• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제16권16호
• /
• pp.7179-7188
• /
• 2015

Cancer is a major health obstacle around the world, with hepatocellular carcinoma (HCC) and colorectal cancer (CRC) as major causes of morbidity and mortality. Nowadays, there isgrowing interest in the therapeutic use of natural products for HCC and CRC, owing to the anticancer activity of their bioactive constituents. Boswellia serrata oleo gum resin has long been used in Ayurvedic and traditional Chinese medicine to alleviate a variety of health problems such as inflammatory and arthritic diseases. The current study aimed to identify and explore the in vitro anticancer effect of B. Serrata bioactive constituents on HepG2 and HCT 116 cell lines. Phytochemical analysis of volatile oils of B. Serrata oleo gum resin was carried out using gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). Oleo-gum-resin of B. Serrata was then successively extracted with petroleum ether (extract 1) and methanol (extract 2). Gas-liquid chromatography (GLC) analysis of the lipoidal matter was also performed. In addition, a methanol extract of B. Serrata oleo gum resin was phytochemically studied using column chromatography (CC) and thin layer chromatography (TLC) to obtain four fractions (I, II, III and IV). Sephadex columns were used to isolate ${\beta}$-boswellic acid and identification of the pure compound was done using UV, mass spectra, $^1H$ NMR and $^{13}C$ NMR analysis. Total extracts, fractions and volatile oils of B. Serrata oleo-gum resin were subsequently applied to HCC cells (HepG2 cell line) and CRC cells (HCT 116 cell line) to assess their cytotoxic effects. GLC analysis of the lipoidal matter resulted in identification of tricosane (75.32%) as a major compound with the presence of cholesterol, stigmasterol and ${\beta}$-sitosterol. Twenty two fatty acids were identified of which saturated fatty acids represented 25.6% and unsaturated fatty acids 74.4% of the total saponifiable fraction. GC/MS analysis of three chromatographic fractions (I,II and III) of B. Serrata oleo gum resin revealed the presence of pent-2-ene-1,4-dione, 2-methyl- levulinic acid methyl ester, 3,5- dimethyl- 1-hexane, methyl-1-methylpentadecanoate, 1,1- dimethoxy cyclohexane, 1-methoxy-4-(1-propenyl)benzene and 17a-hydroxy-17a-cyano, preg-4-en-3-one. GC/MS analysis of volatile oils of B. Serrata oleo gum resin revealed the presence of sabinene (19.11%), terpinen-4-ol (14.64%) and terpinyl acetate (13.01%) as major constituents. The anti-cancer effect of two extracts (1 and 2) and four fractions (I, II, III and IV) as well as volatile oils of B. Serrata oleo gum resin on HepG2 and HCT 116 cell lines was investigated using SRB assay. Regarding HepG2 cell line, extracts 1 and 2 elicited the most pronounced cytotoxic activity with $IC_{50}$ values equal 1.58 and $5.82{\mu}g/mL$ at 48 h, respectively which were comparable to doxorubicin with an $IC_{50}$ equal $4.68{\mu}g/mL$ at 48 h. With respect to HCT 116 cells, extracts 1 and 2 exhibited the most obvious cytotoxic effect; with $IC_{50}$ values equal 0.12 and $6.59{\mu}g/mL$ at 48 h, respectively which were comparable to 5-fluorouracil with an $IC_{50}$ equal $3.43{\mu}g/mL$ at 48 h. In conclusion, total extracts, fractions and volatile oils of B. Serrata oleo gum resin proved their usefulness as cytotoxic mediators against HepG2 and HCT 116 cell lines with different potentiality (extracts > fractions > volatile oil). In the two studied cell lines the cytotoxic acivity of each of extract 1 and 2 was comparable to doxorubicin and 5-fluorouracil, respectively. Extensive in vivo research is warranted to explore the precise molecular mechanisms of these bioactive natural products in cytotoxicity against HCC and CRC cells.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제45권1호
• /
• pp.44-51
• /
• 2016

