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제주 해안을 점령한 ‘파래’ 유래 다당류의 생리활성 연구
최가미,김은영,고가연,이윤경,Guiguo Zhang 동아시아식생활학회 2021 동아시아식생활학회 학술발표대회논문집 Vol.2021 No.11
최근 제주 연안을 습격한 불청객 파래류는 생태계 파괴뿐만 아니라 양식업, 관광업에까지 악영향을 끼치고 있으며, 이를 해결하기 위한 다양한 활용 방법의 모색이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 녹조 대발생을 일으키는 파래에서 다당류를 추출하여 세포독성 및 잠재적인 생리활성(항산화, 항지방간 등)을 분석하였다. 파래 유래 다당류의 총 폴리페놀 함량을 측정하였고, 인간 간암 세포주 HepG2(Human hepatocellular carcinoma cell line) 세포를 이용하여 세포 독성 확인 및 지질(triglyceride, TG) 축적 억제 효과를 확인하였다. 그 결과, 파래 유래 다당류의 총 폴리페놀 함량은 16.15 ㎍ GAE/㎎으로 확인되었다. 파래 유래 다당류를 24시간 동안 농도별(1, 10, 50, 100, 200, 400, 800 ㎍/mL)로 처치 시 세포 생존율은 90% 이상으로 파래 유래 다당류의 독성이 없음을 확인하였다. 또한 파래 유래 다당류(200, 400 ㎍/mL)의 처치는 palmitic acid로 지방 축적을 유도한 HepG2 cell에서 세포내 지질 축적을 유의적으로 감소시켰다. 종합하면, 녹조 대발생파래에서 추출한 다당류는 인간 유래 간세포에서 독성을 나타내지 않았으며, 항지방간 효과가 있는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과는 제주바다를 점령한 파래의 이용가치를 증가시켜 제주 해안 문제 해결 및 수산업 경제를 활성화하는 데 도움이 될 수 있을 것이라 사료된다.
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최가미,김은영,Zhang Guiguo,이윤경 한국식생활문화학회 2022 韓國食生活文化學會誌 Vol.37 No.5
Laminaria japonica is a type of brown algae widely consumed in Asian countries and contains many essential nutrientsand exhibits anti-obesity, antioxidant, and anti-inflammatory effects. In this study, the antioxidant and immunomodulatoryeffects of a Laminaria japonica water extract (LJE) were investigated using an in vitro model. Mean total polyphenol contentof LJE was 2.16±0.11 μg GAE/mg, and LJE dose-dependently inhibited ABTS radical activity but did not scavenge DPPHradicals. In addition, LJE enhanced nitric oxide (NO) production and upregulated the mRNA expressions ofproinflammatory cytokines (i.e., tumor necrosis factor-α and interleukin-6) in RAW 264.7 cells. On the other hand, LJEinhibited NO production and downregulated proinflammatory cytokine mRNA levels in endotoxin-stimulated RAW 264.7cells. Thus, our data show that LJE has moderate antioxidant activity and biphasic immunomodulatory effects on RAW264.7 cells. In summary, the study indicates that LJE has potential therapeutic use as a novel biphasic immuno-modulator.
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추출 방법에 따른 갈조류 유래 다당류의 이화학적 특성 및 항산화 효과 비교
고가연,강민혁,김은영,최가미,Zhang Guiguo,이윤경 한국식품영양과학회 2023 한국식품영양과학회지 Vol.52 No.6
Seaweed polysaccharides (SPS) as emerging potential resources for health-promoting effects have been intensively studied. However, to apply SPS as health functional materials, it is essential to apply a suitable purification process that enables removing the heavy metals contained in seaweeds. This study aimed to optimize the extraction methods for isolating polysaccharides by eliminating heavy metal contents and maximizing the extraction yield. Three types of seaweeds were subjected to extraction: Hizikia fusiforme (HF), Laminaria japonica, and Undaria pinnatifida sporophyll. The intermediate products of the extraction process before and after dialysis were named crude polysaccharide (CP) and purified polysaccharide (PP), respectively. Dialysis effectively removed the heavy metals from the CP, whereas the yield of PP was significantly decreased compared to yields obtained in CP. Modification of the extraction procedure by combining boiling and washing steps successfully eliminated the heavy metals and maintained an appropriate yield of SPS. Among the three SPS obtained, the total polyphenol contents of CP and PP were comparable, with the highest polyphenol contents detected in the HF-derived polysaccharides. The antioxidant activities of all three SPS determined by ABTS radical scavenging activity and hydroxyl radical scavenging activity were also in agreement. In addition, the α-glucosidase inhibitory effect of the SPS was found to be the highest in the HFCP and HFPP extracts. Taken together, this comparative analysis between CP and PP of three kinds of SPS demonstrates that CP obtained by the modified extraction method can be utilized as a safe ingredient for future animal studies. 본 연구에서는 3종 해조류[톳(HF), 다시마(LJ), 미역귀(UPS)]로부터 추출 수율을 개선하고 중금속 함량 저감을 통해 안전성이 확보된 해조류 유래 다당류(SPS)의 추출・정제 방법의 최적화를 위해 추출 전후(해조류 원물과 조다당류)의 중금속 함량을 비교하였다. 더불어 추출 과정 중 투석 과정의 유무에 따른 조다당류(CP)와 정제다당류(PP)의 폴리페놀 함량, 항산화 효과 및 α-glucosidase 저해 효과 분석을 통하여 추후 해조류 유래 다당류의 동물실험용 샘플 제작 및 대량생산 공정 적용을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 3종의 해조류 중 HF는 초기 여과액의 제거를 통해 SPS의 비소함량을 저감하였다. SPS의 총 폴리페놀 함량은 투석 과정에 따른 유의적인 변화를 보이지 않았으며 CP와 PP 모두에서 HF의 폴리페놀 함량이 가장 높았다. 총 폴리페놀이 높은 해조류일수록 항산화 효과가 높게 나타났으나, ascorbic acid의 항산화 활성과 비교하면 HF를 제외하고는 탁월한 항산화 활성을 나타내지 않았다. 마지막으로 SPS의 α-glucosidase 저해 활성은 HF, LJ, UPS의 순으로 나타났으며, HF에서 당뇨병 치료제인 acarbose와 비슷한 α-glucosidase 저해 활성이 관찰되었다. 결론적으로 본 연구의 결과는 3종 해조류로부터 추출한 SPS의 수율, 항산화 활성, 항당뇨 효과 지표 등을 고려하여 추후 SPS를 이용한 동물사료 샘플 제작의 기초자료를 제시하였다.
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