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한국키틴키토산학회> 한국키틴키토산학회지> 대식세포에서 감태 에탄올 추출물의 NF-κB/MAPK 신호전달 억제를 통한 항염증 효과

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대식세포에서 감태 에탄올 추출물의 NF-κB/MAPK 신호전달 억제를 통한 항염증 효과

Anti-inflammatory Effect of an Ecklonia cava Ethanol Extract in Macrophage via Inhibition of the NF-κB/MAPK Signal Pathways

김미경 ( Mi-kyoung Kim ) , 김대용 ( Dae-yong Kim )
  • : 한국키틴키토산학회
  • : 한국키틴키토산학회지 21권4호
  • : 연속간행물
  • : 2016년 12월
  • : 236-241(6pages)

DOI

http://dx.doi.org/10.17642/jcc.21.4.2


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염증반응은 여러 사이토카인의 상호작용과 많은 염증 매개체의 유도에 의해 야기되는 복잡한 과정이다. LPS는 대식세포에서 TNF-α, IL-1β, COX-2, iNOS와 같은 염증 매개체의 발현을 촉진한다. 따라서 LPS에 의해 유도되는 염증 매개체들의 억제효과는 대식세포의 활성에 의해 야기되는 염증반응을 완화시키는 중요한 기전으로 알려져 있다. 이전 연구에서 microglia에서 LPS 자극에 의해 COX-2 발현과 MAPK 발현이 감태 추출물에 의해 저해됨을 확인하였고 peptidoglycan 자극에 의한 RAW264.7에서도 비슷한 결과를 확인하였다. 하지만 감태 추출물이 대식세포주인 RAW264.7 세포에서 염증 매개체 억제 활성의 기전이 명확히 규명되지는 않았다. 이에 본 연구에서는 염증성 사이토카인 발현에 중요한 신호전달체계인 NF-kB/MAPK 신호전달 경로에 대한 감태 추출물의 저해효과를 확인하여 ECEE의 항염 효과 기전을 밝히고자 하였다. RAW264.7 세포의 생존율에 영향을 주지 않는 ECEE의 농도에서 염증성 사이토카인의 발현에 미치는 영향을 실험한 결과, LPS 자극에 의해 증가되는 PGE2, TNF-α, IL-1β의 발현이 ECEE의 처리에 의해서 억제됨을 알 수 있었으며 염증반응의 대표적인 효소인 COX-2와 iNOS의 발현도 ECEE의 처리에 의해 억제됨을 확인할 수 있었다. 그리고 사이토카인 발현에 전사인자로 알려진 NF-κB에 미치는 영향을 조사한 결과 ECEE가 LPS로 유도된 NF-κB의 핵 이동을 억제하는 것을 관찰하였다. 또한 MAPK 신호전달경로에 미치는 영향을 관찰한결과, ECEE가 대식세포에서 LPS로 유도되는 ERK, JNK, p38의 인산화를 억제하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 ECEE가 MAPK 신호전달경로의 억제를 통하여 사이토카인의 발현을 저해하여 염증반응을 억제하는 것으로 사료된다. 이러한 연구결과는 감태 추출물이 의약품 소재 및 기능성 식품 등의 다양한 분야에서 기능성 소재로 활용될 수 있는 기초적인 정보를 제공할 것으로 생각된다.
Ecklonia cava is a brown alga that evidences antioxidant, diarrhea and anticoagulant effect. However, the molecular mechanisms underlying its anti-inflammatory effects remain poorly understood. In the current study, the effect of Ecklonia cava ethanol extracts (ECEE) on lipopolysaccharide (LPS)-induced cytokine expression in RAW264.7 cells was investigated. Our results indicate that ECEE inhibits LPS-induced inducible nitric oxide (iNOS) and cyclooxygenase (COX)-2 in a concentration-dependent manner. Also, pre-treatment with ECEE significantly inhibited the expression of inflammatory cytokines, such as tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin-1β (IL-1β). Moreover, phosphorylation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and nuclear translocation of nuclear factor-kappa B (NF-κB) were strongly suppressed by ECEE in LPS-stimulated RAW264.7 cells. These results indicate that ECEE has an anti-inflammatory effect in RAW264.7 macrophage through inhibition of the NF-κB/MAP kinase signal pathways.

