Sargassum sp. Attenuates Oxidative Stress and Suppresses Lipid Accumulation in vitro

Oxidative stress causes tissue damage and facilitates the progression of metabolic diseases, including diabetes, cardiovascular heart diseases, and obesity. Lipid accumulation and obesity-related complications have been observed in the presence of extensive oxidative stress. As part of an ongoing study to develop therapeutic supplements, Sargassum sp. were tested for their ability to scavenge free radicals and intracellular reactive oxygen species (ROS), as well as to suppress lipid accumulation. Three species, S. hemiphyllum, S. thunbergii, and Sargassum horneri, were shown to scavenge free radicals in a di(phenyl)-(2,4,6-trinitrophenyl)iminoazanium (DPPH) assay. In addition, Sargassum sp. was shown to scavenge intracellular ROS and to decrease nitric oxide (NO) production in $H_2O_2$ and lipopolysaccharide (LPS)-induced in RAW264.7 mouse macrophages, respectively. Taken together, the results suggest that Sargassum sp. possess huge potential to relieve oxidative stress and related complications, as well as lipid-induced oxidation. They indicate that S. hemiphyllum, S. thunbergii, and S. horneri are potent functional supplements that can produce beneficial health effects through antioxidant and antiobesity activities, with S. hemiphyllum being the most potent among the Sargassum sp. tested. A potential mechanism for the effect of Sargassum sp. on the suppression of lipid accumulation in differentiating 3T3-L1 mouse preadipocytes through deactivation of the peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ (PPAR ${\gamma}$) is presented.

모자반추출물의 항산화활성 및 지방세포 생성억제 효과

인간 생체 내 산화스트레스는 조직적 손상을 일으켜 당뇨병, 심장혈관계질환, 비만 등의 대사성 질환의 발병에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 질병예방용 천연 보조제 개발의 일환으로 모자반 3종류(Sargassum hemiphyllum, Sargassum thunbergii, Sargassum honeri)의 에탄올 추출물을 이용하여 항산화활성 및 지방생성억제효과를 비교 검토하였다. 항산화활성은 DPPH 라디칼 소거능, 세포 내 ROS 활성 및 NO 함량의 측정을 통해 검토하였다. 지방세포생성억제활성은 3T3L1세포를 이용하여 지방세포의 축적 정도와 $PPAR{\gamma}$ 유전자의 발현 정도를 각각 Oil-Red O 염색법과 RT-PCR로 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능 결과, 모자반의 처리에 의해 농도 의존적으로 DPPH 라디칼이 줄어드는 경향을 보였으며, 모자반 중에서 S. hemiphyllum 처리군에서 가장 높은 소거 효과를 볼 수 있었다. MTT assay을 통해 모자반의 에탄올 추출물들이 RAW 264.7 cell에 대한 독성을 보이지 않는 농도에서 세포내 실험을 진행하였다. 세포 내 ROS 소거능의 측정 결과, 농도 의존적으로 DCF 형광도 값이 낮게 나왔으며, 시간이 지남에 따라 형광도 값이 일정하여 모자반의 에탄올 추출물에는 세포 내 ROS 생성을 억제하는 효과가 있음을 알 수 있었다. LPS 처리에 의해 증가한 NO 값은 모자반의 추출물들의 처리에 의해 유의적으로 감소하였으며, 감소 정도는 S. hemiphyllum과 S. thunbergii 처리 군에서 높게 나타났다. 모자반의 추출물들을 3T3-L1지방세포에 유도물질과 함께 처리한 결과 모자반 추출물 중 S. hemiphyllum과 S. thunbergii이 세포 내 지방 축적 및 $PPAR{\gamma}$ 유전자의 발현을 유의적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 모자반 추출물들 중 S. hemiphyllum과 S. thunbergii이 높은 항산화 활성과 지방세포 생성억제 효능을 보유하고 있는 천연소재임을 확인할 수 있었다.