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톳(Hizikia fusiformis)의 최종당화산물 저해 효능 및 신장 보호 효과

Glycation Inhibitory Effect and Renal Protective Ability of Hizikia Fusiformis Extracts Against Advanced Glycation End-products (AGEs)

한국키틴키토산학회지 2020년 25권 4호 p.175 ~ 183
김민경, 조치흥, 염가희, 박용곤, 이상훈,
소속 상세정보
김민경 ( Kim Min-Gyeong ) - University of Science and Technology Department of Biotechnology
조치흥 ( Cho Chi-Heung ) - Korea Food Research Institute Division of Functional Food Research
염가희 ( Youm Ga-Hee ) - University of Science and Technology Department of Biotechnology
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

국내 자생 갈조류 중 하나인 톳을 이용하여 추출방법에 따른 생리활성 물질의 함량을 분석하였다. 또한 당뇨병성 신장증의 합병증을 유발하는 원인으로 알려진 최종당화산물과 콜라겐 사이의 교차결합 절단 및 교차결합 형성 억제 효과 및 최종당화산물의 생성 억제 효과를 평가하였다. 총 페놀, 탄닌 및 총 플라보노이드와 같은 생리활성 성분을 가장 많이 함유하는 추출 조건이 70% 에탄올임을 확인하였다. 톳 70% 에탄올 추출물(70% EtOH SFE)은 최종당화산물과 콜라겐 사이의 교차결합 절단 및 교차결합 형성 억제 및 최종당화산물의 생성을 억제하는 효능이 가장 우수하였다. 특히 70% EtOH SFE는 MGO에 의해 유도되는 mesangial 세포 내 산화적 스트레스를 유의적으로 감소시킬 뿐만 아니라 apoptosis로 인한 세포 사멸을 감소시켰다. 결과들을 종합해보면 톳은 부작용이 적은 당뇨합병증 예방 및 치료제 개발 후보물질로서 가능성이 충분한 것으로 판단된다. 향후 톳의 최종당화산물에 의한 당뇨합병증에 활성을 가지는 성분의 동정 및 당뇨 합병증 예방과 치료에 작용하는 메커니즘 규명 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것으로 사료된다.

In this study, we evaluated the anti-glycation effects and renal protective properties of Sargassum fusiforme extract against advanced glycation end-products (AGEs)-induced oxidative stress. Among the extracts of S. fusiforme with different concentrations of ethanol (0, 10, 30, 70, and 95%(v/v)), 70% aqueous ethanol extract of S. fusiforme (70% EtOH SFE) showed the highest total phenolics, condensed tannin, and total flavonoid contents (0.797±0.036 mg GAE/g DW, 0.298±0.009 mg CE/g DW, 0.381±0.060 mg CE/g DW, respectively). All tested extracts of S. fusiforme showed concentration-dependent anti-glycation activity, in particular, 70% EtOH SFE exhibited the most prominent anti-glycation effects in all in vitro experiments. 70% EtOH SFE inhibited 7.13% AGEs-BSA and collagen cross-link at a concentration of 100 μg/mL , which was significantly (p < 0.05) higher than aminoguanidine (36.9%.), the well-known cross-link inhibitor. 70% EtOH SFE (100 μg/mL) showed AGEs-BSA and collagen cross-link breaking activity to the 17.9%. Additionally, 70% EtOH SFE inhibited formation of AGEs in a concentration-dependent manner up to 66.8%. Furthermore, treatment with 70% EtOH SFE not only increased the viability of methylglyoxal (MGO)-induced mesangial cells to 64.9%, but also dramatically reduced the intracellular oxidative stress level to 94.9%. The treatment of 70% EtOH SFE was decreased MGO-induced apoptotic cell death by 21.9% while aminoguanidine by 33.4%. Consequently, our results suggest that 70% EtOH SFE may be a good source of natural therapeutic agent for management of diabetic complications via anti-glycation effect and renal protective ability against MGO-induced oxidative stress.

키워드

Sargassum fusiforme; Marine algae; Advanced glycation end-products; Renoprotective effect; Diabetic complications

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