잡곡은 대사성 질환의 예방과 치료에 우수한 기능성 식품소재로 인식되고 있다. 국내산 잡곡들(기장, 황금찰수수, 노랑차조, 율무 및 식용피)을 대상으로 항염증 활성을 비교조사하고자, 이들 잡곡의 80% 에탄올 추출물을 이용하여 마우스 대식세포주 RAW264.7을 지질다당류(LPS)로 자극할 때 생성되는 염증 매개인자인 산화질소(NO)의 생성에 미치는 저해능을 조사하였다. 그 결과, 식용피(Echinochloa crus-galli var. frumentacea) 유래의 에탄올 추출물이 LPS에 의해 유도되는 NO의 생성을 저해하는 항염증 활성에 있어서 가장 우수함을 확인하였다. 식용피의 에탄올 추출물로부터 항염증 관련 성분을 규명하기 위해, 80%에탄올 추출물을 물에 녹인 후 n-hexane, methylene chloride (MC), ethyl acetate (EtOAc), n-butanol (BuOH)과 물 분획들로 단계별 분획하고, 각 분획의 항염증 활성을 조사하였다. RAW264.7 세포에 MC 분획(100 μg/ml)을 전처리하였을 때, LPS처리에 의해 유도되는 iNOS, COX-2, 그리고 친염증성 사이토카인들(IL-1β, IL-6, 및 TNF-α)의 발현이 현저하게 저해되는 것으로 나타났다. 또한, LPS처리에 의해 유도되는 p38MAPK, JNK 및 ERK의 활성화의 경우도 MC 분획에 의해 농도-의존적으로 저해되는 것으로 나타났다. HPLC분석을 통해, 식용피 유래 MC 분획의 항염증 활성은 식용피의 MC 분획 속의 주요 성분인 kaempferol과 biochanin A에 기인함을 확인하였다. 이상의 연구 결과는 식용피 및 식용피의 MC 분획이 염증성 질환과 이와 관련된 대사성 질환의 예방과 예후개선에 유리한 기능성 식품소재 개발에 활용될 수 있음을 시사한다.
In order to compare the anti-inflammatory effects of five selected cereal grains-proso millet, hwanggeumchal sorghum, foxtail millet, barnyard millet, and adlay-the inhibitory activities of 80% ethanol (EtOH) extracts obtained from the individual grains on lipopolysaccharide (LPS)-induced nitric oxide (NO) generation were investigated in RAW264.7 cells. The EtOH extract of barnyard millet (Echinochloa crus-galli var. frumentacea) grains exhibited more potent anti-inflammatory activity than that of the other grains. When the EtOH extract of barnyard millet grains was sequentially fractionated with n-hexane, methylene chloride (MC), ethyl acetate (EtOAc), and n-butanol, the majority of the anti-inflammatory activity was detected in the MC fraction, followed by the EtOAc fraction. Pretreatment with the MC fraction caused downregulation of the expression levels of iNOS- and COX-2-specific transcripts and proteins, as well as proinflammatory cytokine gene transcripts (IL-1β, IL-6, and TNF-α) in LPS-stimulated RAW264.7 cells. Additionally, the MC fraction could suppress not only the LPS-induced nuclear translocation of cytosolic NF-kB, but also the LPS-induced activation of MAPKs, such as ERK, JNK, and p38MAPK. Further analysis of the MC fraction by HPLC identified kaempferol, biochanin A, and formononetin as the major phenolic components. Both kaempferol and biochanin A, but not formononetin, could exert anti-inflammatory effect at the same concentrations as those of the MC fraction. Consequently, these results indicate that kaempferol and biochanin A are among the most effective anti-inflammatory phenolic components in barnyard millet grains. This finding suggests that barnyard millet grains and the MC extract enriched in kaempferol and biochanin A could be beneficial functional food sources that have an anti-inflammatory effect.