Abstract

In this study, the cellular protective effects on HaCaT cells and human erythrocytes and antioxidative effects of P. tricuspidata stem extracts were investigated. The ethyl acetate ($50{\mu}g/mL$) and aglycone fraction ($25{\mu}g/mL$) of P. tricuspidata stem extracts doesn't show any characteristics of cytotoxicity. When HaCaT cells were treated with 10 mM $H_2O_2$ and $30{\mu}M$ rose bengal, the ethyl acetate ($6.25{\sim}50{\mu}g/mL$) and aglycone ($6.25{\sim}25{\mu}g/mL$) fraction protected the cells against the oxidative damage in a concentration dependent manner. The P. tricuspidata stem extracts showed more prominent cellular protective effect than (+)-${\alpha}$-tocopherol, known as lipid antioxidant at $10{\mu}g/mL$. The ethylacetate fraction of P. tricuspidata stem extracts ($18.5{\mu}g/mL$) showed more free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) scavenging activity ($FSC5_{50}$). Reactive oxygen species (ROS) scavenging activity ($OSC_{50}$) of P. tricuspidata stem extracts on ROS generated in $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ system was investigated using the luminol-dependent chemiluminescence assay. The ethyl acetate ($1.72{\mu}g/mL$) and the aglycone fraction ($1.53{\mu}g/mL$) showed similar ROS scavenging activity of L-ascorbic acid ($1.50{\mu}g/mL$). These results indicate that extract/fractions of P. tricuspidata stem extracts can function as natural cytoprotective agents and antioxidants in biological systems, particularly skin exposed to UV radiation by protecting cellular membrane against ROS.

본 연구에서는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 HaCaT 세포와 사람 적혈구 세포에서의 세포 보호 효과 및 항산화능을 측정하였다. HaCaT 세포를 이용한 실험에서, 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획은 각각 $50{\mu}g/mL$ 및 $25{\mu}g/mL$의 농도에서 독성을 나타내지 않았다. 10 mM의 $H_2O_2$ 및 $30{\mu}M$의 rose bengal을 HaCaT 세포에 처리하였을 때, 에틸아세테이트 분획($6.25{\sim}50{\mu}g/mL$) 및 아글리콘 분획($6.25{\sim}25{\mu}g/mL$)은 농도 의존적으로 세포를 보호하였다. 적혈구 광용혈에서 담쟁이덩굴 줄기 추출물은 $10{\mu}g/mL$의 농도에서 대표적인 지용성 항산화제인 ${\alpha}$-토코페롤보다도 큰 세포보호효과를 나타내었다. 담쟁이덩굴 줄기 추출물 에틸아세테이트 분획의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 $18.5{\mu}g/mL$를 나타내었다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 총항산화능($OSC_{50}$)은 에틸아세테이트 분획의 경우 $1.72{\mu}g/mL$, 아글리콘 분획은 $1.53{\mu}g/mL$로 대표적 항산화제인 L-ascorbic acid ($OSC_{50}=1.50{\mu}g/mL$)와 유사한 항산화능의 크기를 나타내었다. 이상의 결과들은 담쟁이덩굴 줄기 추출물이 ROS에 대항하여 세포를 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 세포보호제 및 천연항산화제로서 작용할 수 있음을 가르킨다.

Keywords

• parthenocissus tricuspidata stem extracts;
• cellular protective effect;
• reactive oxygen species;
• antioxidative activity