ECN

I410-ECN-0102-2018-400-000524333


UCI

I410-ECN-0102-2018-400-000524333

간행물정보

  • : 자연과학분야  > 생물
  • : KCI 등재
  • : -
  • : 계간
  • : 1229-4160
  • :
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1996-2018
  • : 1014


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1Role of Chitosan Nanoparticles in Drug Delivery - A Review

저자 : Baboucarr Lowe , Kwan-young Chang , Jae-ho Hwang , Jayachandran Venkatesan , Dong Gyu Kim , Se-kwon Kim

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 21권 4호 발행 연도 : 2016 페이지 : pp. 229-235 (7 pages)

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There have been extensive studies on naturally occurring polymers such as chitosan. Chitosan have been studied as primary carrier of several therapeutic drugs and other biomolecules. The use of chitosan in this area of biomedical research is favored by its biocompatible, biodegradable, hemostatic maintenance, anti-microbial, anticancerogenic, and anticholesteremic properties. The use of chitosan nanoparticles have favored encapsulation of therapeutic anti-tumor drugs producing control and sustained release profiles. In this review we examined the roles chitosan nanoparticles in controlled and sustain release mechanisms and how they are co-conjugated with other materials for enhanced target delivery of drug in cancer cells.

2대식세포에서 감태 에탄올 추출물의 NF-κB/MAPK 신호전달 억제를 통한 항염증 효과

저자 : 김미경 ( Mi-kyoung Kim ) , 김대용 ( Dae-yong Kim )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 21권 4호 발행 연도 : 2016 페이지 : pp. 236-241 (6 pages)

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염증반응은 여러 사이토카인의 상호작용과 많은 염증 매개체의 유도에 의해 야기되는 복잡한 과정이다. LPS는 대식세포에서 TNF-α, IL-1β, COX-2, iNOS와 같은 염증 매개체의 발현을 촉진한다. 따라서 LPS에 의해 유도되는 염증 매개체들의 억제효과는 대식세포의 활성에 의해 야기되는 염증반응을 완화시키는 중요한 기전으로 알려져 있다. 이전 연구에서 microglia에서 LPS 자극에 의해 COX-2 발현과 MAPK 발현이 감태 추출물에 의해 저해됨을 확인하였고 peptidoglycan 자극에 의한 RAW264.7에서도 비슷한 결과를 확인하였다. 하지만 감태 추출물이 대식세포주인 RAW264.7 세포에서 염증 매개체 억제 활성의 기전이 명확히 규명되지는 않았다. 이에 본 연구에서는 염증성 사이토카인 발현에 중요한 신호전달체계인 NF-kB/MAPK 신호전달 경로에 대한 감태 추출물의 저해효과를 확인하여 ECEE의 항염 효과 기전을 밝히고자 하였다. RAW264.7 세포의 생존율에 영향을 주지 않는 ECEE의 농도에서 염증성 사이토카인의 발현에 미치는 영향을 실험한 결과, LPS 자극에 의해 증가되는 PGE2, TNF-α, IL-1β의 발현이 ECEE의 처리에 의해서 억제됨을 알 수 있었으며 염증반응의 대표적인 효소인 COX-2와 iNOS의 발현도 ECEE의 처리에 의해 억제됨을 확인할 수 있었다. 그리고 사이토카인 발현에 전사인자로 알려진 NF-κB에 미치는 영향을 조사한 결과 ECEE가 LPS로 유도된 NF-κB의 핵 이동을 억제하는 것을 관찰하였다. 또한 MAPK 신호전달경로에 미치는 영향을 관찰한결과, ECEE가 대식세포에서 LPS로 유도되는 ERK, JNK, p38의 인산화를 억제하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 ECEE가 MAPK 신호전달경로의 억제를 통하여 사이토카인의 발현을 저해하여 염증반응을 억제하는 것으로 사료된다. 이러한 연구결과는 감태 추출물이 의약품 소재 및 기능성 식품 등의 다양한 분야에서 기능성 소재로 활용될 수 있는 기초적인 정보를 제공할 것으로 생각된다.

3근적외선 유도 약물방출을 위한 키토산 미세입자의 제조와 평가

저자 : 김민아 ( Min Ah Kim ) , 김미리 ( Miri Kim ) , 이창문 ( Chang-moon Lee )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 21권 4호 발행 연도 : 2016 페이지 : pp. 242-246 (5 pages)

