본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

LPS에 의해 활성화된 대식세포에서 애플망고 껍질(Mangifera indica L. Peel)의 항염증 효능 검증

Verification of Anti-Inflammatory Efficacy of Apple Mango (Mangifera indica L.) Peel in LPS-Activated Macrophage

이인철|유단희|김효민
한국미생물·생명공학회 (The Korean Society For Microbiology And Biotechnology)|2022.09|한국미생물·생명공학회지 (Microbiology and Biotechnology Letters)|제50권 제3호|pp. 337-346|DOI 10.48022/mbl.2207.07002

2

조회

0

다운로드

3

인용

0

참고문헌

키워드

macrophageantioxidantanti-inflammatoryMangifera indica L. peel
주제분류생물학

초록

최근 국내 기후 변화로 인해 열대 과일 재배가 가능해지게 되었다. 특히 대표적으로 제주도에서 애플망고의 재배가활발히 이루어지고 있으며 이로 인해 소비자들의 수요가 증가하고 있다. 그러나 애플망고 과육을 제외한 껍질과 같은부산물은 활용도가 떨어져 폐기되고 있는 실정이다. 이에 본연구에서는 부산물로서 폐기되어지는 애플망고 껍질을 활용하기 위해 이를 이용하여 항산화 및 항염증 효과를 검증하고자 열수 및 70% 에탄올로 추출하여 실험을 진행하였다. 먼저 애플망고 껍질의 열수 및 70% 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량을 확인하였으며, 그 결과 66.08 ± 0.12 mg TAE/100 g, 100.13 ± 0.23 mg TAE/100 g의 함량을 나타내었다. 항산화 활성을 측정하기 위해 전자공여능과 2,2'- azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) 라디칼 소거능을 측정하였다. 전자공여능 측정결과, 1,000 μg/ml 농도에서 열수 추출물은 86.89%가 나타났고, 70% 에탄올 추출물은 94.06%를 확인하였다. ABTS 라디칼 소거능을 측정 결과로 1,000 μg/ml 농도에서 열수 추출물은 80.62% 를 나타내었고, 70% 에탄올 추출물은 98.66%의 소거능을 확인하였다. 이로 인해 애플망고 껍질 추출물의 항산화 활성은대조군인 비타민 C와 유사한 효과를 가진 것을 확인하였다. 애플망고 껍질 추출물의 세포 생존율을 측정한 결과, 대식세포인 RAW 264.7 세포에서는 500 μg/ml 농도에서 99% 이상의 세포 생존율을 확인하였다. 이후 세포실험은 세포생존율이 99% 이상인 농도구간을 설정하여 진행하였다. 염증성 매개 물질로 알려진 nitric oxide (NO)에 대한 생성 억제 효과를 확인한 결과, 애플망고 껍질의 열수 추출물은 46%의 억제 효과가 나타났고, 70% 에탄올 추출물은 40%의 억제 효과를 확인하여 애플망고 추출물의 NO 생성량 저해 효과를가진 것을 확인하였다. 염증 매개 인자의 억제 효과를 확인하기 위해 RAW 264.7 세포를 이용하여 iNOS와 COX-2의단백질 및 mRNA 발현량을 측정하였다. 그 결과, LPS 단독처리군에 비해 애플망고 껍질 추출물을 처리하였을 때 iNOS 와 COX-2의 단백질 발현량은 최종 농도인 500 μg/ml에서 열수 추출물은 12%, 97% 억제하는 것을 확인하였고, 70% 에탄올 추출물은 62%, 91% 억제하는 것을 확인하였다. 또한LPS 단독 처리군에 비해 iNOS와 COX-2의 mRNA 발현량결과, 500 μg/ml 농도에서 열수 추출물은 3%, 33%의 억제효과를 확인하였고, 70% 에탄올 추출물은 29%, 36%의 억제효과가 나타나는 것을 확인하였다. 본 연구 결과들을 토대로애플망고 껍질이 항산화 및 항염증 활성을 갖고 있는 것을검증하여 천연 소재로서의 활용 가치가 높을 것으로 사료된다.