본 연구에서는 패랭이꽃의 항산화 성분 함량을 측정하고 패랭이꽃 에탄올 추출물의 항산화, 항염, 항암 활성을 in vitro 수준에서 평가하고자 하였다. 패랭이꽃의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총 카로티노이드 함량은 각각 19.0 mg GAE/g, 65.7 mg QE/g, $95.0{\mu}g/g$으로 측정되었다. 패랭이꽃 추출물($1,000{\mu}g/mL$)의 DPPH radical 소거 활성은 44.1%, 철환원력은 51.1%로 같은 농도의 ascorbic acid의 활성보다는 낮았지만 의미 있는 수준의 활성을 나타내었다. 패랭이꽃 추출물은 RAW 264.7 대식세포의 NO 생성을 대조구 대비 7~23% 수준으로 억제하는 농도 의존적 활성을 나타내었고, H1299 폐암세포와 HCT116 대장암세포의 성장을 대조구 대비 각각 2~81%(48~96시간 처리 시점)와 10~80%(72시간 처리시점)로 억제하는 농도 의존적 활성 또한 나타내었다. 패랭이꽃 추출물은 암세포의 부착을 억제하는 활성이 H1299와 HCT116 세포에서 모두 나타났으나 HCT116 세포에서 나타난 활성($250{\sim}1,000{\mu}g/mL$ 이상의 농도 처리시 대조구 대비 26~40% 부착 수준)이 H1299 세포에서 나타난 활성($1,000{\mu}g/mL$ 농도 처리 시 대조구 대비 55% 부착 수준)보다 컸다. 이상의 연구 결과를 통하여 패랭이꽃 추출물은 항산화 성분 함량 및 활성이 유의미한 수준이고 세포 수준의 항염 및 항암 활성을 가지는 것으로 생각된다. 앞으로 이와 같은 연구 결과가 in vivo 수준에서 재현되는지 여부를 검증하고 관련 기전을 탐색하는 심도 있는 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.109-116
• /
• 2016

면역에 대한 관심은 점차 증가하는 추세이며, 식물유래 천연물을 이용한 면역기능 증강에 관련된 연구 역시 활발히 진행되고 있다. 왕느릅나무 껍질은 줄기 혹은 뿌리의 껍질을 뜻하며 전통적으로 동·서양 할 것 없이 항염, 진통, 항암, 상처치료에 사용되어 왔다. 본 연구는 왕느릅나무 열수 추출물(Ulmus macrocarpa water extract, UMWE)이 면역기능에 끼치는 영향을 조사하기 위해 실시되었다. 실험은 UMWE를 농도 100 mg/kg 또는 200 mgkg로 식이한 군, UMW를 농도 100 mg/kg 또는 200 mg/kg으로 식이하면서 면역억제물질인 cyclophosphamide(CY, 120 mg/kg)를 투여한 군, CY만을 투여한 군, 아무 것도 처리하지 않은 비처리군, 총 6개 군으로 나누어 2주간 매일 식이하면서 진행하였다. 각 군에서 획득한 비장지수와 비장세포 지수를 비교하였을 때 UMWE 식이가 CY에 의한 비장세포의 감소를 완화시키는 것으로 나타났으며, in vitro 실험에서 MTT방법과 7-amino-actinomycin D 방법을 통해 비장세포의 생존을 유지하며 사멸을 지연하는 것이 확인되었다. 또한, UMWE는 YAC-1에 대한 비장 NK 세포 활성을 면역억제제 CY가 존재하는 조건에서도 정상적으로 유지시켜 면역기능 유지에 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.205-232
• /
• 2003

Ursolic acid (UA) and Oleanolic acid (ONA), known as urson, micromerol and malol, are pentacyclic triterpenoid compounds which naturally occur in a large number of vegetarian foods, medicinal herbs, and plants. They may occur in their free acid form or as aglycones for triterpenoid saponins, which are comprised of a triterpenoid aglycone, linked to one or more sugar moieties. Therefore UA and ONA are similar in pharmacological activity. Lately scientific research, which led to the identification of UA and ONA, revealed that several pharmacological effects, such as antitumor, hepato-protective, anti-inflammatory, anticarcinogenic, antimicrobial, and anti-hyperlipidemic could be attributed to UA and ONA. Here, we introduced the effect of UA and ONA on acutely barrier disrupted and normal hairless mouse skin. To evaluate the effects of UA and ONA on epidermal permeability barrier recovery, both flanks of 8-12 week-old hairless mice were topically treated with either 0.01-0.1 mg/ml UA or 0.1-1 mg/ml ONA after tape stripping, and TEWL (Transepidermal water loss) was measured . The recovery rate increased in those UA or ONA treated groups (0.1 mg/ml UA and 0.5 mg/ml ONA) at 6 h more than $20\%$ compared to vehicle treated group (p<0.05). Here, we introduced the effects of UA and ONA on acute barrier disruption and normal epidermal permeability barrier function. For verifying the effects of UA and ONA on normal epidermal barrier, hydration and TEWL were measured for 1 and 3 weeks after UA and ONA applications (2mg/ml per day). We also investigated the features of epidermis and dermis using electron microscopy (EM) and light microscopy (LM). Both samples increased hydration compared to vehicle group from f week without TEWL alteration (p<0.005). EM examination using RuO4 and OsO4 fixation revealed that secretion and numbers of lamellar bodies and complete formation of lipid bilayers were most prominent $(ONA{\geq}UA>Vehicle)$. LM finding showed that thickness of stratum corneum (SC) was slightly increased and especially epidermal thickening and flattening was observed (UA>ONA>Veh). We also observed that UA and ONA stimulate epidermal keratinocyte differentiation via $PPAR\;\alpha$. Protein expression of involucrin, loricrin, and filaggrin increased at least 2 and 3 fold in HaCaT cells treated with either $ONA\;(10{\mu}M)$ or UA $(10{\mu}M)$ for 24h respectively. This result suggested that the UA and ONA can improve epidermal permeability barrier function and induce the epidermal keratinocyte differentiation via $PPAR\;{\alpha}$. Using Masson-trichrome and elastic fiber staining, we observed collagen thickening and elastic fiber elongation by UA and ONA treatments. In vitro results of collagen and elastin synthesis and elastase inhibitory activity measurements were also confirmed in vivo findings. These data suggested that the effects of UA and ONA related to not only epidermal permeability barrier functions but also dermal collagen and elastic fiber synthesis. Taken together, UA and ONA can be relevant candidates to improve epidermal and dermal functions and pertinent agents for cosmeseutical applications.

