흰 무궁화 꽃 추출물의 항산화 활성과 골 흡수의 억제 효과

서 언

골다공증 (osteoporosis)은 고령화 사회에서 대두되고 있는 전신 골격계 질환으로서 골의 화학적 조성 변화 없이 골질량 과 골밀도가 낮아져 골절 위험이 높아지는 질환이다 (Bartl and Frisch, 2004; Lee and Lee, 2004). 조혈모세포로부터 분 화하는 파골세포 (osteoclast)에 의해 오래된 골은 파괴 또는 흡수 (resorption)가 이루어지며 이는 칼슘이 혈류로 방출되어 신체기능 유지에 이용된다. 한편, 중간엽줄기 세포에서 생성된 조골세포 (osteoblast)는 새로운 골을 형성하여 골 재형성을 이 루게 된다 (Lim et al., 2009). 결국, 조골 속도와 파골 속도 의 일정한 균형을 통하여 골 조직 항상성이 유지되는데 이때 파골 속도가 빨라지게 되면 골 약화로 인해 골절이 쉽게 일어 나게 되는 것이다.

조골세포 또는 활성화된 면역세포에서 생성된 RANKL (receptor activator of nuclear fractor-κB ligand)은 파골세포 및 전구세포에 위치한 수용체 (RANK)와 결합하여 파골세포 의 형성과 활성을 촉진시킨다. 다양한 골 흡수의 자극 원인 (에스트로겐 결핍, 부갑상선 호르몬 항진증 등)이 발생하게 되 면 최종적으로 RANKL과 이에 대한 생체 내 길항제인 Osteoprotegerin (OPG)의 균형이 깨짐으로서 파골세포의 활성 이 증가되는 것이다 (McClung, 2007). 이렇게 활성화된 파골 세포는 골 표면에 부착하여 골 단백 용해제 중 하나인 카텝신 K (cathepsin K)가 파골세포 특이적으로 생성되고, 칼시토닌 수용체 (calcitonin receptor, Cal-R)와 TRAP (tartrate resistant acid phosphate)이 존재하며 실제적으로 골 흡수 작용에 관여 하는 것으로 알려졌다 (Boyle et al., 2003). 따라서 이들 골 단백 용해제의 억제를 통하여 골 흡수 억제 효과를 이끌어낼 수 있을 것으로 사료된다. 골 흡수 억제제로는 칼슘, 비타민 D, 칼시토닌, 여성호르몬, 티볼론, 선택적 에스트로겐 수용체 조절제, 비스포스포네이트 등이 이용되어 왔다 (Park, 2012). 그러나 이들 치료법들은 비전형적 골절, 체중증가, 위장장애, 자궁내막암과 유방암 발병 및 하악골 괴사 등 일부 부작용이 보고되고 있다 (Kannel and Drake, 2009).

최근에는 골다공증과 산화스트레스와 연관성에 대한 연구가 진행되어 산화스트레스 증가와 골밀도 간에는 유의한 음의 상 관관계가 있는 것으로 보고된 바 있다 (Basu et al., 2001). 산화 스트레스가 파골세포에 직접적으로 작용하여 분화와 활 성을 증가시킴으로서 골 흡수가 촉진된다고 하였다 (Silverton et al., 1995; Yang et al., 1998). 또한, 골다공증 여성의 경 우 혈중 항산화제 농도 감소가 감소되었고, 항산화 비타민 섭 취에 의해서 골밀도를 증가시켰다고 보고되었다 (Maggio et al., 2003; Morton et al., 2001). 산화적 스트레스 방어 물질 인 항산화 물질은 세포내 산화적 손상을 억제시키거나 지연시 키는 물질로서 (Jung et al., 1999) 동• 식물계에 분포되어 있 으며 페놀성 화합물과 플라보노이드, 아스코르빈산, 토코페롤 등과 같은 물질은 체내 산소의 환원 대사산물인 활성 산소종 (reactive oxygen species, ROS)의 작용을 억제하는 것으로 알 려졌다 (Block and Langseth, 1994). 이러한 항산화 성분을 가진 유효 약용식물의 안전한 천연물 소재를 이용하여 파골세 포 활성의 억제에 의한 골 흡수를 최소화 시켜 골밀도 증가 를 통한 골다공증 예방 또는 치료 물질 발굴이 절실하게 요 구 된다.