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본 연구에서는 근적외선 레이저의 감응성 물질인 멜라닌과 5-FU를 함유한 키토산 미세입자를 제조하고 광열효과와 약물방출실험을 진행하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 멜라닌과 5-FU를 함유한 키토산 미세입자는 W/O/W 방법을 통해 성공적으로 제조할 수 있었고, 미세입자는 구형이었으며 비교적 균일하였다. 키토산 미세입자를 농도별로(0.55~2.75 mg/mL) 증류수에 분산시켜 레이저(808 nm, 1.5 W/cm2, 5 min)를 조사한 결과, 샘플의 농도와 조사시간이 증가할수록 온도의 변화가 크게 나타났다. 키토산 미세입자로부터 5-FU의 방출실험을 진행한 결과, 레이저를 조사하지 않은 그룹에 비해 레이저를 조사한 그룹에서 약물방출 속도가 증가하는 것을 알 수 있었고, pH 5.0에서 보다 큰 차이를 보였다. 위의 결과를 통해 근적외선을 이용하여 멜라닌을 함유한 키토산 미세입자로부터 약물 방출 속도를 조절할 수 있고 더 나아가 in vivo에서의 국소적 약물 전달 및 효과적인 치료방법으로 사용될 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

4Soft Corals Collected from Jeju Island; a Potential Source of Anti-inflammatory Phytochemicals

저자 : Lei Wang , Jae Young Oh , I. P. Shanura Fernando , K. K. Asanka Sanjeewa , Eun-a Kim , Wonwoo Lee , You-jin Jeon

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 21권 4호 발행 연도 : 2016 페이지 : pp. 247-254 (8 pages)

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Soft corals are a remarkable group of marine organisms, containing diverse array of secondary metabolites with biofunctional properties. The purpose of this study was to evaluate the potential theraputic properties of the ethanol extracts of soft coral collected from the Jeju Island against lipopolysaccharide (LPS) stimulated macrophage inflammation. The ethanol extracts of the soft corals Dendronephthya gigantea, Dendronephthya puetteri, Dendronephthya aurea, Scleronephthya gracillimum, and Chromonephthea hirotai exhibited more significantly inhibitory effects against nitric oxide (NO) generation stimulated by LPS in macrophages compared to the others. Moreover, these extracts significantly decrease the expression of interleukin-1 beta (IL-1β), interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor alpha (TNF-α), and prostaglandin E2 (PGE2). Moreover, they also suppression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) could be observed. With further investigation, these soft corals could potentially provide the insight to develop anti-inflammatory compounds with clinical applications.

5키토올리고당 첨가 토마토소스의 품질특성

저자 : 안상희 ( An-sang Hee ) , 박금순 ( Geum-soon Park )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 21권 4호 발행 연도 : 2016 페이지 : pp. 255-260 (6 pages)

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본 연구는 서양요리에서 가장 보편적으로 사용하는 기본소스 중 하나인 토마토소스에 독성과 부작용이 없고 인체 흡수율이 높으며 항암, 항고혈압, 면역 활성 등 암 예방 및 억제효과가 있는 키토올리고당을 0%, 0.3%, 0.6%, 0.9%와 1.2% 첨가하여 토마토소스를 제조하고 그 품질특성을 조사하였다. 토마토소스의 수분함량은 키토올리고당을 첨가할수록 감소하였다. 소스의 pH는 키토올리고당을 첨가량이 많을수록 높아졌으나 산도는 감소하였다. 소스의 염도는 키토올리고당을 첨가할수록 증가하였으나 점도는 시료간의 유의한 차이가 없었다. DPPH radical 소거능은 대조구가 5.34%, 키토올리고당 첨가구는 25.00∼65.98%로 나타나 키토올리고당을 첨가할수록 높았다. 색도에서 L값과 b값은 시료간의 유의한 차이가 없었으나 a값은 대조구보다 키토올리고당 1.2% 첨가구가 낮게 나타났다. 관능검사 결과 삼킨 후의 느낌, 냄새, 질감, 맛 그리고 전반적인 기호도에서 키토올리고당 0.3%와0.6% 첨가구는 대조구와 유의한 차이가 없었다. 이상의 결과 키토올리고당을 0.6% 수준까지 첨가하여 토마토소스를 제조한다면 대조구와 비교 시 관능적인 면에서 차이가 없고 기능적인 면에서 항산화활성이 향상된 토마토소스를 제조할 수 있을 것으로 판단되었다.

6Anti-proliferative Effect of Eight Ethanolic Extracts from Soft Corals on Human Leukemia Cell Line HL-60

저자 : K. K. Asanka Sanjeewa , Jae-young Oh , I. P. S. Fernando , Wonwoo Lee , Seo-yong Kim , Lei Wang , You-jin Jeon

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 21권 4호 발행 연도 : 2016 페이지 : pp. 261-266 (6 pages)

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In the present study, authors evaluate the anticancer effects of eight crude extracts from 70% ethanol extracts of soft corals collected around Jeju Island, South Korea. According to the cytotoxicity results, extracts are not cytotoxic to Vero cells at the highest tested concentration (100 μg/mL), which indicates that they are not cytotoxic to the normal cells. However, one of the tested extracts, Dendronephthya gigantea (DGI) extract, significantly reduced the viability of human leukemia cell line (HL-60) with IC50 value of 84.43 μg/mL. In addition, Hoechst 33342 cell permeable dye used to visualize the apoptotic nuclei in DGItreated HL-60 cells. These results suggest that DGI has the potential to induce apoptosis in HL-60 cells without altering viability of normal Vero cells. In conclusion, DGI might have the great potential to be developed into an anticancer drug in the future.