• 동의생리병리학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.908-914
• /
• 2012

To investigate the difference and change of ingredient and efficacy of Galgeun-tang (GGT) according to extraction solvent, water and 70% EtOH, the quantities of index components and the several in vitro activities of two kinds of GGT extract were compared. The contents of extracts were analyzed with HPLC. The biological activities such as anti-inflammatory and anti-obesity effects were measured through cell line-based in vitro assay. The cytotoxicity was measured by CCK-8 assay in RAW 264.7 cell, BEAS-2B cell, HaCaT cell and 3T3-L1 cell. We compared effects of two kinds of extract by measuring NO, PGE2, IL-6 and TNF-${\alpha}$ in RAW264.7 cell, RANTES in BEAS-2B cell, MDC and RANTES in HaCaT cell and GPDH activity and leptin level in differentiated 3T3-L1. 70% EtOH extract of GGT contained more compositions than water extract. The inhibitory effect of water extract of GGT on NO in RAW 264.7 cell and GPDH activity in 3T3-L1 was stronger than that of 70% EtOH. 70% EtOH has a stronger inhibitory effect on PGE2 in RAW264.7 cell, RANTES in BEAS-2B cell, MDC, RANTES in HaCaT cell, leptin in 3T3-L1 cell than water extraction. These results suggest that the ingredient and efficacy from 70% EtOH extract of GGT are more effective than water extract.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.235-246
• /
• 2018

모란은 항염증작용, 항알레르기작용, 항균작용, 중추억제, 위액분비억제, 진경작용 등의 약리활성이 있을 뿐 아니라 항산화작용, 미백작용 등이 보고되면서 화장품 원료, 미용식품으로 다양하게 활용 가능성이 탐색되고 있다. 모란의 뿌리, 잎 및 꽃에서 추출용매와 온도, 시간에 따른 추출액 중 성분의 함량 변화를 비교하였다. Paeoniflorin과 paeonol을 지표성분으로 하여 두 성분의 함량을 동시에 정량분석하기 위한 HPLC 분석법을 설정하고 분석 배치마다 검량선과 QC용 검체를 사용하여 시스템적합성을 확인하면서 시료 분석을 실시하였다. Paeonol은 뿌리에서만 검출되었고 잎과 꽃에서는 검출되지 않았으며, paeoniflorin은 잎, 꽃에서의 농도가 뿌리에서보다 높았다. 추출용매와 섞을 때 뿌리의 절도는 구입 당시의 조각을 그대로 사용할 때보다 적당한 크기로 분쇄한 후 사용할 때 두 성분 모두 높은 농도로 추출되었다. 추출용매로는 30% 1,3-butylene glycol을 사용할 때 농도가 가장 높았다. 추출온도와 시간은 고온, 장시간 일수록 농도가 높아지는 경향을 보였으나 $75^{\circ}C$, 4 h 이상에서는 농도 상승이 완만했으며, paeonol은 8 h까지 지속적으로 농도가 상승하는 경향을 보였다. 뿌리, 잎, 꽃의 배합 비율은 2+2+1g/0.5kg로 할 때 두 지표성분의 함량 기준에 도달 가능하다고 판단하였다. 최종적으로 원재료를 2+2+1g/0.5kg로 배합하고 30% 1,3-butylene glycol을 추출용매로 사용하여 $75^{\circ}C$에서 4 h 동안 추출하는 방법이 두 지표성분의 활성 농도 기준과 원재료 및 제조공정상의 비용을 함께 고려할 때 적절한 조건이라고 판단하였고, 이 조건에서 10 kg 규모까지 추출액 제조 단위를 스케일업 하였다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제42권7호
• /
• pp.1015-1021
• /
• 2013