무궁화 (Hibiscus syriacus L.)는 아욱과 (Malvaceae)에 속 하는 낙엽활엽 관목으로 성질은 가볍고 약간 향기가 있으며 꽃이 크고 흰 것이 좋다 (Lee, 2006). 흰 무궁화 꽃에서 플라 보노이드의 플라본 성분이 다량 함유되어 있고, 전체 플라본 의 50%가 사포나린 (saponarin)으로 이루어져 약용으로 이용 되어져왔다 (Yoo et al., 1996). 또한, Lee 등 (2013)은 무궁 화 추출물이 염증을 유발시킨 대식세포에서 염증 매개 인자를 현저하게 억제하여 항염 효능을 가진다고 보고하였다.

따라서 본 연구는 흰 무궁화 (white Hibiscus syriacus L. flower, WHS) 추출물의 항산화 활성과 in vitro 상 파골세포 의 분화에 미치는 영향을 평가하여 골 질환 조절에 응용하기 위한 기초 연구 자료와 골다공증 예방 및 치료제로서의 가능 성을 제시하고자 수행하였다.

재료 및 방법

2. 실험방법

1. 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량 측정

(1) 총 폴리페놀 함량

총폴리페놀의 함량 측정은 Folin-Denis 방법 (1959)을 변형 시켜 실시하였다. 시료 0.1ml에 증류수를 가하여 1ml로 만 든 후 0.1ml의 Folin-ciocalteu’s phenol reagent를 혼합하여 실온에서 3분 동안 방치 시켰다. Na₂CO₃ 포화용액 0.2ml를 혼합하고 증류수를 첨가하여 2ml로 만든 뒤 실온에서 1시간 동안 반응시키고 3,000 × g에 10분간 원심 분리하였다. 상등액 을 취해 725nm에서의 흡광도를 측정하였으며, 총 폴리페놀이 다량 함유되어 있다고 알려진 Catechin을 이용하여 작성한 표 준곡선으로부터 총 폴리페놀 함량을 구하였다.

(2) 총 플라보노이드 함량

총 플라보노이드의 함량 측정은 Davis 방법 (1947)을 변형 하여 측정하였다. 에탄올 추출 검액 0.1ml에 90% diethylene glycol 1ml과 1N NaOH 0.2ml을 혼합하여, 37°C 수조에 넣어서 1시간 동안 반응시켰다. 흡광도의 변화는 420nm에서 측정하였으며 Naringin을 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 총 플라보노이드 함량을 구하였다.

(3) DPPH radical 소거능

DPPH radical 항산화 활성은 100 M의 DPPH (2,2- Diphenyl-1-picryl hydrazyl) 메탄올 용액을 제조하여 시료를 농도별로 제조한 후 (0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1mg/ml), 40μl에 DPPH solution 160μl을 첨가한 후 23°C 암실에서 30분간 반 응시킨 후 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구 L-ascorbic acid와 비교실험 하여 아래의 식으로 계산하였다. DPPH radical을 50% 감소시키는 농도를 IC₅₀값으로 표현하였다.

$\[ \text{Inhibition\% =}\frac{{\text{Control}}_{\text{Abs}}-\left(\text{Sa}{\text{mple}}_{\text{Abs}}-\text{Sample b}{\text{lank}}_{\text{Abs}}\right)}{\text{Con}{\text{trol}}_{\text{Abs}}}\times \text{100} \]$

Sample_Abs: 추출물을 넣었을 때의 흡광도 값

Sample blank_Abs: 추출물대신 동량의 증류수를 첨가했을 때 의 흡광도 값

(4) ABTS radical 소거능

ABTS radical을 이용한 항산화력 측정은 ABTS cation decolourisation assay 방법을 시행하였다. 7 mM 2,2-azino-bis (3-ethylbenthiazoline-6-sulfonic acid)와 2.45 mM potassium persulpate를 최종 농도로 혼합하여 실온인 암실에서 12시간 이상 방치하여 ABTS을 형성 시킨 후 734nm에서 흡광도 값 이 0.70.8nm가 되도록 희석하였다. 희석된 용액 180μl에 시 료 20μl을 가하여 60분 방치한 후 흡광도를 측정하였다. 대 조구는 ascorbic acid와 비교실험 하였으며 아래의 식으로 계 산하였다.

