Chemical composition and oral sub-chronic safety of Algerian propolis with in silico targeting of Keap1-Nrf2 and mitochondrial proteins

저자: Kebsa W; Rouibah H; Belahcene S; Akingbade TV; Umar HI; Lahouel M; Aldossari RM; Seshadri VD
출처: - (2026)
DOI/링크: https://doi.org/10.1038/s41598-026-58242-2
연구 계열: Topics/Natural Product Efficacy Evaluation
투고일: 2026-01-06

TL;DR

알제리 프로폴리스 에탄올 추출물(EEP)을 쥐에 100 mg/kg/일로 30일 경구 투여했을 때 간·신장 조직이 정상으로 유지되었다. EEP는 항산화 지표를 개선하고 미토콘드리아 투과성 전이공(mPTP) 개방을 억제했으며, 도킹에서 Keap1-Nrf2 및 미토콘드리아 단백질과 강한 결합이 예측되었다.

1. 연구 배경 및 동기

다루는 문제: 알제리 프로폴리스는 유망한 생물활성이 보고되었으나 안전성 자료는 제한적이다.
기존의 공백 / 왜 필요한가: 알제리 프로폴리스의 아만성 경구 안전성 자료가 부족하다.

2. 관련 연구

이 논문의 위치: 성분 분석, in vitro 항산화, 쥐 아만성 독성(OECD 407), 미토콘드리아 지표, in silico 분석을 결합한 안전성 연구이다.

3. 핵심 기여

EEP의 주요 성분을 GC-MS로 규명했다
30일 경구 투여의 안전성과 미토콘드리아 보호 항산화 효과를 확인했다
Keap1-Nrf2 및 미토콘드리아 단백질 도킹으로 후보 표적을 제시했다

4. 제안 방법론

전체 접근 논리: 추출물의 성분·항산화능을 분석하고 쥐 아만성 독성 시험에서 산화 스트레스·미토콘드리아·조직 병리를 평가한 뒤 in silico 분석으로 보강했다.
단계:
- 프로폴리스를 95% 에탄올로 추출하고 총 폴리페놀·플라보노이드·탄닌 정량, GC-MS 분석
- DPPH, H2O2, FRAP, superoxide 소거능 평가
- 수컷 Wistar 쥐 두 군(군당 10마리)에 30일 투여(OECD 407)
- 미토콘드리아 지표, 산화 지표, 조직 검사, ADMET 예측과 도킹

5. 실험 설정

항목	내용
대상/재료	수컷 Wistar 쥐(약 180 g) 군당 10마리, 알제리 프로폴리스
처리 조건	EEP 100 mg/kg/일 경구, 30일
대조군	증류수 1 mL/일 투여 대조군
측정 방법	MDA, SOD, CAT, GSH, mPTP 개방, 미토콘드리아 팽윤, 간·신장 조직 검사, GC-MS, in silico 도킹

6. 실험 결과 분석

지표	변화(Δ)	조건 · 유의성
주요 성분(GC-MS)	naringenin 17.48%, pinocembrin 15.62%, 3-(acetylmethyl)-β-pinene 8.23%, 3(Z)-cembrene A 6.36%, totarol 5.78%	EEP
in vitro 항산화	superoxide, DPPH, H2O2 소거 및 강한 FRAP 환원력	EEP
mPTP 개방, 미토콘드리아 팽윤, 세포사멸	억제·보호	EEP 100 mg/kg, 쥐
MDA, SOD, CAT, GSH	MDA 감소, SOD·CAT 활성 및 GSH 증가	EEP 100 mg/kg, 쥐
간·신장 조직	대조군과 비슷한 정상 구조	EEP 100 mg/kg

제안 기전(인과 사슬): EEP(naringenin, pinocembrin 등) → Keap1-Nrf2 및 미토콘드리아 단백질(bc1 복합체, Mn-SOD, cyclophilin D) 결합(도킹 예측) → mPTP 개방 억제·산화 항상성 유지 → 미토콘드리아 보호

7. 비판적 평가

강점

성분 분석, in vitro, in vivo, in silico를 통합했다
OECD 407 지침에 따라 독성을 평가했다

한계 · 의문

단일 용량(100 mg/kg)과 수컷 쥐만 사용했다
표적 결합은 도킹 예측에 근거한다

8. 향후 연구 방향

9. 결론

알제리 프로폴리스는 경구 아만성 안전성과 미토콘드리아 보호 항산화 잠재력을 갖는 것으로 지지된다.

Keywords

Algerian propolis, sub-chronic toxicity, antioxidant, mitochondrial permeability transition pore, Keap1-Nrf2, GC-MS, molecular docking, Wistar rat

원문 그림

Fig. 1. Chromatogram of GC-MS analysis of EEP (Ethanolic extract of propolis).

Fig. 2. Antioxidant activity of EEP, against ( A1) (DPPH free radical), (B1) (O2

Fig. 3. Mitochondrial Superoxide anion production (a) and mitochondrial Swelling (b) in the rat liver and

Fig. 4. Mitochondrial and cytosolic MDA and GSH in liver (A, B, C) and Kidney (D, E, F) from rats treated

Fig. 6. Examination of the rat kidney’s histopathology (H&E). (A) Control group (×100), (B) EEP-treated

Fig. 5. Examination of rat liver’s histopathology (H&E). (A) Control group (×100), (B) EEP-treated group

Fig. 7. Chemical structure of five EEP- compounds that presented good binding affinity against target proteins

Fig. 8. Molecular interaction and surface analysis of lead compounds. The 2D interaction plots and

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