창과감초(Glycyrrhiza inflata Batal)는 한약재의 조화를 돕고 해독, 항염증, 항궤양 등의 약리작용으로 한방에서 널리 이용되는 약용식물이다. 본 연구에서는 지방세포와 조골세포에서 감초의 생리활성을 확인하고자 감초에탄올추출물(GBE)을 이용하여 세포분화 촉진여부를 조사하였다. GBE의 세포독성여부를 통해 안전하다고 확인된 $1{\sim}30{\mu}g/mL$의 농도 내에서 실험이 진행되었고 지방세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 지방전구세포 3T3-L1의 Oil Red O 염색을 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 확인할 수 있었다. 또한 지방세포의 핵심전사조절인자인 $PPAR{\gamma}$와 그의 표지유전자 aP2, AdipoQ, $C/EBP{\alpha}$의 발현량 증가를 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이와 일관된 결과로서 조골세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 조골전구세포 MC3T3-E1의 ALP 염색을 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 확인하였고 조골세포 표지유전자인 ALP, RUNX2, osterix, collagen의 발현량 증가를 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이에 따라 본 연구에서는 GBE의 지방세포와 조골세포 분화효과를 매개하는 감초의 구성성분을 조사하기 위해 GA(glycyrrhizic acid)와 LA(licochalcone A)의 분화촉진 여부를 확인한 결과, GA는 영향을 주지 않으나 LA가 GBE의 세포분화효과를 매개한다고 사료된다. 따라서 본 연구에서는 제2형 당뇨와 그에 수반되는 골질환과 골다공증에 대한 치료 소재로서 GBE와 그의 생리활성을 매개할 수 있는 LA의 가능성을 보았으며 GBE에서 분리되는 다양한 화합물의 동정 및 생리활성 효과, LA와의 상승효과 등의 추후 연구가 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제43권2호
• /
• pp.224-230
• /
• 2014

항암, 항염증 및 비만억제 등의 생리활성을 지닌 해조류는 최근 건강기능 식품, 기능성 화장품 그리고 의약품 산업 분야에서 미용과 건강식품 소재로 각광받고 있다. 본 연구에서는 10종의 갈조류 메탄올 추출물을 이용하여 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거능과 아밀로이드 베타 단백질($A{\beta}$)의 신경독성에 대한 HT-22 신경세포 보호효과를 조사함으로써 천연물로부터 안전하고 새로운 신경세포 보호소재를 개발해내고자 한다. DPPH 라디칼 소거능의 경우 미역쇠를 포함한 8종의 갈조류에서는 비교적 낮은 활성산소 소거능을 보인 반면, 감태와 패에서 강력한 활성산소 소거능이 나왔다. $A{\beta}$의 신경독성에 대해 10종의 갈조류 추출물이 갖는 HT-22 신경세포 보호효과를 검증하기 위해 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide(MTT) 분석과 APP, BACE1, iNOS 단백질의 발현양상 및 ERK1/2, p38, JNK1/2 단백질의 활성화 양상을 분석했다. MTT 분석 결과, $A{\beta}$의 신경독성으로부터 미역쇠가 $25{\mu}g/mL$의 농도에서 가장 효과적으로 세포를 보호하고 있는 것으로 나타났고, 알쏭이모자반, 불레기말, 바위수염, 짝잎모자반도 세포 보호효과가 있는 것으로 나타났다. 세포 보호효과가 있는 것으로 밝혀진 5종의 갈조류를 가지고 수행한 단백질 발현분석 결과, 미역쇠는 $A{\beta}$의 신경독성에 의해 HT-22 신경세포에서 발현되는 단백질인 BACE1과 iNOS의 발현을 저해하였다. 이는 미역쇠의 세포보호효과가 $A{\beta}$의 신경독성으로부터 일어난 ERK와 p38의 활성화에 연관된 세포신호전달 경로를 억제하는 것으로 보인다. 그러므로 특히 식용 갈조류인 미역쇠는 $A{\beta}$에 의해 유도된 신경독성에 대해서 신경세포 보호효과를 갖는 건강기능 식품 소재로서의 가치가 충분한 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.211-219
• /
• 2004