$\[ \text{Inhibition\% =}\frac{{\text{Control}}_{\text{Abs}}-\left(\text{Sa}{\text{mple}}_{\text{Abs}}-\text{Sample b}{\text{lank}}_{\text{Abs}}\right)}{\text{Con}{\text{trol}}_{\text{Abs}}}\times \text{100} \]$

Sample_Abs: 추출물을 넣었을 때의 흡광도 값

Sample blank_Abs: 추출물대신 동량의 증류수를 첨가 했을 때 의 흡광도 값

2. 세포 생존율 및 파골세포 분화

(1) 세포 생존율

흰 무궁화 꽃, 잎 그리고 줄기 등의 파골세포에 대한 세포 생존율은 MTT assay에 의하여 평가하였다. RAW264.7 세포 를 96-well plate에 1 × 10⁴ cells/well 농도로 분주하여 10% FBS와 1% penicillin-streptomycin이 포함된 DMEM에 24시간 동안 안정화 시켰다. 파골세포 분화 유도를 위하여 10% FBS 와 1% penicillin-streptomycin이 첨가된 α-MEM에 RANKL (50 ng/ml)을 첨가한 뒤 시료의 1) 부위별 처리군; 10, 25, 50μg/ml과 2) 흰 무궁화 꽃 단독 처리군; 50, 100, 250, 500, 1,000μg/ml으로 구분하였고, 각각의 추출물을 처리하지 않은 군을 대조군으로 설정하였다. 배양 3일 후 MTT 용액 (2mg) 50μl를 첨가하여 5% CO², 37°C incubator에서 2시간 동안 반응시켰다. 이후 배지를 제거하고 DMSO를 150μl씩 첨가하여 실온에서 20분간 반응시켜 생성된 불용성의 formazan 결정을 용해하였다. Microplate reader (BIO-RAD 450, California, USA)를 이용하여 540nm에서 흡광도를 확인 하였다. 세포 생존율 (cell viability)은 다음의 공식으로 계산하 였다.

Cell viability (%) = AT / AC × 100

AC: absorbance of control

AT: absorbance of tested extract solution

(2) TRAP 염색

RAW264.7 세포로부터 RANKL에 의하여 분화된 성숙 파골 세포의 형태를 관찰하기 위하여 TRAP (tartrate resistant acid phosphate) 염색을 시행하였다. 분화제와 시료처리하여 배양 3 일된 세포는 PBS로 수세한 뒤 10% formalin으로 5분간 고정 하고, DW로 다시 수세하였다. 시그마 TRAP 염색 kit (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 사용 설명에 따라 신 선한 TRAP 용액으로 30분간 처리하였다. 염색된 둥근 모양 형태의 파골세포 (round-shaped osteoclast, ROC)는 광학현미 경 (CKX41, Olympus, Tokyo, Japan)으로 관찰하고, 디지털 영상카메라 (DIXI 3000, Olympus, Tokyo, Japan)로 이미지 를 영상화하였다.

(3) TRAP 활성도

파골세포 특이 지표 TRAP 효소의 활성 측정은 Tintut 등 (2002)의 방법을 이용하여 TRAP solution assay으로 평가하였 다. 분화제와 시료처리 후 배양 3일된 세포는 PBS로 수세 후 세포 용혈 완충액 (lysis buffer; 90 mM citrate, pH 4.8, 0.1% Triton X-100 containing 80 mM sodium tartrate)을 80μl씩 분주하여 10분간 처리하였다. substrate solution (20 mM p-nitrophenyl phosphate)을 80μl씩 첨가하여 5% CO², 37°C incubator에서 20분간 반응시킨 뒤 0.5 N NaOH 40μl 로 반응을 중지시켰다. microplate reader (BIO-RAD 450, California, USA)를 이용하여 405nm에서 흡광도를 확인하였다.

(4) 역전사 중합효소 연쇄반응 (RT-PCR)

파골세포의 골 흡수 단계에 관여하는 Cal-R (calcitonin receptor)와 TRAP 유전자의 발현을 관찰하기 위하여 세포 내 총 RNA는 TRIzol로 설명서에 따라 추출하였고, 동등한 양의 RNA는 iScript cDNA synthesis kit을 이용하여 cDNA를 합 성하였다. 중합효소 연쇄반응은 Emerald Taq을 이용하여 초기 번성 과정을 95°C에서 10분간 처리한 후 95°C 1분, 51 ~ 58°C 30초, 72°C에서 1분으로 총 25 ~ 32 주기를 시행하였다. 최종 증폭 과정을 72°C에서 10분간 반응시킨 뒤 2% agarose gel에 서 전기영동한 후 Et-Br로 염색하여 UV상 관찰하였고, densitometric analysis를 이용하여 수치화하였다. cDNA 1mg 은 Table 1에 나타낸 바와 같이 각각의 primer를 이용하여 PCR을 수행하였다.

Table 1.