Abstract

The purpose of this study was to investigate the antioxidant and anti-inflammatory activities of hot water (AMPW) and 70% ethanol (AMPE) extracts of apple mango (Mangifera indica L.) peel. The antioxidant activities were measured using a total polyphenol, electron-donating, 2,2’-azinobis [3-ethylbenzothiazoline- 6-sulfonic acid] (ABTS) radical scavenging assay. The total polyphenol content of AMPW and AMPE was 66.08 ± 0.62 mg TAE/100 g and 100.13 ± 0.23 mg TAE/100 g, respectively. As a result of measuring the electrondonating ability, at a concentration of 1,000 μg/ml, AMPW and AMPE showed an effectiveness of 86% and 94%, respectively. The ABTS assay showed 80% and 98% respective radical scavenging activity for AMPW and AMPE, at a concentration of 1,000 μg/ml. The cell viability on macrophage cells was performed using a 3-[4,5-dimethyl-thiazol-2-yl]-2,5-diphenyl-tetrazoliumbromide (MTT) assay, and the results showed more than 90% cell viability at a 100 μg/ml concentration. Anti-inflammatory activity was verified by confirming nitric oxide (NO) production inhibitory activity, inducible nitric oxide synthase (iNOS), and cyclooxygenase- 2 (COX-2) protein and mRNA expression inhibitory activity from lipopolysaccharide (LPS)-treated RAW 264.7 cells. The NO production inhibitory effects were measured using the Griess assay, which confirmed 45% and 40% inhibition after treatment with AMPW and AMPE, respectively. Moreover, the protein and mRNA expression of inflammatory-related factors iNOS and COX-2, decreased in a concentrationdependent manner. In conclusion, this study showed antioxidant and anti-inflammatory effects of Mangifera indica L. peel and revealed its promising potential for application as an antioxidant and anti-inflammatory agent.

참고문헌 (43)

