Protective effect of ethyl acetate fraction from Actinidia arguta sprout against high glucose-induced in vitro neurotoxicity

포도당으로 유도된 in vitro 뇌신경세포 독성에 대한 다래 순 아세트산에틸 분획물의 보호 효과

The current study investigated in vitro anti-diabetic and neuroprotective effects of the ethyl acetate fraction in Actinidia arguta sprouts (EFAS), on $H_2O_2$ and high glucose-induced cytotoxicity in human neuroblastoma MC-IXC cells. EFAS had high total phenolic and total flavonoid contents. An assessment of 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) radical scavenging activity of EFAS, as well as its potential for inhibiting malondialdehyde production, indicated that EFAS may possess significant antioxidant properties. EFAS exerted inhibitory effects on ${\alpha}-glucosidase$ via glycemic regulation which forms advanced glycation end products. In addition, EFAS exhibited significant acetylcholinesterase inhibitory effects. Moreover, EFAS displayed protective effects against $H_2O_2$ and high glucose-induced cell death, and inhibited the generation of reactive oxygen species in MC-IXC cells. Finally, the main physiological compound of EFAS was identified via high performance liquid chromatography as a rutin.

본 연구에서는 다래 순 아세트산에틸 분획물(ethyl acetate fraction from Actiniadin arguta sprout; EFAS)의 in vitro 산화방지활성 및 고포도당으로 인한 산화적 스트레스로부터의 뇌신경세포 보호 효과를 검증하였다. EFAS은 상대적으로 우수한 총 폴리페놀(246.25 mg GAE/g) 및 총 플라보노이드(571.59 mg RE/g) 함량을 나타내었으며, 이로 인한 ABTS 라디칼 제거 활성($IC_{50}=252.00{\mu}g/mL$) 및 MDA 생성 억제 활성($IC_{50}=42.70{\mu}g/mL$)을 보여주었다. EFAS의 in vitro 항당뇨 활성은 알파글루코사이드 가수분해효소와 최종당화산물 생성 억제 활성을 통해 측정하였으며 각각 99.18과 $85.19{\mu}g/mL$의 $IC_{50}$ 값을 나타냈고, 뇌신경 전달물질인 아세틸콜린의 세포 내 유지 효과를 아세틸콜린 분해효소 억제 활성을 통해 측정하였을 때 $164.20{\mu}g/mL$의 $IC_{50}$ 값을 나타냈다. 또한 인간 유래 MC-IXC 뇌신경세포에 과산화수소와 고포도당을 처리하여 산화적 스트레스를 유발시켜 뇌신경세포 사멸에 대해 우수한 보호효과를 보여주었다. 마지막으로 HPLC를 통하여, EFAS의 주요 생리활성 물질을 분석한 결과는 루틴으로 유추되었으며, 그 함량은 $123.76{\mu}g/mL$ of dried weight로 분석되었다. 이상의 결과로부터 다래 순 분획물(EFAS)이 알파글루코사이드 가수분해효소 및 최종당화산물 생성 억제를 통해 식후 혈당의 급격한 상승을 예방할 수 있는 항당뇨 소재로의 가능성뿐만 아니라, 고포도당에서 유래되는 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포 보호 및 뇌신경전달물질 체계 개선을 통한 당뇨성 퇴행성뇌질환 등의 합병증을 예방할 수 있는 고부가가치 식품 소재로의 활용 가능성을 확인하였다.