The sequences of each PCR primers.

결과 및 고찰

1. 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량과 항산화 활성

폴리페놀성 물질은 에스트로겐 유사 활성이 있으며 활성자 유 라디칼에 수소원자를 제공하여 안정된 비활성 라디칼을 형 성하여 항산화 효과를 나타낸다 (Choi, 2006). 또한,폴리페놀 에 속하는 플라보노이드 (flavonoids)는 페놀계 화합물의 총칭 으로서 활성산소종을 효과적으로 제거하여 뛰어난 항산화능이 있어 항바이러스, 항염증 및 항암 효과가 있는 것으로 알려져 있다 (Hetog et al., 1993; Taso, 2010; Sohn et al., 2008). 이러한 약용식물을 포함한 천연소재의 항산화 활성을 평가하 기 위해서 자유 라디칼을 소거하는 DPPH assay (Jeong et al., 2009)와 극성과 비극성 물질 모두와 반응하여 양이온 라 디칼을 소거하는 ABTS assay (Li et al., 2007) 방법이 이용 되고 있다.

본 연구 결과 흰 무궁화의 총 폴리페놀 함량은 잎 (3.19%), 줄기 (2.20%), 꽃 (2.18%)순으로 나타났으며 총 플라보노이드 함량은 잎 (1.88%), 꽃 (1.40%), 줄기 (0.36%) 순으로 나타 났다 (Table 2). 또한, 흰 무궁화의 DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거 활성능에서 IC₅₀ value이 각각 잎에서 1084.48μg/ml과 587.35μg/ml으로서 가장 높은 항산화 활성 을 보였다 (Table 3). 일반적으로 총 폴리페놀의 함량이 높을 수록 DPPH 라디칼 소거능도 높아지고 (Choi et al., 2005), 총 플라보노이드 성분과 ABTS 간 높은 상관관계가 있다고 하였다 (Ku et al., 2009). 본 연구 결과 역시 흰 무궁화 부 위에 따른 항산화 활성이 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이 드 함량이 높을수록 우수한 것으로 나타났다. 그러나 본 연구 에서 상대적으로 낮은 항산화 활성을 갖는 흰 무궁화 꽃의 총 플라보노이드 성분 함량은 47.74mg/g으로 약용식물 중 높은 총 플라보노이드 함량을 가진 죽엽 (55.56mg/g)과 차전자 (48.06mg/g)와 (Kim et al., 2012) 큰 차이를 보이지 않았다.

Table 2.

The contents of functional components of white Hibiscus syriacus L.

Table 3.

Antioxidant activities of white Hibiscus syriacus L.

Yoo 등 (1996)은 무궁화 품종을 크로마토그래피로 조사한 결과 항산화 성분으로 알려진 플라보노이드를 13종 함유하고 있어 항산화 활성이 높을 것으로 예상하였고, 백색계통의 품 종들이 다른 계통에 비해 함량이 더욱 높은 것으로 나타났다. 특히, 백색화는 약용으로 이용되어 왔으며 사포나린 (saponarin) 성분의 효능일 가능이 있다고 하였다. 따라서, 흰 무궁화 꽃의 기능성 성분 분석과 다양한 질환 분야에서의 기 능성 평가가 이루어져야 할 것이다.Fig. 1

Fig. 1.

White Hibiscus syriacus L. flower and it's 70% EtOH extracts.(A); The flower has a large whole white within centrae and five petals. (B); It was showed that WHS extracts has formed by 70% ethanol extraction method. WHS; White Hibiscus syriacus L. flower.

2. 흰 무궁화 부위별 추출물의 파골세포 생존율과 분화 억제

마우스 대식 세포주 RAW264.7 세포를 이용하여 RANKL 에 의해 유도된 파골세포에 대한 흰 무궁화 부위별 추출물의 10, 25, 50μg/ml 농도에 따른 세포 생존율을 측정하였다. 흰 무궁화 꽃 처리군은 대조군과 유사한 생존율을 보였지만 흰 무궁화 잎과 줄기의 모든 농도에서 통계적으로 유의하게 증가 되었다 (p < 0.05). 또한, TARP 효소는 ATP와 nitrophenyl phosphate가 존재할 때 높은 활성을 가지며 골 흡수 작용 시 분비가 증가되기 때문에 그 활성도 측정하여 파골세포 분화 정도를 확인하는데 이용 된다 (Mok and Shin, 1996). Fig. 2 에서와 같이 흰 무궁화 꽃 처리군의 50μg/ml (51.99%) 에서 만 대조군에 비하여 현저하게 감소된 TRAP 활성을 보였다 (p < 0.01). 반면 잎과 줄기의 모든 농도에서는 대조군과 유의 한 차이가 나타나지 않아 파골세포 분화 억제에는 영향을 미 치지 않는 것으로 나타났다.

