Inhibitory Effects of Allium senescens L. Methanol Extracts on Reactive Oxygen Species Production and Lipid Accumulation during Differentiation in 3T3-L1 Cells

Allium senescens L. is perennial plant of the Liliaceae family that grows throughout Korea. In this study, we investigated the effect of Allium senescens L. methanol extracts on reactive oxygen species (ROS) production and lipid accumulation during adipogenesis. Our results indicated that 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical scavenging activity of Allium senescens L. methanol extracts increased in a dose-dependent manner. Allium senescens L. methanol extracts suppressed ROS production and lipid accumulation during adipogenesis. In addition, Allium senescens L. methanol extracts inhibited the mRNA expression of the pro-oxidant enzyme, such as G6PDH and lead to a reduction in the mRNA levels of the transcription factors, such as sterol regulatory element binding proteins 1c, peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$, and CCAAT/enhancer-binding proteins ${\alpha}$. These results indicate that Allium senescens L. methanol extracts inhibit adipogenesis by modulating ROS production associated with ROS-regulating genes and directly down-regulating adipogenic transcription factors.

두메부추(Allium senescens L.) 메탄올 추출물의 지방세포 내 활성산소종 생성 및 지질축적 억제 효능

본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포를 이용하여 Allium속 식물의 하나인 두메부추(ASL) 메탄올 추출물의 ROS 생성 저해 및 지질축적 억제 효과를 확인하고자 하였다. 먼저 ASL 메탄올 추출물 $100-2,000{\mu}g/mL$의 모든 농도에서 유의적인 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었으며, ASL 메탄올 추출물을 처리하였을 때 유의적인 세포 독성을 나타내지 않은 $10-100{\mu}g/mL$ 농도에서 실험을 진행하였다. 지방세포 내 ROS 관련 효소와 분화관련 전사인자의 조절로 인한 중성지방 축적 저해 활성을 확인하기 위하여 지방전구세포의 분화를 분화 유도하면서 추출물을 농도별(10, 50 및 $100{\mu}g/mL$)로 처리하였다. 그 결과, ASL 메탄올 추출물은 대조군에 비해 ROS 생성량과 ROS 관련 효소인 G6PDH mRNA 발현을 농도 의존적으로 감소시켰다. 또한 ASL 메탄올 추출물 처리로 인하여 지방세포 내 중성지방 축적이 유의적으로 감소되었으며, adipogenic transcription factor인 SREBP1c, $PPAR{\gamma}$ 및 $C/EBP{\alpha}$ mRNA 발현도 농도 의존적으로 억제되었다. 이상의 결과들로 볼 때, ASL 메탄올 추출물로 인한 ROS 생성 저해와 지질축적 억제는 ROS 생성 및 ROS 관련 유전자의 발현 감소로 인한 지방 생성 주요 전사인자의 유전자 발현 억제로 인한 것으로 보이며, ASL이 항비만에 우수한 효능을 가지는 기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 있을 것으로 사료된다.