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Scientific Reports 12권, 기사 번호: 20375(2022) 이 기사 인용

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뽕나무잎(Mori Folium) 추출물(MLE)은 항비만 효과가 있는 것으로 알려져 있습니다. 본 연구에서는 Pectinex(BMLE)를 이용한 생물전환 치료 후 MLE가 비만에 미치는 강화된 효과를 탐색하고, 활성 성분인 네오클로로겐산(5-CQA)과 크립토클로로겐산(4-CQA)을 사용하여 그 기본 메커니즘을 조사했습니다. MLE의 생물전환으로 인해 양이 증가했습니다. MLE와 BMLE는 모두 세포독성 없이 3T3-L1 지방세포의 지질 축적을 억제했으며 CCAAT/인핸서 결합 단백질 알파(C/EBPα)의 발현을 억제했습니다. 또한, MLE와 BMLE는 고지방식이로 인한 지방 조직 질량 확장을 감소시켰습니다. 특히, BMLE는 시험관 내 및 생체 내에서 MLE에 비해 항지방 생성 및 항비만 효과를 크게 증가시켰습니다. 생물전환에 의해 증가된 활성 성분인 5-CQA 및 4-CQA는 C/EBPα의 단백질 수준과 스테아로일-CoA 불포화효소 1(Scd1)의 mRNA 수준을 억제했습니다. 이러한 발견은 5-CQA 및 4-CQA의 상향 조절이 지방 생성을 강력하게 억제하는 MLE의 생물전환을 사용하는 치료 가능성에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.

비만은 음식 섭취의 증가로 인한 잉여 에너지가 중성지방으로 전환되어 지방 조직에 저장되어 체중이 증가하는 질병입니다1. 비만은 제2형 당뇨병, 죽상동맥경화증, 심장마비 등의 합병증을 유발할 수 있으므로 건강한 체중을 유지하는 것이 중요합니다2,3,4. 최근 비만 발생률이 증가하고 있으므로 비만 및 대사질환 치료를 위해서는 지방축적을 강력하게 억제하는 효과적인 약리학적 약물의 발굴이 필수적이다.

전사 인자와 지방 생성 유전자는 지방 생성의 분자 메커니즘에서 기능합니다. CCAAT/강화제 결합 단백질(C/EBP) 계열 구성원 및 퍼옥시좀 증식자 활성화 수용체 감마(PPARγ)와 같은 지방생성 전사 인자는 지방생성 과정에 필수적입니다5. Cebpb 및 Cebpd 유전자는 지방세포 분화 초기에 빠르게 발현되도록 유도된 후, 이들 단백질은 말단 지방세포 분화에 중요한 PPARγ 및 C/EBPα의 발현을 증가시킵니다6,7. 또한 스테아로일-CoA 불포화효소 1(SCD1)과 같은 C/EBPα 매개 지방생성 전사 활성화가 밝혀졌습니다8,9,10.

SCD는 지질 합성에 크게 기여하는 단일불포화지방산(MUFA)과의 생합성을 촉매하는 소포체(ER) 효소입니다. SCD는 SCD1, 2, 3, 4, 5의 이소형을 가지고 있으며, 그 중 SCD1과 SCD5는 인간에서 발현되는 것으로 알려져 있습니다. 또한, SCD1은 SCD512,13,14보다 성인 백색 지방 조직에서 더 높은 수준으로 발현됩니다. 여러 연구에서는 Scd1 유전자 결핍이 지질 축적을 억제한다는 사실을 바탕으로 SCD1 발현과 비만 사이의 연관성을 보여주었습니다. 따라서 C/EBPα를 통한 SCD1의 조절은 비만 치료 전략이 될 수 있습니다.

멀베리는 한국, 중국, 일본 등 아시아가 원산지인 식물입니다. 전통적으로 식물의 잎, 뿌리, 열매 등 모든 부분은 비만이나 당뇨병 치료 및 식용의 목적으로 사용되어 왔습니다17,18. 최근 연구에서는 항비만19,20,21, 콜레스테롤 감소22,23, 항염증24, 항산화25, 혈압 개선26, 혈전증27, 항당뇨병 효과28,29 등의 뽕잎 효능이 보고되었습니다.

생물전환(Bioconversion)은 미생물, 효소매개발효 등 생물학적 방법을 이용하여 천연물의 화학구조를 변형시켜 생리활성성분의 생산을 유도하는 기술이다30. 여러 연구에서 생물전환을 통한 강력한 치료 효과가 보고되었습니다. 예를 들어, 사이토라제에 의해 생물전환된 제주 한라봉 탄고르(Citrus kiyomi × ponkan)는 항산화 및 항염증 효과를 나타냈고31, Lactobacillus plantarum dy-1로 발효한 보리는 천연 제품에 비해 체중 감소, 지질 및 염증 개선 효과를 나타냈습니다32. 또한, 감귤껍질 추출물의 사이토라아제에 의한 생물전환은 감귤껍질 추출물에 비해 지방생성 활성에 대한 억제 효과가 증가되었으며33, 유산균에 의한 죽인삼의 발효는 항비만 효과가 증가된 것으로 나타났다34.