Fig. 2.

Cytotoxicity and TRAP activity of osteoclast derived from RAW264.7 cell in the each regions extract of WHS.RAW264.7 cells were induced osteoclast by RANKL (50 ng/ml). (A); Cell viability was not affected at all concentrations of WHS flower. But, increase of cell viability revealed in the it’s leaf and stem. (B); Above all, TRAP activity remarkably inhibited only WHS flower extract. Each column represents mean ± SD. *p < 0.05, **p < 0.01 vs Control. Ctrl; Control (only RANKL treatment), WHS; White Hibiscus syriacus L.

3. 흰 무궁화 꽃의 파골세포 생존율과 분화 억제

단핵구/대식세포에서 발현하는 RANK에 RANKL가 결합하 여 분화된 TRAP 양성 세포는 RANKL, interleukin-1, tumor necrosis factor-α (TNF-α)와 같은 염증인자에 의해 자극되면 세포끼리 융합되어 다핵형 TRAP 양성 세포로 분화 된다 (Boyle et al., 2003). 흰 무궁화 꽃 추출물을 고농도 처리하 였을 경우 250μg/ml 이상의 농도에서 세포 생존율이 유의하 게 감소되어 세포 독성이 나타났다 (Fig. 3B). 세포 독성이 나타나지 않는 세포 안정 수준의 농도에서 파골세포의 TRAP 활성도는 대조군에 비교하여 50μg/ml (47.28%)과 100μg/ml (39.74%)에서 현저하게 낮은 활성도를 보였다 (Fig. 3C).

Fig. 3.

Cytotoxicity and TRAP activity of high concentration treated WHS flower extract on osteoclast derived from RAW264.7 cell.(A); TRAP positive multinucleated cells shows that TRAP staining was performed after 3 days of culture. (B); The cytotoxicity is revealed a concentration of more than 250μg/ml. (C); Osteoclast differentiation activity was reduced in a concentration-dependent manner, evaluated including ROC and irregular shaped osteoclast (IOC) by TRAP solution assay. Scale bar = 500 ㎛. Each column represents mean ± SD. *p < 0.05,**p < 0.01 vs Control. Control; only RANKL treatment, Arrow; ROC formation, WHS; White Hibiscus syriacus L.

흰 무궁화 꽃 추출물에 의한 세포치사 활성 없이 낮은 TRAP 활성을 보이는 50과 100μg/ml 농도로 처리하여 3일간 배양한 후 TRAP 염색을 시행한 결과, 대조군에서 세포가 융 합되면서 다핵의 성숙 파골세포가 형성되어 골 표면에 부착하 여 골 흡수 작용을 하는 TRAP 양성 다핵형 파골세포 (Karst et al., 2004) 즉, 둥근 모양 형태 파골세포 (ROC)가 뚜렷하 게 관찰되었다. 흰 무궁화 꽃 추출물의 모든 농도에서 대조군 과 비교하여 농도 의존적으로 현저하게 감소된 불규칙 모양 형태 파골세포 (irregular shaped osteoclast, IOC)와 ROC와 융합되지 않은 단핵의 파골전구세포와가 관찰되었다. 이상의 본 연구 결과는 RANKL에 의해 유도되는 파골세포 분화 과 정 중에 흰 무궁화 꽃 추출물이 농도 의존적으로 파골세포 분 화 억제에 직접적으로 관여하고 있음을 보여주고 있다 (Fig. 3A).