  1. 정대호, "온실재배 어윈 망고의 위치 별 2변수 엽 광합성 모델 개발", 생물환경조절학회지, 24(3), pp.161~166 (2015), (사) 한국생물환경조절학회
  2. 안미란, "대만 산 애플 망고와 필리핀 산 카라바오 망고의 휘발성 향기성분 분석", 한국식품과학회지, 47(2), pp.191~197 (2015), 한국식품과학회[DOI]
  3. Naef R, "The perfume of carabao mangoes (Mangifera indica L.): Identification of uncommon unsaturated fatty acid esters in the SPME of the intact fruit", Eur. Food Res. Technol, 222, pp.554~558 (2006)
  4. 지성태, "FTA 시대 국내 열대과일 재배의 타당성 연구: 망고를 중심으로", 한국산학기술학회논문지, 19(6), pp.252~263 (2018), 한국산학기술학회[DOI]
  5. Navarro M, "Polyphenolic characterization, antioxidant, and cytotoxic activities of Mangifera indica cultivars from Costa Rica", Foods, 8, pp.384~ (2019)
  6. Lauricella M, "The anti-cancer effect of Mangifera indica L. peel extract is associated to γH2AX-mediated apoptosis in colon cancer cells", Antioxidants (Basel), 8, pp.422~ (2019)
  7. Lim K, "Extraction of bioactive compounds from mango (Mangifera indica L. var. Carabao) seed kernel with ethanol-water binary solvent systems", J. Food Sci. Technol, 56, pp.2536~2544 (2019)
  8. Alañón ME, "Antiplatelet activity of natural bioactive extracts from Mango (Mangifera Indica L.) and its by-products", Antioxidants (Basel), 8, pp.517~ (2019)
  9. Dhananjaya BL, "The anti-inflammatory activity of standard aqueous stem bark extract of Mangifera indica L. as evident in inhibition of Group IA sPLA2", An. Acad. Bras. Cienc, 88, pp.197~209 (2016)
  10. 김미경, "망고 과육 및 껍질 추출물의 항산화 및 항균 활성 비교", 대한미용학회지, 13(2), pp.113~118 (2017), 대한미용학회[DOI]
  11. 김현경, "과채류껍질 추출물의 학습능력수행 및 기억력증진에미치는 효과", 문화기술의 융합, 4(3), pp.261~267 (2018), 국제문화기술진흥원[DOI]
  12. Jung ES, "Antioxidant and antibacterial activity of extracts from Mangifera indica", pp.2007
  13. Sivakumar D, "Maintaining mango (Mangifera indica L.) fruit quality during the export chain", Food Res. Int, 44, pp.1254~1263 (2011)
  14. 이진영, "채진목 에탄올 추출물의 항염증 효과 검증", 대한화장품학회지, 43(1), pp.19~26 (2017), 사단법인 대한화장품학회
  15. 이숙현, "감귤류 과피 추출물의 항염증 효과", 한국식품위생안전성학회지, 28(4), pp.342~348 (2013), 한국식품위생안전성학회
  16. 정다현, "참모자반 (Sargassum fulvellum) 물 추출물의 염증억제 활성", KSBB Journal, 27(6), pp.325~329 (2012), 한국생물공학회
  17. 정연섭, "소태나무 잎 추출물의 항염증 효과", 생명과학회지, 23(5), pp.629~636 (2013), 한국생명과학회[DOI]
  18. RodriguezVita J, "The resolution of inflammation and cancer", Cytokine Growth Fact. Rev, 21, pp.61~65 (2010)
  19. 이진영, "RAW 264.7 세포에서 긴병꽃풀 에탄올 추출물의 항염증 활성 검증", 생명과학회지, 28(4), pp.429~434 (2018), 한국생명과학회
  20. 노경백, "Anti-inflammatory and Anti-allergic Effects of Gnaphalium affine Extract", 대한화장품학회지, 43(2), pp.103~114 (2017), 사단법인 대한화장품학회
  21. Knowles RG, "Nitric oxide synthases in mammals", Biochem. J, 298, pp.249~258 (1994)
  22. Nathan C, "Inducible nitric oxide synthase : what difference does it make?", J. Clin. Invest, 100, pp.2417~2423 (1997)
  23. Xue Q, "Regulation of iNOS on immune cells and its role in diseases", Int. J. Mol. Sci, 19, pp.3805~ (2018)
  24. 김현준, "울릉도 민속식물 추출물의 항염증 효과", 한국자원식물학회지, 26(2), pp.169~177 (2013), 한국자원식물학회[DOI]
  25. Kim JY, "Suppressive effects of the kahweol and cafestol on cyclooxygenase-2 expression in macrophages", FEBS Lett, 569, pp.321~326 (2004)
  26. 권유빈, "화장품 소재로서 가막살나무 추출물의 항염증 효능", 대한화장품학회지, 36(3), pp.183~191 (2010), 사단법인 대한화장품학회
  27. Singleton VL, "Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of Folin-Ciocalteu reagent", Methods Enzymol, 299, pp.152~178 (1999)
  28. Blois MS, "Antioxidant determinations by the use or a stable free radical", Nature, 181, pp.1199~1200 (1958)
  29. Roberta R, "Antioxidant acitivity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay", Free Rad. Biol. Med, 26, pp.1231~1237 (1999)
  30. nitrate in biological fluids, "Anal. Biochem", 1982, 131~138
  31. 유영춘, "RAW 264.7 대식세포에 미치는 병꽃나무 꽃 추출물의 항산화 및 항염증 효과", 생명과학회지, 26(3), pp.338~345 (2016), 한국생명과학회
  32. 이승욱, "울릉도산 산채류 추출물의 총 폴리페놀 함량 및 항산화 활성", 한국식품과학회지, 37(2), pp.233~240 (2005), 한국식품과학회
  33. 김선아, "에탄올 농도에 따른 머루(Wild Grape, Vitis coignetiae) 추출물의 폴리페놀 함량 및 항산화 활성", 한국식품영양과학회지, 36(12), pp.1491~1496 (2007), 한국식품영양과학회
  34. Slater TF, "Free-radical mechanisms in tissue injury", Biochem J, 222, pp.1~15 (1984)
  35. 유미희, "생대추(풋대추) 과육 및 씨 추출물의 항산화 효과 및 항산화 성분", 한국식품과학회지, 38(1), pp.128~134 (2006), 한국식품과학회
  36. Jung SB, "A study of the antioxidative activities of purple corn husk extracts as cosmetic ingredient", pp.2018
  37. Jang DY, "A Study on the effectiveness evaluation of Rhus javanica L. fruit extracts and the application of cosmetics", pp.2020
  38. 조현주, "아마란스 꽃 추출물의 항산화에 관한 연구", 한국식품영양학회지, 27(2), pp.175~182 (2014), 한국식품영양학회
  39. 김영언, "송이(Tricholoma matsutake Sing.)의 ABTS Radical 소거능과 암세포 생장 억제효능의 검색", 한국식품영양과학회지, 38(5), pp.555~560 (2009), 한국식품영양과학회
  40. 윤원종, "큰비쑥(Artemisia fukudo) 추출물의 murine macrophage RAW", 한국식품과학회지, 39(4), pp.464~469 (2007), 한국식품과학회
  41. Cossenza M, "Nitric oxide in the nervous system : biochemical, developmental, and neurobiological aspects", Vitam. Horm, 96, pp.79~125 (2014)
  42. Golden BD, "Selective cyclooxygenase-2inhibitor", Rheum. Dis. Clin. N. Am, 25, pp.359~378 (1999)
  43. 강창호, "독활(Aralia cordata Thunb) 추출물의 Nitric Oxide Synthesis 저해효과", 한국식품과학회지, 44(5), pp.621~627 (2012), 한국식품과학회[DOI]

