금전초 추출물의 항산화 활성 및 유방암 세포주에서 apoptosis 유도 효과

Abstract

This research investigated the nutritional components and antioxidant activities of Lysimachia christinae Hance (LH) as well as apoptotic effect of LH in MCF-7 (estrogen receptor positive) and HCC 38(estrogen receptor negative) breast cancer cells. The proximate compositions of LH were 8.17% of moisture content, 7.09% of crude ash, 0.72% of crude fat, 5.83% of crude protein and 78.19% of carbohydrate, respectively. The content of fatty acids in LH was 29.84% palmtic acid of saturated fatty acids, and 46.18% of polyunsaturated fatty acids. The malic aicd(2411.30 ppm) is the most abundant organic acids in LH extract. The LH extract showed the highest ascorbic acid content(4695.53 ppm). The contents of total amino acid and essential amino acids were 3,593.99 mg/100g and 1,555.56 mg/100g, respectively. The component ratio of essential amino acids to amino acids was 43.28%. Mineral contents of LH were in the order K>Ca>Na>Mg. Total polyphenols and total flavonoids of LH were 311.31 mg TAE/g and 184.68 mg RE/g, respectively. The IC50 values of LH extracts based on DPPH and ABTS+ hydroxyl scavenging were 0.62 mg/mL and 0.15 mg/mL, respectively. Next, we examined the potential anti-cancer effects of LH extracts against MCF-7 and HCC 38 human breast cancer cells. The LH extract significantly inhibited the proliferation of MCF-7 and HCC 38 cells. Treatment with LH for 24 h resulted in the condensation of MCF-7 and HCC38 nuclei, as determined by 4’,6-diamidino-2-phenylindole(DAPI) staining. To confirm the apoptotic activity, the anti-apoptotic and pro-apoptotic proteins were measured by western blot analysis. The protein expressions of cleaved poly(ADP-ribose) polymerase(PARP) and p53 were increased, however the protein expression of Bcl-2 was decreased after LH extract treatment compared to the control. And LH extract increased the protein expression of the phospho-Akt in MCF-7 and HCC 38 cells. Taken together, these findings showed that LH might have the therapeutic value against human breast cancers.| 본 연구는 금전초의 항산화효과, 항암효과를 확인하기 위해 일반성분 분석, 항산화 물질의 함량과 DPPH와 ABTS+ assay를 이용한 소거능을 측정하였다. 항암효과의 확인은 금전초 추출물을 MCF-7과 HCC 38 인체유방암세포에 처리하여 apoptosis와 암세포 증식억제와 관련하여 연구하였다. 그 결과는 다음과 같으며 금전초가 영양 기능과 항산화 기능을 하는 식품으로 사용 가능하다는 것으로 사료된다. 또한 인체유방암세포에서 apoptosis 유발에 의한 항암효과를 지니는 것으로 분석되며, 향후 암 치료를 위한 근거로 사용될 것으로 기대된다.

1. 금전초의 이화학적 성분 분석 결과 일반성분은 수분 8.17%, 조회분 7.09%, 조지방 0.72%, 조단백질 5.83%, 및 탄수화물 78.19% 이었다. 금전초의 주요 지방산은 palmtic acid 이며, 유기산 함량은 2411.30 ppm 으로 malic acid 함량이 가장 높았다. 비타민은 비타민 C 함량이 가장 높았으며 비타민 A는 검출되지 않았다. 아미노산을 살펴보면 총 함량은 1,555.56 mg/100g 으로 leucine, Glutamic acid, Aspartic acid 등이 주요 구성 아미노산이며 전체 아미노산에 대한 필수아미노산의 비율은 43.28 %였다. 무기질 함량은 K> Ca> Na> Mg 순이었다.

2. 금전초 추출물의 항산화물질 함량 및 활성 금전초의 총 polyphenol 함량은 311.31 mg TAE/g, 총 flavonoid 함량은 184.68 mg RE/g 로 나타났다. DPPH radical 소거능의 IC50이 0.62 mg/mL, ABTS+ radical 소거능의 IC50 이 0.15 mg/mL 로 나타났다.

3. 금전초 추출물의 인체유방암세포에 대한 apoptosis 유발과 관련한 항암효과 금전초 추출물(0, 0.1, 0.2, 0.4, 0.8 mg/mL)에 의해 MCF-7과 HCC 38 인체유방암세포의 증식이 억제되었으며 apoptosis에 의한 염색질 및 핵의 응축에 의한 분절인 apoptotic body가 형성됨이 관찰되었다. apoptosis 관련 단백질 발현은 western blotting을 통해 관찰하였으며, PARP의 단편화 현상이 나타났고 cleaved PARP, p53은 증가, Bcl-2는 감소, PI3K/Akt 경로의 발현은 억제되는 것이 관찰되었다.