4. 흰 무궁화 꽃의 파골세포 분화 유도인자 억제

여러 신호전달 물질과 전사인자의 증가를 유도해 파골세포 로의 분화를 촉진시키는 RANKL은 파골세포의 분화 초기 단 계에 c-Fos의 유도하여 NFATc1의 발현에 중요한 역할을 한다 고 알려졌다 (Takayanagi, 2007; Mastsuo et al., 2004). NFATc1은 파골세포의 특이 유전자인 cathepsin K, TRAP, 칼시토닌 수용체 (calcitonin receptor, Cal-R), osteoclastassociated receptor (OSCAR) 및 β-integrin 등의 발현을 촉 진시킴으로서 파골세포 분화 및 기능을 활성화 시킨다 (Takayanagi et al., 2005). 더욱이 Cal-R와 TRAP은 실제적 으로 골 흡수 작용에 관여하여 골 기질을 흡수한다고 알려졌 다 (Boyle et al., 2003). 흰 무궁화 꽃 추출물에 의한 성숙 파골세포의 골 기질 흡수단계에서 Cal-R와 TRAP의 mRNA 발현양 변화를 분석한 결과, 흰 무궁화 꽃 처리군의 Cal-R 발 현양은 100μg/ml 농도에서 대조군에 비해 46.69%로 현저하 게 감소되었고, TRAP 발현양 역시 대조군에 비해 71.98%로 현저하게 감소하였다 (Fig. 4). 본 연구에서 RANKL에 의해 유도된 파골세포의 특이 지표인 TRAP 효소 활성의 억제와 마찬가지로 흰 무궁화 꽃 추출물에 의해서 Cal-R와 TRAP의 mRNA 발현 역시 유의하게 억제되고 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 최종적으로 골 기질 흡수를 억제시킬 것으로 사료된다.

Fig. 4.

WHS flower extract inhibits RANKL-induced gene expression in the resorption stage of osteoclast differentiation.RAW264.7 cells were treated with RANKL in the concentration of 100μg/ml. RT-PCR was performed to detect the expression of the indicated genes, and performed with 25 cycles. Each column represents mean ± SD. *p < 0.05 vs Control. Control; only RANKL treatment, Cal-R; calcitonin receptor, TRAP; tartrate resistant acid phosphate, WHS; White Hibiscus syriacus L.

산화 스트레스는 인터류킨-1 (interleukin-1)이나 tumor necrosis factor-α (TNF-α) 등에 의한 파골세포의 활성화에 관 여하고 (Garrett et al., 1990) 파골 계열세포의 NFκB를 활성 화시켜 파골세포로의 분화를 촉진한다는 보고가 있다 (Iotsova et al., 1997). 또한, Jeon 등 (2011)은 적송잎의 폴리페놀 물 질이 파골세포의 분화억제 효과를 나타냄으로서 골 흡수 억제 에 적송잎 추출물의 항산화 물질이 관여한다고 보고하였다. 플 라보노이드, 안토시아닌, 타닌, 카테킨, 이소플라본, 리그난 및 레스베라트롤 등이 포함 되어 있는 폴리페놀은 함량이 높을수 록 강력한 항산화 활성을 갖는다 (Urquiaga and Leighton, 2000; Li and Jeong, 2015; Song and Lee, 2015). 따라서 본 연구의 흰 무궁화 꽃 추출물의 폴리페놀 내 플라보노이드 특정 성분의 항산화 활성에 의한 산화스트레스를 방어하여 파 골세포의 활성을 억제시킴으로서 골 흡수 억제효과가 있을 것 으로 생각된다.

본 연구는 골 형성에 관여하는 조골세포 감소 혹은 파골세 포에 의한 골 흡수 증가로 인하여 골질량 감소가 유발되는 골 다공증 예방 및 개선제로서 흰 무궁화 꽃 추출물의 가능성을 제시하고자 시행하였다. 연구 결과 흰 무궁화의 잎에서 가장 높은 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 성분을 함유하여 항산화 활성 역시 높게 나타났다. 마우스 대식세포 RAW264.7 세포 로부터 RANKL에 유도되는 파골세포는 흰 무궁화 꽃 추출물 의 250μg/ml 이상 농도에서 세포독성을 보였다. 또한 흰 무 궁화 잎과 줄기의 세포 안정성 수준의 처리 농도에서 TRAP 활성 억제에 영향을 미치지 않았지만, 흰 무궁화 꽃 추출물의 50, 100μg/ml 농도에서는 파골세포의 분화 활성을 현저하게 억제시키고 있음을 확인하였다.

이상의 결과는 흰 무궁화 꽃의 플라보노이드 내 특정 성분 이 항산화 활성에 의한 산화 스트레스를 방어하여 파골세포 활성을 억제시키고 있음을 시사한다. 따라서 흰 무궁화 꽃 추 출물이 골다공증 예방 및 치료제로서 가능성을 제시하며, 추 후 흰 무궁화 꽃의 성분 분석과 파골세포 분화 작용 기전에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

감사의 글

본 연구는 농촌진흥청 국립원예특작과학원 기관고유사업 ‘성장호르몬 분비 촉진 약용식물의 골다공증 개선 소재 탐색 및 발굴(과제번호: PJ009559)’의 지원을 받아 수행된 결과로 이에 감사드립니다.

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