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고장초 추출물의 t-BHP로 산화적 손상이 유도된 HepG2 세포 보호 효과

The Protective Effect of Zizania latifolia Extract against t-BHP-induced Oxidative Stress in HepG2 Cells

Journal of Life Science 2021년 31권 3호 p.338 ~ 345
박세호, 이재열, 양선아, 방대석, 지광환,
소속 상세정보
박세호 ( Park Se-Ho ) - Kumoh National Institute of Technology Department of Applied Chemistry
이재열 ( Lee Jae-Yeul ) - Kumoh National Institute of Technology Department of Applied Chemistry
양선아 ( Yang Seun-Ah ) - Keimyung University Department of Food Science and Technology
방대석 ( Bang Dae-Suk ) - Kumoh National Institute of Technology Department of Chemical Engineering
지광환 ( Jhee Kwang-Hwan ) - Kumoh National Institute of Technology Department of Applied Chemistry

Abstract

고장초는 오랫동안 식용 및 의약 목적으로 차를 만드는 데 사용되어 왔다. 그러나 고장초를 고부가가치 식용 재료로 사용하는 연구는 불충분하다. 이전 연구에서 우리는 tricin이 고장초의 주요 화합물임을 확인했다. 본 연구에서는 고장초 추출물의 HepG2 세포 보호 효과를 조사하였다. 고장초 추출물 또는 tricin의 HepG2 세포에 대한 독성 실험 결과, 사용한 모든 농도에서 고장초 추출물 또는 tricin에 대한 독성은 나타나지 않았다. 또한 tert-butyl hydroperoxide (t-BHP)에 의해 감소된 세포 생존율은 고장초 추출물(100 μg/ml에서 69.23%) 또는 tricin (100 ng/ml에서 74.47%)에 의해 증가되었다. 또한 고장초 추출물(250 μg/ml) 또는 tricin (250 ng/ml)은 산화적 손상에 의한 활성 산소종(ROS) 생성을 효과적으로 억제했다. 또한 항산화 효소로 알려진 superoxide dismutase 1 (SOD1), catalase, heme oxygenase-1 (HO-1), nuclear factor erythroid-related factor 2 (Nrf2)의 단백질 발현은 고장초 추출물(100 μg/ml에서 2.1, 1.6, 1.7, 1.5배) 또는 tricin (250 ng/ml에서 2.6, 1.8, 2.2, 2.0배) 처리로 증가했으며, 이는 고장초 추출물의 HepG2 세포 보호 효과는 tricin의 활성과 관련이 있다는 것을 시사한다. 종합하면 고장초는 간 기능개선 관련 기능성 식품 소재로 개발이 가능할 것으로 기대된다.

Zizania latifoliahas long been used as a tea for both edible and medicinal purposes. However, research into the use of Z. latifoliaas a high value-added edible material is lacking. In a previous study, we confirmed that tricin is the major component in Z. latifolia. In this study, we investigated the protective effect of a Z. latifoliaextract (ZLE). Toxicity tests of ZLE or tricin on HepG2 cells revealed no toxicity due to ZLEor tricin at all concentrations used. The reduction in cell viability by tert-butyl hydroperoxide (t-BHP) was suppressed by treatment with ZLE or tricin. In addition, ZLE or tricin effectively inhibited the production of reactive oxygen species (generation of hydrogen peroxide, alkoxy free radicals, and peroxyl free radicals by t-BHP) and oxidative damage. ZLE or tricin treatments also increased the protein expression of superoxide dismutase 1 (SOD1), catalase, heme oxygenase-1 (HO- 1), and nuclear factor erythroid-related factor 2 (Nrf2), which are known as antioxidant enzymes, suggesting that the protective effect of ZLE is related to activation of tricin. Taken together, the results indicate that Z. latifoliacan be developed as a functional food material for improving liver function.

키워드

Oxidative stress; protective effect; reactive oxygen species; Zizania latifolia

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