Abstract
In this study, we investigated the thermotropic behavior of Daucus carota L. (DCS) extracts in phosphatidylcholine(PC) liposomes using high-sensitivity differential scanning calorimetry (nano-DSC). We used dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) bilayers which made most stable liposomes among the other phosphatidylcholine. The sample DCS was extracted and fractionated to four different types, hexane(DCSMH), ethylacetate (DCSMEA), butanol (DCSMB) and aqueous(DCSMA) fractions. Compared to the other fractions of Daucus carota L., the DCSMH and DCSMEA fractions markedly affected the thermotropic properties of DPPC liposomes, broadened and shifted the thermograms of transition to lower temperatures. The incorporation of DCSMH and DCSMEA in DPPC liposomes were preferentially located in the hydrophobic core of DPPC bilayers, where it reduced the lipid packing orderness (cooperative unit) in the gel state compared to it in the liquid-crystalline state. These results suggest that the activities of the Daucus carota L. extracts to enhance the fluidity of the liposomal membrane have implication in their biological activities.
본 연구는 세포막의 유동성이 막의 항상성(homeostasis)을 유지하는 가장 기본적이며 중요한 성질이라는 점을 감안하여, 용매별로 분획한 식품의 추출물을 첨가함으로써 인지질 이중층(liposome)의 물리.화학적 성질에 미치는 막 유동성(membrane fluidity)의 변화를 열시차 열량 분석법(differential scanning calorimeter, DSC)에 의해 측정하였다. 즉 식탁의 애용식품인 당근의 용매별 분획물이 인지질 liposome에 미치는 막의 유동성에 미치는 증가효과를 본 결과, DPPC liposome에 당근의 용매별 분획물을 첨가했을 때, 일반적으로 첨가하지 않은 경우보다 첨가 농도의 증가에 따라 의존적으로 초기 상전이온도가 낮아졌고 흡열고선의 모양이 넓어졌으며 그로 인하여 협동단위($\Delta$$H_{VH}$ $\Delta$H㎈)값이 감소됨을 확인하였다. 이와 같은 현상은 일정농도의 당근분획물의 첨가가 DPPC liposome의 막유동성을 증가시킨 결과로 생각되어진다. 그리고 각 용매별 당근분획물의 유동성효과를 각각 비교해본 결과, DCSMH와 DCSMEA의 분획물첨가가 DCSMB와 DCSMA에 비해 DPPC liposome의 초기 상전이온도 및 협동단위를 더욱더 감소시켜 막유동성에 더 많은 영향을 주는 것을 확인하였다. 이와 같은 현상은 DCSMH와 DCSMEA의 분획물이 DCSMB와 DCSMA분획물의 경우보다 hydrophobicity가 더 크므로 인해 DPPC 인지질막 이중층의 acylchain쪽으로 더 깊숙히 용해하여 침투되므로서 생긴 현상이라 하겠다. 즉 당근분획물의 막유동성 증가작용은 세포막에서 일어나는 대사물, 약물, 이온 등의 운반 및 영양물의 교환, 흡수 등 생체막의 주요기능에 영향을 미치는 효과가 있는 것으로 사료되며, 앞으로 막유동성을 증가시키는 구체적 생리활성물질의 추구가 기대되어진다.