마이크로웨이브로 추출한 소인제(Aeonium sedifolium) 추출물이 LPS로 유도된 Raw 264.7 Cell에서 염증반응에 미치는 영향 (Effect of Aeonium sedifolium Microwave Extraction Inflammatory Response in LPS-Induced 264.7 Cells)

서지정보

· 발행기관 : 한국식품영양과학회
· 수록지 정보 : 한국식품영양과학회지 / 53권 / 5호 / 438 ~ 451페이지
· 저자명 : 김종석, 한채원, 조영제

초록

본 연구에서는 소인제의 유용성분을 효율적으로 추출하기 위하여 일반 추출법과 마이크로웨이브 추출법을 사용하여 최적 추출조건을 확립하고, 페놀성 성분의 함량과 항염증 효과를 측정하여 비교하였다. 일반 추출의 최적 추출조건은 물과 50% 에탄올을 용매로 시료와 1:50의 비율로 혼합한 뒤 각각 3시간, 1시간 동안 교반 추출하였을 때 phenolic compounds의 함량이 가장 높게 나타났다. 마이크로웨이브 추출의 최적 조건은 물과 50% 에탄올을 용매로 시료와 1:50의 비율로 혼합한 뒤 마이크로웨이브에서 450 W의 파워로 각각 3분, 1분간 추출하였을 때 phenolic compounds의 함량이 가장 높게 나타났다. 각각의 최적 추출조건으로 페놀성 성분의 함량과 항염증 효과를 비교한 결과, 용매의 경우 물보다 50% 에탄올에서, 추출방법의 경우 일반 추출보다 마이크로웨이브 추출에서 phenolic compounds 함량과 HAase 저해 활성이 높게 나타난 것을 확인할 수 있었다. Raw 264.7 cell에서의 세포독성을 확인한 결과 CEW와 MEW에서는 50 μg/mL 이하의 농도에서 80% 이상의 세포 생존율을 보였으며, CEE와 MEE에서는 20 μg/mL 이하의 농도에서 80% 이상의 세포 생존율을 나타내었다. Cell line에서 항염증 효과를 확인하기 위하여 Raw 264.7 cell을 LPS로 유도하여 염증관련 인자를 ELISA, western blot, real-time PCR을 사용하여 측정하여 염증 억제효과를 확인하였다. NO 생성률을 확인한 결과 농도 의존적으로 유의하게 감소하는 경향을 나타내었으며, CEW와 MEW는 50 μg/ mL 농도에서 각각 56.7%, 38.6%, CEE와 MEE는 20 μg/ mL 농도에서 각각 65.8%, 57.0%로 나타나 LPS 처리한 대조군에 비해 NO 생성이 크게 억제되었다. NO의 생합성 효소인 iNOS와 PGE2의 생합성 효소인 COX-2 protein 발현을 확인한 결과, iNOS와 COX-2 모두 농도 의존적으로 유의하게 감소하는 경향을 나타내었다. iNOS는 CEW와 MEW 50 μg/mL 농도에서 각각 57.49%, 46.73%, CEE와 MEE는 20 μg/mL 농도에서 각각 54.48%, 26.66%로 나타나 iNOS protein의 발현을 효과적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었고, COX-2는 CEW와 MEW 50 μg/mL 농도에서 각각 87.71 %, 88.68%, CEE와 MEE는 20 μg/mL 농도에서 각각 79.93 %, 68.99%로 나타나 COX-2 protein의 발현억제에 영향을 끼치는 것을 확인할 수 있었다. 추출방법에 따른 비교로는 마이크로웨이브 추출이 일반 추출보다 iNOS와 COX-2 protein의 억제 활성이 높게 나타나 항염증 활성이 더욱 우수할 것으로 판단된다. Pro-inflammatory factor인 TNF-α, IL-1β, IL-6, MCP-1, PTGES2의 발현율도 농도 의존적으로 유의하게 감소하는 경향을 나타내었으며, 마이크로웨이브로 추출한 MEW, MEE 각각 최고 농도에서 TNF-α는 0.69, 0.63, IL-1β는 0.61, 0.59, IL-6은 0.35, 0.30, MCP- 1은 0.68, 0.60, PTGES2는 0.94, 0.85의 발현율을 보이며 일반 추출한 CEW, CEE보다 더 우수한 항염증 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 이상의 결과를 통해 소인제 추출물이 항염증 활성이 우수하다는 것을 확인하였으며, 일반 추출법에 비하여 마이크로웨이브를 이용한 추출법이 상대적으로 더욱 우수한 항염증 활성을 가지는 것으로 판단되었다. 따라서 소인제 추출물이 새로운 항염증 소재로써 활용될 수 있을 것으로 예상되며, 효율적인 생리활성 물질의 용출방법 등에 관한 지속적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단되었다.

영어초록

In this study, we aimed to extract valuable components from Aeonium sedifolium. Extraction using 50% ethanol yielded higher levels of total phenolic compound and resulted in higher inhibition of hyaluronidase compared to water extraction. Cytotoxicity assays on Raw 264.7 cells revealed no adverse effects at concentrations below 50 and 20 μg/mL in water and ethanol extracts, respectively. Furthermore, the exhibited concentration-dependent inhibition of nitric oxide production, with microwave extraction (ME) demonstrating superior inhibition compared to conventional extraction (CE). Protein expression levels of cyclooxygenase 2 and inducible nitric oxide synthase were also suppressed in both ME and CE extracts, with ME showing greater efficacy than CE. Additionally, inflammatory cytokines including tumor necrosis factor-α, interleukin (IL)-1β, IL-6, monocyte chemoattractant protein-1, and prostaglandin E synthase 2 were suppressed, with ME exhibiting higher inhibition rates. These findings highlight the anti-inflammatory activity of A. sedifolium extracts, with ME proving to be more effective than conventional methods.

참고자료

· 없음