관련 논문AI추천

애플망고 가지 추출물의 항산화 활성 및 대식세포내의 iNOS, COX-2의 염증인자 발현 저해 효과유단희, 이인철대한미용학회 · 대한미용학회지2020 · 제16권 제4호그린망고(Mangifera indica L.) 속씨의 생리활성 검증을 통한 천연소재 활용 가능성유단희, 이인철대한미용학회 · 대한미용학회지2024 · 제20권 제4호애플망고 미성숙과 추출물의 생리활성에 대한 연구유단희, 이인철대한미용학회 · 대한미용학회지2021 · 제17권 제4호레드향잎추출물의항산화및항염효과연구Lee In-Chul, Yoo Dan-Hee, Yu Su-Bin한국미생물·생명공학회 · 한국미생물·생명공학회지2025 · 제53권 제3호LPS로 유도한 대식세포에서 레드향 가지 (Citrus reticulata 'Kanpei') 추출물의 항염증 활성김민영, 유단희, 이인철대한미용학회 · 대한미용학회지2023 · 제19권 제4호Lipopolysaccharide로 유도된 Raw 264.7 세포에서 마늘대 추출물(Allium sativum L. Stems)의 염증성 사이토카인 및 iNOS, COX-2 발현에 대한 효과 검증곽재훈, 김동인, 김현정, 신유현, 안봉전, 장재윤, 조영제, 조용훈한국식품저장유통학회 · Food Science and Preservation2015 · 제22권 제4호

이 간행물의 다른 논문 (13건)

Properties of a Novel Glutamate Decarboxylase (GAD) from Levilactobacillus brevis B737 Isolated from Cabbage Kimchi김정환, Yoo Ji Yeon, Kang Yun Ji, Kim Min Jae, Kim Tae Jin, Kim Bong Sinpp. 319-327Antibiofilm Activity and Binding Specificity of Polyclonal DNA Aptamers on Staphylococcus aureus and Escherichia coliKusumawati Arizah, Mustopa Apon Zaenal, Umami Rifqiyah Nur, Santoso Adi, Wibawan I Wayan Teguh, Setiyono Agus, Sudarwanto Mirnawati Bachrumpp. 328-336Synbiotics 첨가 사료 투여가 넙치(Paralichthys olivaceus)의 성장과 비특이적 면역 반응 및 세균성 감염 폐사에 미치는 영향문채윤, 손홍주, 허문수pp. 347-353Anti-Inflammatory Effect of Carex scabrifolia Steud. Extract in RAW264.7 Cells심중현pp. 354-360Mulberry Low-Fat Ice Cream Supplemented with Synbiotic: Formulation, Phytochemical Composition, Nutritional Characteristics, and Sensory PropertiesHwanhlem Noraphat, Thampitak Kittisak, Pimisa Rattanaporn, Pongcharoen Pongsanat, Maneerat Suppasilpp. 361-374
원문 보기