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넓패(Ishige foliacea)의 최종당화산물 생성저해 활성 및 신장세포 보호 효과

Advanced Glycation End-products Inhibitory Activities and Renoprotective Effects of Ishige foliacea Ethanolic Extract

한국키틴키토산학회지 2020년 25권 3호 p.134 ~ 142
조치흥, 김민경, 염가희, 김세라, 박용곤, 이상훈,
소속 상세정보
조치흥 ( Cho Chi-Heung ) - Korea Food Research Institute Division of Functional Food Research
김민경 ( Kim Min-Gyeong ) - University of Science and Technology Department of Biotechnology
염가희 ( Youm Ga-Hee ) - University of Science and Technology Department of Biotechnology
김세라 ( Kim Se-Ra ) - Korea Food Research Institute Division of Functional Food Research
박용곤 ( Park Yong-Kon ) - Korea Food Research Institute Division of Functional Food Research
이상훈 ( Lee Sang-Hoon ) - Korea Food Research Institute Division of Functional Food Research

Abstract

본 연구에서 국내 자생 갈조류 중 하나인 넓패를 이용하여 추출방법에 따른 생리활성 물질의 함량을 정량적으로 분석하였다. 또한 당뇨병성신장증의 합병증을 유발하는 물질로 알려진 최종당화산물의 생성 억제 효과, 최종당화산물과 콜라겐 사이의 교차결합 형성 억제 효과 및 교차결합 절단 효과를 평가하였다. 넓패 70% 에탄올 추출물은 총 페놀, 총 플라보노이드 및 탄닌과 같은 생리활성 성분을 가장 많이 함유하는 추출 조건임을 확인하였으며, 최종당화산물의 생성 억제, 최종당화산물과 콜라겐 사이의 가교결합 형성 저해 및 생성된 가교결합을 절단하는 효과 또한 가장 높았다. 특히, 70% EtOH IFE는 양성대조군으로 처리한 AG보다 더 높은 교차 결합 억제 및 교차결합 절단 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 70% EtOH IFE는 MGO에 의해 유도되는 산화적 스트레스로부터 신장 세포인 mesangial 세포의 세포 내 산화적 스트레스 수준을 유의적으로 감소시킬 뿐만 아니라 apoptosis로 인한 세포 사멸을 감소시켜 신장 손상을 보호하는 효과를 보였다. 따라서 넓패는 부작용이 적은 당뇨합병증 예방 및 치료제 개발 후보물질로서 가능성이 충분한 것으로 판단되며, 향후 국내 자생 해양자원의 가치 향상을 위해 넓패의 생리활성 성분의 동정 및 당뇨합병증 예방과 치료에 작용하는 메커니즘 구명 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것으로 사료된다.

The present study was conducted to investigate the anti-glycation activities and renoprotective properties of Ishige foliacea. The yield of extract ranged from 3.20 to 35.59%. Among the extracts, 70% aqueous ethanol extract of Ishige foliacea (70% EtOH IFE) showed the highest total phenolic, condensed tannin, and total flavonoid contents (1.570 ± 0.165 mg GAE/g DW, 0.407 ± 0.008 mg CE/g DE, 0.353 ± 0.050 mg CE/g DE, respectively). 70% EtOH IFE showed the highest breaking activity against preformed AGEs-BSA cross-link than ALT-711, the well-known cross-link breaker. In addition, 70% EtOH IFE observedthe highest inhibitory effect on the AGEs-BSA cross-link and exhibited more potent than aminoguanidine, a well-known AGEs-BSA cross-link inhibitor. Treatment with the 70% EtOH IFE, at 2, 10, and 50 μg/mL, reduced oxidative stress to the level of approximately 186.3-95.9%. The intracellular antioxidative effect of the 70% EtOH IFE was stronger to that with amino-guanidine at 500 μM. Pre-treatments of cells with the 70% EtOH IFE at concentrations of 2, 10, and 50 μg/mL led to 60.3%, 38.0%, and 20.8% decrease in apoptotic cells, respectively. These result suggest that 70% aqueous ethanol extract of Ishige foliacea can serve as a good source of natural anti-diabetic complications agents via breaking and inhibition of AGEs-BSA cross-link and renoprotective effects against MGO-induced oxidative stress.

키워드

Ishige foliacea; Advanced glycation end-product; Apoptosis; Condensed tannin; Marine algae

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