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Anti-diabetic mechanism of melania snail (Semisulcospira libertina) protamex hydrolysates KCI 등재 SCOPUS

다슬기 protamex 가수분해물(MPH)의 항당뇨 기작 연구

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/351408
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한국식품저장유통학회 (The Korean Society of Food Preservation)
초록

다슬기는 예로부터 간염, 간경화, 지방간 등의 치료 및 개선에 이용되어 왔으며, 특히 소변불통, 소갈증(당뇨) 등의 약용으로 이용되어 왔다. 본 연구에서는 이러한 다슬기를 대상으로 항당뇨에 대한 효능을 과학적으로 검증하고 그 기작을 규명하고자 하였다. 먼저 다슬기의 생물학적 기능성을 높이기 위해 효소 가수분해를 실시하였으며, protamex 에 의한 가수분해도는 10시간 후 약 43% 수준을 나타내었다. PTP1B는 인슐린 신호전달기전에서 IRS-1의 인산화를 방해하여 인슐린 민감성을 저해시키는 효소이다. protamex 를 이용한 다슬기 가수분해물(MPH)의 PTP1B에 대한 저해 활성은 15.42±1.1 μg/mL의 IC50 값을 나타내어 양성대조군 ursolic acid의 16.7 μg/mL 보다 높은 저해활성을 보이면서 강한 항당뇨 활성 소재로서의 가능성을 보였다. 이에 따라 유리지방산을 이용하여 C2C12 myoblast에서 인슐린 저항성을 유도하고, MPH에 의한 포도당 흡수 정도를 확인하였다. 그 결과, 1 mM PA 처리에 의해 약 32% 수준으로 떨어진 포도당 흡수율은 MPH 처리에 의해 약 199% 수준으로 증가 하였다. 또한 장기간 고농도의 포도당(30 mM)에 의해 유도된 당독성 조건에서 MPH는 췌장의 베타세포 INS-1 세포의 생존율을 증가시키고, 대조군에 비해 약 160% 인슐린 mRNA 발현량을 증가시켰다. 이러한 결과에서 MPH는 PTP1B 활성을 저해함으로써 인슐린 신호전달 기작을 활성 화하고, 인슐린저항성 환경에서 포도당 흡수를 증진시켜 인슐린저항성을 개선하며, 나아가 고농도 포도당에 의해 유도되는 당독성환경에서 췌장 베타세포를 보호하고 인슐린 mRNA발현량을 정상화할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

Melania snail (Semisulcospira libertina) was traditionally used as the healthy food in Korea. It was generally known to improve liver function and heal a diabetes. The aim of this study was to elucidate the anti-diabetic mechanism of melanian snail hydrolysates treated with protamex (MPH) by investigating the inhibitory action on protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B), the improving effect on the insulin resistance in C2C12 myoblast and the protective effect for pancreatic beta-cell (INS-1) under the glucose toxicity. The melania snail hydrolysates treated with protamex (MPH), which showed the highest degree of hydrolysis (43%), and inhibited effectively PTP1B activity (IC50=15.42±1.1 μg/mL), of which inhibitory effect was higher than usolic acid, positive control (IC50=16.65 μg/mL). MPH increased the glucose uptake in C2C12 myoblast treated with palmitic acid. In addition, MPH increased insulin mRNA expression level by over 160% with enhanced cell viability in INS-1 cell under the high glucose concentration (30 mM). These results suggest that MHP may improve the diabetic symptom by the inhibiting the PTP1B activity, increasing the glucose uptake in muscle cell and protecting the pancreatic beta-cell from glucose toxicity.

목차
Abstract
 서 론
 재료 및 방법
  실험재료
  다슬기의 영양성분 분석
  다슬기 효소가수분해물(MPH)의 제조
  가수분해도 측정
  PTP1B 저해 활성
  C2C12 myoblast 배양 조건
  C2C12 myoblast에서의 MPH의 세포독성(MTS assy)
  BSA-Conjugated Palmitate 제조
  C2C12 myoblast에서 포도당 흡수(glucose uptake)측정
  PTP1B의 mRNA 발현량 측정
  췌장베타세포 INS-1 세포배양 조건
  췌장베타세포 INS-1 세포독성 평가(MTS assay)
  인슐린 mRNA 발현량 비교
  통계처리
 결과 및 고찰
  일반성분 분석
  가수분해 시간에 따른 가수분해도 비교
  PTP1B inhibition 활성 평가
  C2C12 myoblast에서 MPH의 포도당 흡수(glucoseuptake) 증진효과
  MPH의 PTP1B mRNA 발현 억제 효과
  췌장 베타세포에서 고농도 당독성에 대한 보호 효과
 요 약
 References
저자
  • Sang-Eun Pyo(Major in Food Biotechnology, Division of Bioindustry, Silla University, 신라대학교 바이오산업학부 식품공학전공) | 표상은
  • Jae-Suk Choi(Major in Food Biotechnology, Division of Bioindustry, Silla University, 신라대학교 바이오산업학부 식품공학전공) | 최재석
  • Mi-Ryung Kim(Major in Food Biotechnology, Division of Bioindustry, Silla University, 신라대학교 바이오산업학부 식품공학전공) | 김미령 Corresponding author