Protective Effect of Garlic (Allium sativum L.) Extracts Prepared by Different Processing Methods on DNA Damage in Human Leukocytes

마늘의 조리방법에 따른 DNA 손상 보호 효과의 비교

DNA damage including base modifications, loss of base and breaks in DNA strands can occur by exposure to irradiation, smoking and several components of food. Unrepaired DNA damage is known to lead to cellular dysfunction, cell death, cancer, and other diseases such as arteriosclerosis and diabetes. The protective effect of garlic on oxidative stress induced DNA damage has been reported recently. In this study, we investigated the protective effect of garlic extracts prepared by different processing methods (raw garlic extracts, RGE; grilled garlic extracts, GGE; pickled garlic extracts, PGE) on leukocytic DNA damage using comet assay. Human leukocytes were incubated with ethanol and methanol extract of garlic at various concentrations (1, 5, 10, 50 ${\mu}g$/mL), followed by oxidative stimuli (200 ${\mu}M$ $H_2O_2$ or 200 ${\mu}M$ 4-hydroxynonenal (HNE)). The methanol and ethanol extracts of RGE, GGE, and PGE showed inhibitory activities of DNA damage induced by $H_2O_2$ or HNE. Especially methanol extract of RGE ($ED_{50}$; 13.3 ${\mu}g$/mL) had a higher antigenotoxic effect on $H_2O_2$ induced DNA damage than those of GGE (23.5 ${\mu}g$/mL) or PGE (24.5 ${\mu}g$/mL). HNE induced DNA damage tended to be effectively inhibited by the lower concentration of all garlic extracts. Therefore, garlic might have protective effects against oxidative DNA damage regardless of processing methods (raw, grilled, pickled) which are the general consumed forms of garlic in Korea.

본 연구에서는 조리법에 따른 마늘의 항 유전 독성 효과를 확인하기 위해 생마늘, 구운 마늘, 초절임 마늘의 에탄올 또는 메탄올 추출물을 백혈구에 처리한 후 comet assay를 수행하였다. 그 결과 조리 방법, 추출 용매에 상관없이 모든 추출물에서 DNA 손상 억제 효과가 것으로 나타났으며 활성산소인 $H_2O_2$에 대한 DNA 손상 억제 효과는 생마늘 메탄올 추출물에서, 지질과산화물인 HNE에 대한 DNA 손상 억제 효과는 구운 마늘 메탄올 추출물에서 높은 것으로 나타났다. 또한 $H_2O_2$로 유도한 스트레스에서는 마늘 추출물의 농도를 1, 5, 10, 50 ${\mu}g$/mL으로 증가시킬수록 DNA 손상 억제능이 좋은 것으로 나타난 반면 HNE로 스트레스를 유도한 군에서는 저농도인 1 ${\mu}g$/mL에서 오히려 높은 효능이 나타났다. 따라서 마늘의 항 유전 독성 효과는 한국인의 일반적인 마늘 섭취 형태인 생마늘, 구운 마늘, 초절임 마늘에 상관없이 탁월한 것을 알 수 있었다. 이와 같은 마늘의 항 유전 독성효과는 식재료로써의 마늘의 소비 및 의약품 소재로써의 이용성을 증진시킬 수 있는 자료가 될 것으로 사료된다.