손바닥선인장 주정 추출물의 항염증 및 신경보호 효과와 비타민 C와의 병용 효과

• Published in: Han'guk Sikp'um Yŏngyang Kwahakhoe chi Vol. 48; no. 6; pp. 613 - 621
• Main Authors: 김주연(Ju Yeon Kim), 임미경(Mi Kyung Lim)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국식품영양과학회 01.06.2019
• Subjects: 식품과학; Opuntia ficus-indica var. saboten; acetylcholinesterase; anti-inflammation; synaptic plasticity; vitamin C
• ISSN: 1226-3311; 2288-5978
• DOI: 10.3746/jkfn.2019.48.6.613

본 연구에서는 손바닥선인장 70% 주정 추출물의 인지 개선 효능을 알아보고자 하였다. 이에 인지 개선 관련 바이오마커인 신경염증, 신경전달물질 및 시냅스 가소성이 손바닥선인장 70% 주정 추출물에 의해 조절되는지 in vitro 모델에서 평가하였다. 먼저 RAW264.7 세포에서 NO 소거능과 iNOS 및 COX-2 발현 비교를 통해 손바닥선인장 70% 주정 추출물 단독 및 비타민 C 복합처리에 의한 항염 효능을 보여주었다. 더불어 손바닥선인장 70% 주정 추출물 단독 및 비타민 C 복합처리 시 AChE 활성을 억제하여 ACh의 증가를 일으킬 수 있다는 가능성을 제시하였다. 위의 가능성을 토대로 손바닥선인장 70% 주정 추출물에 의한 SH-SY5Y 세포에서 세포사멸 억제 효과와 CREB 인산화 및 BDNF 발현 증가에 따른 시냅스 가소성 및 신경세포 활성 증가에 대한 증거를 제시하였다. 본 연구 결과는 신경 염증 반응 억제와 인지 개선 작용기전을 통해 손바닥선인장 70% 주정 추출물의 기억력 개선에 도움을 주는 기능성 소재로서 개발 가능성을 보여주었다. 또한 손바닥선인장 70% 주정 추출물과 비타민 C의 병용처리는 기능성이 우수한 것으로 나타나 이를 이용하여 기억력 개선에 효과적인 기능성 제품 및 여러 가공품을 개발할 수 있을 것으로 기대한다. Opuntia ficus-indica var. saboten has long been known as a medicinal plant on Jeju Island in Korea for treatment of diabetes, asthma, burns, and dyspepsia. Although Opuntia ficus-indica var. saboten has been reported to have analgesic and anti-inflammatory effects in several studies, its mode of action has not been clearly described. In this study, we investigated the neuroprotective effects of ethanolic extract of Opuntia ficus-indica var. saboten (EOFS) on neuronal inflammation in vitro. We verified the nitric oxide levels and the decreased levels of inducible nitric oxide synthase and cyclooxygenase-2 expression to assess its effects on inflammation in macrophage cells. We also performed an acetylcholinesterase (AChE) activity assay to validate the AChE inhibitory effects of EOFS. In addition, a cellular viability assay was performed to confirm the protective effects of EOFS against β-amyloid-induced neurotoxicity. We found increased levels of cAMP response element-binding protein and brain-derived neurotrophic factor expression upon evaluation of the regulation of synaptic plasticity by EOFS in SH-SY5Y neuroblastoma cells. Furthermore, we verified the synergistic effects of combined treatment with EOFS and vitamin C. Consequently, these results suggest that EOFS could be used as a source of functional materials to improve the cognitive function generated by anti-inflammatory response, AChE inhibition, cellular protection, and regulation of synaptic plasticity. KCI Citation Count: 5