7용매에 따른 삿갓나물 추출물과 수용성키토산의 항균 활성

저자 : 이종원 ( Jong-won Lee ) , 정병옥 ( Byung-ok Jung ) , 정석진 ( Suk-jin Chung )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 21권 4호 발행 연도 : 2016 페이지 : pp. 267-270 (4 pages)

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삿갓나물 추출물의 수율은 잎보다는 뿌리 추출물에서 더 높게 나타났으며, EtOH, MeOH과 D.W. 중 D.W. 추출물의 수율이 가장 높게 나타났다. 대표적인 식품 유해세균인 E. coli, S. aureus와 P. aeruginosa중 EtOH로 추출한 삿갓나물 잎 추출물에서 P. aeruginosa에 대한 항균활성이 나타났으며 EtOH 잎 추출물의 농도가 진해질수록 저해력이 증가하는 결과를 나타내었다. 또한 EtOH과 잎 추출물과 WSC와의 혼합용액에서 뛰어난 상승효과를 나타내었으며 P. aeruginosa를 완전히 저해하는 항균활성을 나타내었다. 혼합용액에서의 상승효과는 추출물의 함량이 증가할수록 억제력이 증가되는 양상을 나타내어 5:5, 6:4, 7:3과 8:2비율에서 가장 뛰어난 항균활성을 나타내었다. 하지만 9:1 비율과 같은 추출물의 함량에 크게 치우친 비율은 오히려 EtOH잎 추출물의 영향이 크게 기인하여 상승효과가 감소되는 결과를 나타내었다. 본 연구를 통해 삿갓나물 EtOH 잎 추출물과 WSC와의 혼합용액에서 상승된 P. aeruginosa에 대한 항균효과를 관찰할 수 있었으며 P. aeruginosa을 완전히 저해하는 항균활성을 확인하였다. 따라서 삿갓나물의 한약재로서의 효능뿐만 아니라 천연 항균물질로서의 가능성을 발견하여 기능성 식품 개발의 응용 및 식품 보존첨가물로서 이용 가능할 것으로 판단된다.

8자색고구마 추출물 분무건조 분말의 품질특성

저자 : 채호용 ( Ho-yong Chae ) , 홍주헌 ( Joo-heon Hong )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 21권 4호 발행 연도 : 2016 페이지 : pp. 271-277 (7 pages)

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본 연구는 자색고구마 추출물을 식품가공용 중간소재로 활용하기 위해 동결건조 및 분무건조 공정을 적용하여 분말화한 다음 품질특성을 비교 평가하였다. 자색고구마 추출물 분무건조 분말의 수분함량은 2.01~3.96%였으며, 색도는 부형제의 첨가량이 증가할수록 L값과 b값은 높아지고 a값은 낮아지는 경향이었고 입자 크기는 증가하는 경향을 나타내었다. 수분흡수지수와 수분용해지수는 각각 0.17~0.29, 95.33~99.46%로 부형제의 함량이 증가할수록 수분흡수지수는 높아지고 수분용해지수는 낮아지는 경향이었다. 분무건조 분말의 겉보기 밀도와 다짐밀도는 각각 0.4446~0.5556 g/cm3, 0.5626~0.8066 g/cm3으로 부형제가 증가할수록 겉보기 밀도와 다짐밀도가 낮아지는 경향이었다. 체적감소율은 동결건조 분말이 10.34%로 가장 낮았고 분무건조 분말은 20.97~31.11%로 높았으며, 분무건조 분말의 입자표면구조는 잔주름이 진 구형의 형태였다. 동결건조 분말의 색도 변화값은 분무건조 분말에 비해 변화 정도가 컸으며, 저장기간에 따른 anthocyanin 함량은 빛을 차단한 구간과 빛을 차단하지 않은 구간의 동결건조 분말이 4주간 저장시 0주차와의 비교에서 각각 83.08%와 65.43%를 나타내었으며 분무건조 분말은 88.26~92.13%, 83.20~94.22%로 나타나 분무건조 분말의 저장안정성이 우수하였다.

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