주목은 국내의 경기도 일대에서 약용, 식용, 관상수로써 재배한 것을 선정하였다. 주목의 250g의 잎과 300g의 줄기추출물은 부틸렌글리콜(BG), 프로필렌글리콜(PG)과 물을 사용하여 추출한 결과, 주목의 잎 주출물의 성상은 연한 갈색의 맑은 액으로, pH는 5.3$\pm$0.5, 비중은 1.012$\pm$0.05, 굴절율은 1.375$\pm$0.05이었다. 또한, 줄기 추출물의 성상은 연한 갈색의 맑은 액이었으며, pH는 5.4$\pm$0.5, 비중은 1.016$\pm$0.05, 굴절율 1.358$\pm$0.05이었다. 주목의 씨앗으로부터 오일을 분리하였고, 과육으로부터 폴리사카라이드를 고정제 추출하였다. 주목의 씨앗으로부터 얻어진 오일의 비중은 0.987, 40$\pm$5%의 수율을 얻을 수 있었다 주목추출물의 총 폴리페놀량은 잎에서는 0.563%, 줄기에서는 0.325%가 검출된 반면, 총 탄닌량은 잎과 줄기에서 각각 0.054%와 0.037%를 함유하였다. 화장품에서의 효능으로써 DPPH 방법에 의한 항 산화효과는 잎에서는 75.0%, 줄기에서는 64.0%였다. 파이브로블레스트에 의한 콜라겐 합성율은 줄기추출물은 54.16%, 잎 추출물은 33.18%로 비교적 높은 활성을 보였다. 또한, PPE-inhibiton의 활성은 잎과 줄기에서 각각 13.7%와 23.5%였다. 주목씨앗 오일의 항 염증 효과는 대조군보다 41%의 우수한 효과를 나타내었다. 과육으로부터 얻어진 polysaccharide의 분자량은 5${\times}$$10^4$-3${\times}$$10^{5}$ dalton이었으며, 20.0$\pm$5%의 수율을 얻었다.

• 생명과학회지
• /
• 제19권11호
• /
• pp.1629-1636
• /
• 2009

본 연구에서는 솔순의 기능성에 관한 연구를 위하여 에탄올 추출물로 여러 가지 생리활성과 아질산염 소거작용에 대하여 분석하였다. 우선, 솔순의 항산화 활성을 측정하기 위하여 DPPH, SOD 유사활성, XO 저해활성을 측정하였다. 그 결과 DPPH법을 통해 측정한 솔순의 항산화력은 1 mg/ml에서 88.9%의 radical 소거능을 나타내었으며, 동량의 BHA와 비교했을 때 유사한 항산화력이 측정되었다. 이것은 솔잎보다 항산화 활성이 높은 것으로 솔순의 항산화력에 관한 높은 이용가치를 의미한다. SOD 유사활성은 10 mg/ml 농도에서 47.9%로 비교적 높은 SOD 유사활성을 나타내었다. Xanthine oxidase 저해활성 측정 실험에서는 1 mg/ml에서 71.9%의 높은 xanthine oxidase 저해 활성을 나타내었다. Tyrosinase의 저해 효과는 시료의 농도가 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었으나 전체적인 활성은 4 mg/ml의 솔순 에탄올 추출물에서 15.2%로 나타났다. 솔순 추출물에 대한 항균력을 조사하기 위해 식중독균주인 S. aureus, E. coli, V. paraheamolyticus에 대한 성장저해 효과를 측정하였다. 그 결과 E. coli와 V. paraheamolyticus에 대해 높은 항균력을 나타냈다. 항고혈압 측정실험에서는 시판되는 항고혈압제와 동일한 농도($1{\mu}g/ml$)에서 captopril은 93.0%, 솔순은 50.6%의 저해률을 나타냈으며, $100{\mu}g/ml$에서는 60.8%의 저해률을 나타내어 ACE 저해 활성이 뛰어난 것으로 나타났다. 또한 LPS에 의하여 유도된 NO 합성은 $200{\mu}g/ml$ 농도의 솔순 에탄올 추출물을 처리함으로서 NO 합성률이 54.0% 정도 감소하였다. 이러한 결과는 솔순 에탄올 추출물이 면역기능과 밀접한 관계가 있음을 나타내고 있다. 이상의 결과로 보아 솔순 에탄올 추출물의 우수한 생리활성을 증명하고 있고, 또한 솔잎 추출물에 비해 항산화력, 자유레디칼 소거활성능, 미백효과, 면역활성 및 항고혈압 효과가 높은 것으로 나타나 기능성식품의 소재로서 그 활용도가 높을 것으로 판단된다.