큰열매모자반 에탄올추출물의 항염증과 항산화 활성 :Anti-inflammatory and antioxidant activities of ethanol extract of Sargassum Macrocarpum

천지민

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자료유형: 학위논문

저자정보: 천지민 (동의대학교, 동의대학교 대학원)

지도교수: 황혜진

발행연도: 2017

저작권: 동의대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수9

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2017

Lipopolysaccaride로 유도된 Raw 264.7 세포에서 큰열매모자반 에탄올 추출물의 항염증 활성

천지민 , 김향숙 , 최은옥 외 4명 생명과학회지 2017.12 학술저널

큰열매모자반 에탄올추출물의 항염증과 항산화 활성

천지민 식품영양학과 2017.01 학위논문

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본 연구에서는 갈조류인 큰열매모자반 에탄올 추출물 (Ethanol extract of Sargassum Macrocarpum, EESM)의 항산화 활성과 항염증 활성을 조사하였다. Cell free 상태에서 항산화 효과를 조사한 결과 총 페놀 함량과 Ferric Reducing Ability of Plasma (FRAP) activity 에서 각각 55.03 ± 2.1 GAE mg/g과 19.54 ± 0.21 GAE mg/g의 값을 나타내었다. 그리고 2,2-diphenyl- 1-picrylhydrazyl (DPPH)와 2,2''-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulpho nic acid (ABTS) assay에 의한 라디칼 소거능을 측정한 결과 62.5, 125, 250, 500, 1000 μg/mL 농도에서 농도 의존적으로 라디칼 소거활성이 증가됨을 알 수 있었다.
Lipopolysaccharide (LPS)로 염증이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 EESM에 의한 항염증 효과를 조사한 결과 EESM은 nitric oxide (NO)와 prostaglandin E2 (PGE2)의 분비를 억제하는 결과를 보였고, 이는 inducible NO synthase (iNOS)와 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현 역시 억제하였다. 또한 전염증성 사이토카인인 tumor necrosis factor-alpha (TNF-α)와 interleukin 1 beta (IL-1β)의 발현도 억제하였다. 이러한 염증반응이 어떤 신호경로를 통해 일어나는지 알아보기 위해 nuclear factor kappa B (NF-ĸB), phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt 그리고 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) 신호전달 경로를 조사한 결과 EESM에 의해 NF-ĸB가 세포질에서 핵으로 이동과 Akt 단백질의 인산화가 억제되었고 MAPK에 속하는 kinase 중 ERK의 단백질 인산화가 억제되었다. 따라서 EESM이 NF-ĸB 신호계를 포함한 PI3K/Akt 및 MAPK/ERK 신호경로를 동시에 관여하고 있음을 알 수 있었다. 또한 heme oxygenase-1 (HO-1)과 그 전사 인자인 nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2)의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석한 결과 EESM에 의해 HO-1 및 Nrf2의 발현이 증가됨을 보였다. 이러한 결과를 통해 EESM은 높은 항산화능과 항염증 활성을 확인하였으며 향후 잠재적인 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

The objective of this study was to evaluated anti-inflammatory and antioxidant activities of ethanol extract of Sargassum Macrocarpum (EESM), a marine brown algae. First, we are investigated antioxidant activity in cell free. EESM treatment had high total polyphenol contents and FRAP activity, this contents was gauged 55.03±2.1 GAE mg/g and 19.54±0.21 GAE mg/g, respectively. And treatment of EESM increased 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging and 2,2''-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) radical scavenging significantly. Also, anti-inflammatory activities of EESM on lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 macrophages were investigated. The EESM suppressed nitric oxide (NO) and prostaglandin E2 (PGE2) production in the LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages and also expressions of the inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) mRNA and proteins were inhibited by EESM treatment. In addition, the expression of pro-inflammatory cytokines such as tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin-1 beta (IL-1β) was decreased in a dose dependent manner in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages. We investigated the signaling pathways of nuclear factor kappa B (NF-ĸB), phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/Akt and mitogen-activated protein kinases (MAPKs). As a result, NF-ĸB translocation from the cytosol to nucleus was suppressed with EESM treatment. Also, the phosphorylation of Akt protein and ERK protein was inhibited by EESM treatment. Thus, it was found that EESM was related PI3K/Akt and MAPK/ERK singnaling pathways simultaneously including the NF-ĸB. Furthermore, EESM treatment stimulated the expression of enzyme heme oxygenase-1 (HO-1) and its upstream transcription factor, nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2), in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages. These results suggest that EESM has anti-oxidative and anti-inflammatory activities and could be useful as a potential materials in the field of nutraceuticals.

국문초록 ⅰ
본문 목차 ⅲ
표 목차 ⅴ
그림 목차 ⅵ
Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 재료 및 방법 5
1. 실험재료 5
2. 항산화 활성 6
1) 총 페놀 함량 측정 6
2) FRAP assay 6
3) DPPH 라디칼 소거능 측정 6
4) ABTS 라디칼 소거능 측정 7
3. 항염증 활성 8
1) 세포 배양 8
2) 세포 독성 측정 8
3) Nitric oxide (NO) 측정 9
4) Prostaglandin E2 (PGE2) 측정 9
5) 전염증성 사이토카인 측정 9
6) 핵, 세포질 분리 10
7) 면역세포화학 10
8) RT-PCR 11
9) Western blot assay 12
4. 자료처리 14
Ⅲ. 결과 및 고찰 15
1. 항산화 활성 15
1) EESM이 총 페놀 함량에 미치는 효과 15
2) EESM이 FRAP activity에 미치는 효과 15
3) EESM이 DPPH 라디칼 소거능에 미치는 효과 17
4) EESM이 ABTS 라디칼 소거능에 미치는 효과 19
2. 항염증 활성 19
1) 세포독성 19
2) EESM의 Nitric oxide (NO) 생성저해활성 효과 23
3) EESM의 Prostaglandin E2 (PGE2) 생성저해활성 효과 23
4) EESM의 pro-inflammatory cytokines 생성저해활성 효과 29
5) EESM이 세포 내 신호전달계에 미치는 효과 34
6) EESM이 HO-1, Nrf2 발현에 미치는 효과 35
Ⅳ. 결론 40
참고문헌 42
Abstract 55
감사의 글 57

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