LPS로 자극된 대식세포에 대한 딸기 줄기의 항염증 효능 검증
Verification of Anti-Inflammatory Effects of Strawberry (Fragaria x ananassa var. ‘Seolhyang’) Stems on Macrophages Stimulated by Lipopolysaccharides
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초록
딸기는 과육을 제외한 부위는 폐기될 수밖에 없어 활용도가 떨어지는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 부산물로서폐기되는 딸기 줄기를 활용하고자 이를 이용하여 항산화 및항염증 효과를 검증하고자 하였다. 용매별로 추출하여 딸기줄기의 열수 및 70% 에탄올을 이용하여 추출 후 실험을 진행하였다. 먼저 딸기 줄기의 열수 및 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량을 확인하였으며, 그 결과 265.4 ± 0.12 mg TAE/100 g, 503.88 ± 0.2 mg TAE/100 g의 폴리페놀 함량을 확인하였다. 항산화 활성을 측정하기 위해 전자공여능 및2,2’-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) 라디칼 소거능을 이용하여 항산화력을 측정하였다. 두 추출물 모두 농도 의존적으로 증가함을 확인할 수 있었으며, 고농도에서는 항산화력이 우수함을 확인하였다. 이후 항염증효능을 확인하기 위해 대식세포를 이용해 실험을 진행하였다. 먼저 시료의 세포 독성을 확인하고 농도를 설정하고자하였다. 세포 생존율을 측정한 결과, 대식세포인 RAW 264.7 에서 딸기 줄기 열수 및 에탄올 추출물 둘다 500 µg/ml 농도에서 99% 이상의 세포 생존율을 확인하였다. 이후 세포 생존율이 99% 이상인 농도구간(50, 100, 500 µg/ml)을 설정하여 이하의 실험을 진행하였다. 염증성 매개 물질로 알려진nitric oxide (NO)의 생성 억제 효과를 확인한 결과, 딸기 줄기의 열수 추출물은 37.9%의 억제 효과가 나타났고, 에탄올추출물은 38.8%의 억제 효과를 확인하여 딸기 줄기 추출물의 NO 생성을 저해하는 효과를 확인하였다. 항염증 활성을확인하기 위해 RAW 264.7 세포를 이용하여 염증 매개 인자인 iNOS, COX-2의 단백질 및 mRNA 발현량을 측정하였다. 그 결과, 단백질 및 mRNA의 발현에서 LPS 단독 처리군에비해 딸기 줄기의 열수 및 에탄올 추출물을 처리하였을 때iNOS와 COX-2의 단백질 발현량이 억제됨을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과들을 토대로 딸기 줄기의 열수 및 에탄올추출물이 항산화 및 항염증 활성이 우수함을 확인하여 천연소재로서 활용하여 사용할 수 있을 것으로 사료된다.
Abstract
In strawberry farming, most parts of strawberry stems but the fruit have been dumped. Therefore, this study attempted to investigate the antioxidant and anti-inflammatory effects of strawberry stems which are thrown away after farming. For this, strawberry stem extracts were obtained, using hot water and 70% ethanol. First, total polyphenol contents of the hot water and ethanol extract were checked (265.4 ± 0.12 mg TAE/100 g, 503.88 ± 0.2 mg TAE/100 g). For analysis of antioxidant activities, electron donating ability (EDA) and 2,2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activity were measured. Both extracts increased in a dose-dependent fashion, and similar effects with vitamin C (control group) were confirmed. In terms of cell viability of the hot water and ethanol extracts of strawberry stems, ‘RAW 264.7’ was 99% or higher at 500 µg/ml. In addition, cell experiments were conducted at 50, 100 and 500 µg/ml where cell viability is above 99%. In terms of inhibition of the inflammatory mediator ‘nitric oxide (NO)’, the hot water and ethanol extracts of strawberry stems were 37.9% and 38.8% respectively, confirming the inhibition of NO production. To check anti-inflammatory activities, protein and mRNA expressions of ‘iNOS’ and ‘COX-2’ were measured, using RAW 264.7. Compared to the LPS group, the protein expression of the inflammatory mediators was inhibited in the hot water and ethanol extract-treated groups. The above results confirmed that the hot water and ethanol extracts of strawberry stems are valuable as natural substances with antioxidant and anti-inflammatory activities.
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