Antioxidant and Anti-Adipogenic Activities of Bread Containing Corn Silk, Job's Tears, Lentinus edodes, and Apple Peel in 3T3-L1 Preadipocytes

Corn silk, Job's tears, Lentinus edodes, and apple peel 70% ethanol extracts (CS, JT, LE, and AP) were studied for their antioxidant activities. CS among all extracts showed the highest antioxidant activities based on total polyphenol and flavonoid contents, 2,2-diphenyl-${\beta}$-picrylhydrazyl and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) radical scavenging activity, and reducing power. Adipocyte differentiation was investigated by Oil Red O staining assay using CS, JT, LE, AP, and extract of developed bread containing corn silk, Job's tears, Lentinus edodes, and apple peel (DB) treated to 3T3-L1 adipocytes. DB1 and DB2 showed anti-adipogenic and antioxidant effects. Triglyceride (TG) accumulation in 3T3-L1 cells was measured, and among the samples tested (CS, JT, LE, and AP), CS was found to have the highest inhibitory activity against TG accumulation of differentiated 3T3-L1 adipocytes and regulated factors associated with adipogenesis. CS suppressed lipid droplet formation and adipocyte differentiation in 3T3-L1 cells in a dose-dependent manner. We examined the effects of CS on the levels of CCAAT-enhancer-binding protein ${\beta}(C/EBP{\beta})$, peroxisome proliferator activated receptor ${\gamma}(PPAR{\gamma})$, and adipocyte-specific lipid binding protein (aP2) mRNA as well as protein levels in 3T3-L1 cells treated with CS at various concentrations (0, 10, 50, and $100{\mu}g/mL$) during adipocyte differentiation and treatment with CS in 3T3-L1 adipocytes down-regulated expression of $PPAR{\gamma}$ and aP2 mRNA. CS also significantly inhibited up-regulation of $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$, and aP2 proteins during adipocyte differentiation. These data indicate that DBs have anti-adipogenic activity induced by CS in 3T3-L1 preadipocytes, and CS exerts anti-adipogenic activity by inhibiting expression of $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$, and aP2 signaling pathway in 3T3-L1 adipocytes. JT, LE, and AP had no inhibitory effects on differentiation of 3T3-L1 preadipocytes but displayed strong antioxidant effects. These results suggest that the developed bread may be a health beneficial food that can prevent or treat obesity and diseases induced by oxidative stress.

옥수수수염, 율무, 표고버섯 그리고 사과껍질을 함유한 빵의 항산화 및 3T3-L1 지방 전구세포 분화 억제 활성

옥수수수염, 율무, 표고버섯 그리고 사과껍질 70% 주정 추출물들(CS, JT, LE, AP)은 항산화 활성이 있었고, 그것 중에 CS가 총폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거작용, ABTS 라디칼 소거작용 그리고 환원력과 같은 항산화 효과가 가장 높았다. 지방분화는 CS, JT, LE, AP 그리고 옥수수수염, 율무, 표고버섯 그리고 사과껍질을 함유한 개발 빵 추출물(DB)을 각각 처리한 3T3-L1 지방세포에서 연구하였다. DB1과 DB2는 지방 전구세포 분화 억제 및 항산화 효과가 있었다. 3T3-L1 지방세포에서 중성지방 축적은 실험한 시료들(CS, JT, LE, AP) 중에서 CS가 분화된 3T3-L1 지방세포에서 TG 축적을 가장 억제하였고 3T3-L1에서 지방분화와 관련된 인자들을 조절하였다. CS는 3T3-L1 세포에서 지방구 형성과 지방세포 분화를 농도 의존적으로 억제하였다. 지방분화 동안 다양한 농도(10, 50, $100{\mu}g/mL$)에서 CS와 함께 처리한 3T3-L1 세포에서 $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$ 그리고 aP2 mRNA와 단백질 수준에 대한 CS의 영향력을 실험하였고, 3T3-L1 지방세포에 CS 처리는 $PPAR{\gamma}$와 aP2 mRNA 발현을 감소시켰다. CS는 역시 지방분화 중에 $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$와 aP2 단백질의 증가를 현저하게 저해하였다. 개발된 빵들은 CS에 의해 지방 전구세포(3T3-L1 preadipocytes) 분화 억제 효과가 있고, CS는 3T3-L1 지방세포에서 $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$와 aP2 신호전달경로를 저해함으로써 지방 전구세포 분화 억제 효과를 나타내었다. JT, LE와 AP는 지방 전구세포 분화 억제 효과는 없었지만 강한 항산화 효과가 있었다. 이들 결과는 개발된 빵이 비만예방 및 억제뿐만 아니라 산화적 스트레스에 의해 유발되는 질병에 도움을 줄 수 있는 건강빵이라는 것을 제안하였다.