generator인 AAPH 처리를 함으로써 가지 BuOH 분획물의 산화적 스 트레스에 대한 개선효과 살펴본 결과, LLC-PK1 세포에 AAPH만 투여한 군은 세포생존율이 16.5%로 대조군에 비해 83.5% 감소되었으나, 가지 BuOH 분획물을 농도별 로 처리한 결과 AAPH만을 처리한 군에 비해 농도가 증 가함에 따라 세포생존율이 증가하였으며, 10μg/ml에서 23.3%, 50μg/ml에서 38.7%, 100μg/ml에서 50.3%로 나 타나 AAPH에 의한 LLC-PK1 세포의 산화적 스트레스 개 선효과가 나타나는 것으로 보여진다(Table 4).

활성 질소에 의한 산화적 손상의 보호효과를 살펴보 기 위하여 LLC-PK1 세포에서 NO를 유발시키기 위해 SNP를 처리한 가지 BuOH 분획물의 cell viability를 살펴 보면 SNP만을 투여한 군은 세포생존율이 20.5%로 대조 군에 비해 69.5% 감소되었으나, 가지 BuOH 분획물을 농 도별로 전처리한 결과 농도 의존적인 cell viability의 효과 가 나타났고, 10μg/ml에서 22.1%, 50μg/ml에서 25.3%, 250μg/ml에서 57.4%, 500μg/ml에서 73.6%로 나타나 NO에 의한 세포독성을 보호하는 효과가 높은 것으로 보 여진다(Table 5).

Pyrogallol을 처리한 LLC-PK1의 cell viability를 살펴보면 pyrogallol만을 투여한 군은 세포생존율이 18.1%로 대조 군에 비해 81.9% 감소되었으나, 가지 BuOH 분획물을 농 도별로 전처리한 결과 농도 의존적인 cell viability의 효과 가 나타났고, 10μg/ml, 50μg/ml, 500μg/ml에서 각각 25.3%, 31.3%, 58.8%로 나타나 pyrogallol에 의한 LLC-PK1

세포의 산화적 스트레스 개선효과가 나타나는 것으로 보여진다(Table 6).

NO와 O2−

의 반응에 의해 생성되어 질 수 있는 ONOO⁻ 에 대한 효과를 알아보기 위해 SIN-1을 처리하여 LLC- PK1 cell의 cell viability를 살펴보면 SIN-1만을 투여한 군은

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Table 7. Protective effect of BuOH fraction of eggplant from LLC-PK1 cells treated with SIN-1

SIN-1-treated control BuOH fraction

−

10 50 100 250 500

100±1.0 24.7±1.0

30.1±0.7^e 34.1±1.1^d 42.7±2.4^c 60.4±1.5^b 77.2±2.7^a

24.7%로 대조군에 비해 75.3% 감소되었으나, 가지 BuOH 분획물을 농도별로 전처리한 결과 10μg/ml, 50μg/ml, 250μg/ml, 500μg/ml에서 각각 30.1%, 34.1%, 60.4%, 77.2%로 SIN-1만을 처리한 군에 비해 농도 의존적으로 세포 생존율이 유의성 있게 증가하여 SIN-1에 의한 LLC-PK1 세포의 산화적 스트레스 개선효과 뿐만 아니라 NO와 O2−

의 독성 보호효과가 나타나는 것으로 보여진 다(Table 7).

가지는 한방에서 가자라고 하여 민간요법으로 많이 사용하였는데. 주로 혈액 내의 콜레스테롤을 저하시키 는 작용으로 고지방식품과 함께 섭취할 경우 혈중 콜레 스테롤치 상승을 억제시키고, 항암효과, 간장 및 췌장 기 능 항진, 이뇨작용과 구내염 등에 효능이 있다고 밝혀져 있다. Kiminori et al.의 연구에 따르면 가지 껍질에 있는 anthocyahnin인 nasunin은, antiangiogenic activity가 있어 Human umilical vein endothelial cell (HUVECs) 즉, 제대정맥 내피세포에서 혈관형성과 관련된 질병을 예방하고 항혈 관형성활성을 나타내어 주는 효과가 있어 관련 질병을 예방하는데 유용하다는 연구결과가 보고되었다.¹⁶⁾ 또한 nasunin에는 DMPO, OH, O2−

와 같은 free radical scavenging activities가 있어 항산화활성이 나타난다고 보고되었 다.¹³⁾ 또한 anthocyanin에는 항산화제, 항염증제,¹⁷⁾ DNA 분할과 심근보호효과가 있다고 보고되고 있다.¹⁸⁾ Choi et al.의 연구에 따르면 야채와 과일의 acylated anthocyanin 의 항산화 활성에 대해 연구한 결과 linoleic acid system에 서 합성 항산화제인 BHA와 비교할 때 가지가 더 높은 항산화 활성을 나타냈으며, 쥐의 간세포에서 FeSO4ㆍ H2O2-dependent lipid peroxidation 저해효과도 α-tocopherol 과 비교할 때 강력한 항산화 활성이 있는 것으로 나타났 다.¹⁹⁾ 또한 가지의 flavonoids 추출물을 검토해 본 결과, 쥐 의 혈청을 검토한 실험에서 TG와 cholesterol levels이 감소

되는 hypolipidemic 효과가 나타나, 항산화 활성 효과에 관한 연구결과가 있다.²⁰⁾ 항산화 효과가 뛰어난 폴리페 놀류에 대한 연구는 많이 진행되어 왔다. 녹차나 인삼, 포도주, 초콜릿 등의 식품에 대한 연구가 그것이다. 하지 만 주변에서 흔히 접할 수 있고 식감이 독특하며, 다른 식품에 비해 가식율이 94%로 비교적 높아 영양자원으로 써의 가치가 높은 가지에 대한 선행연구가 부족한 실정 이고, 이것에 의한 기능성이나 생리활성들에 대한 연구 가 미흡할 뿐 아니라 거의 이루어지지 않고 있다. 따라서 생체기능의 저하나 노화 및 성인병 유발 요인의 주요 인 자로 여기는 free radical 개선 효과에 대한 가지의 항산화 기능성을 규명하는 것은 큰 의의가 아닐 수 없다. 본 연 구 결과로부터 가지는 free radical 소거효과와 LLC-PK1 세 포에서 NO, O2−

, ONOO⁻에 의한 산화적 스트레스 개선 효과를 통한 항산화 기능성을 가짐을 확인할 수 있었다.

결 론

본 연구는 가지 MeOH 추출물 및 분획물의 free radical 소거능과 LLC-PK1 돼지 신장 상피 세포에서 free radical에 의한 산화적 스트레스 개선 효과를 살펴보았다. 가지 추 출물 및 분획물은 우수한 free radical 소거능을 나타내었 고, 특히 BuOH 분획물의 소거능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 가지 BuOH 분획물은 또한 LLC-PK1 세포에서 AAPH, SIN-1, SNP, pyrogallol을 처리할 경우 감소하였던 세포 생존율을 농도의존적으로 상승시키는 효과를 나타 내었다. 가지는 직접적인 free radical 소거능과 산화적 스 트레스 개선 효과를 통한 우수한 항산화 기능성을 가진 채소로 사료된다.

감사의 글

이 논문은 부산대학교 자유과제 학술연구비(2년)에 의 하여 연구되었음.

참 고 문 헌

1) Harman D. Prolongation of the normal life span by radication protection chemicals. J Gerontol 12, 257-263, 1956.

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