섬애쑥 추출물의 뇌 신경세포 보호효과에 의한 학습 및 기억능력 개선 효과

• Published in: 한국식품과학회지 Vol. 47; no. 3; pp. 380 - 387
• Main Authors: 하기정(Gi-Jeong Ha), 이두상(Doo Sang Lee), 승태완(Tae Wan Seung), 박창현(Chang Hyeon Park), 박선경(Seon Kyeong Park), 진동은(Dong Eun Jin), 김낙구(Nak-Ku Kim), 신현열(Hyun-Yul Shin), 허호진(Ho Jin Heo)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국식품과학회 2015
• Subjects: 식품과학; neurodegeneration; trimethyltin; Artemisia argyi H; Seomae mugwort
• ISSN: 0367-6293; 2383-9635
• DOI: 10.9721/KJFST.2015.47.3.380

The anti-amnesic effect of Artemisia argyi H against trimethyltin (TMT)-induced learning and memory impairment and its neuroprotective effect against $H_2O_2$-inducedoxidative stress were investigated. Cognitive behavior was examined by Y-maze and passive avoidance test for 4 weeks, which showed improved cognitive functions in mice treated with the extract. In vitro neuroprotective effects against $H_2O_2$-induced oxidative stress were examined using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium-bromide and lactate dehydrogenase (LDH) assays. A. argyi H. extract showed protective effects against $H_2O_2$-induced neurotoxicity; moreover, LDH release into the medium was inhibited. Finally, high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis showed that eupatilin and jaceosidin were the major phenolic compounds in A. argyi H. extract. These results suggest that A. argyi H. could be a good source of functional substances to prevent neurodegenerative diseases. 국내에서는 최초로 황해쑥의 변종인 섬애(Seomae)쑥이란 품종명으로 산림청 품종보호등록(산림청 품종보호 제 42호, 2013.09.27.)된 고부가가치 식품 자원의 산업 활용도를 높이기 위하여 섬애쑥(Artemisia argyi H.) 60% 에탄올 추출물의 TMT 유도성 인지 결함에 대한 학습 및 기억 능력 개선 효과를 연구하였다. 뇌 신경세포 사멸을 유도하여 뇌 기능의 억제를 유발하는 TMT에 의한 인지기능 장애에 있어서 in vivo 학습 및 기억 능력을 평가하기 위해 Y-maze 및 passive avoidance test를 실시한 결과 TMT에 의해 유도된 인지기능 장애는 섬애쑥 에탄올 추출물에 의해 일정 수준에서 회복 되는 것으로 나타났다. 이들 in vivo 실험 결과의 원인 규명을 위해 동물실험이 종료된 후 mouse의 뇌 조직을 적출하여 AChE 활성 및 뇌 신경세포의 과산화 정도로써 MDA 함량을 측정한 결과, 섬애쑥 60% 에탄올 추출물을 섭취한 mouse의 경우 AChE 활성을 억제할 수 있으며 MDA 함량 역시 저해 시키는 것으로 나타났다. 특히 퇴행성 뇌신경 질환에서 중요한 발병 원인으로 알려진 산화적 스트레스에 대한 검증을 위해 섬애쑥 60% 에탄올 추출물을 이용하여 과산화수소에 의해 유발되는 in vitro 산화적 스트레스에 대한 PC12 세포에 대한 신경세포 보호효과를 확인한 결과, 60% 에탄올 추출물을 처리한 그룹은 비교적 농도 의존적으로 $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스에 대한 신경세포 보호효과가 나타남을 확인할 수 있었다. 섬애쑥 에탄올 추출물에 존재하는 페놀 화합물을 HPLC로 분석한 결과 항산화 활성이 있는 eupatilin과 jaceosidin이 함유된 것으로 분석되었다. 본 연구 결과를 종합해 볼 때, TMT에 의해 유도된 학습 및 기억능력 감소 효과에 대한 섬애쑥 60% 에탄올 추출물의 개선 효과는 eupatilin과 jaceosidin 등의 페놀 화합물에서 기인되는 항산화 효과들과 이로 인한 뇌 신경세포 보호효과 그리고 일정 수준에서의 AChE 억제 효과 등에 의한 것으로 판단된다.