Enhancement of Immuno Modulatory Activities of Acer mono Bark from Low Temperature High Pressure Extraction Process

저온 고압 추출에 의한 고로쇠 수피의 면역활성 증진

  • Jeong, Myoung-Hoon (Department of Biomaterials Engineering, College of Bioscience and Biotechnology, Kangwon National University) ;
  • Oh, Sung-Ho (Department of Biomaterials Engineering, College of Bioscience and Biotechnology, Kangwon National University) ;
  • Kim, Seung-Seop (Department of Biomaterials Engineering, College of Bioscience and Biotechnology, Kangwon National University) ;
  • Kwon, Min-Chul (Department of Biomaterials Engineering, College of Bioscience and Biotechnology, Kangwon National University) ;
  • Choi, Woon-Yong (Department of Biomaterials Engineering, College of Bioscience and Biotechnology, Kangwon National University) ;
  • Seo, Yong-Chang (Department of Biomaterials Engineering, College of Bioscience and Biotechnology, Kangwon National University) ;
  • Lee, Hak-Ju (Korea Forest Research Institute) ;
  • Kang, Ha-Young (Korea Forest Research Institute) ;
  • Lee, Hyeon-Yong (Department of Biomaterials Engineering, College of Bioscience and Biotechnology, Kangwon National University)
  • 정명훈 (강원대학교 BT특성화학부(대학) 생물소재공학과) ;
  • 오성호 (강원대학교 BT특성화학부(대학) 생물소재공학과) ;
  • 김승섭 (강원대학교 BT특성화학부(대학) 생물소재공학과) ;
  • 권민철 (강원대학교 BT특성화학부(대학) 생물소재공학과) ;
  • 최운용 (강원대학교 BT특성화학부(대학) 생물소재공학과) ;
  • 서용창 (강원대학교 BT특성화학부(대학) 생물소재공학과) ;
  • 이학주 (국립산림과학원) ;
  • 강하영 (국립산림과학원) ;
  • 이현용 (강원대학교 BT특성화학부(대학) 생물소재공학과)
  • Received : 2009.09.22
  • Accepted : 2009.12.09
  • Published : 2010.03.31

Abstract

Experiments were performed for investigate the immune activities on human B and T cell growth and secretion of their cytokines. Also, antibodies in serum were investigated in female ICR mouse by feeding the extracts of Acer mono at dose of 30 and 100 mg/mL of one day orally for 15 days. The cytotoxicity of the samples on normal human cell (HEL299) was below 24.15% in adding the all extracts. Both human immune B and T cells were increased up to about 40% by the high pressure extraction process. The secretion of cytokines (IL-6, TNF-${\alpha}$) on human B and T cells were increased up to 20-50% by adding the high pressure extraction process compare to the hot water extraction process. Also, total serum IgG levels increased by feeding Acer mono extacts. It can be conclude that optimum condition for efficient extraction of Acer mono as functional materials is solvent extraction process using water with high pressure at below $100^{\circ}CA$ than typical process.

본 연구에서는 인간 면역 세포인 B 세포와 T 세포 그리고 그들의 cytokinedml 분비에 대해서 조사하였다. 또한 일일 경구 투여량을 30 mg/mL 그리고 100 mg/mL의 농도로 조절하여 암컷 ICR 마우스에 투여하여 혈청에서의 항체 생성량을 조사하였다. 인간 정상 폐세포에 대한 세포독성 결과 모든 추출물이 24.15% 이하의 독성을 나타내었다. 인간 면역 세포인 B 세포와 T 세포 모두 초고압 추출공정에 의해 40% 이상 생육이 증진하였다. 인간 면역 세포인 B 세포와 T 세포에서 분비되는 cytokine(IL-6, TNF-${\alpha}$)의 양은 일반 열수 추출 공정과 비교하여 약 20-50% 증가하였다. 또한 고로쇠 추출물의 투여로 인해 총 항체 생성량도 증가하였다. 이와 같은 결과에서 고로쇠의 효과적인 최적의 추출 조건은 일반적인 공정 보다 $100^{\circ}C$이하의 온도에서 높은 압력과 함께 용매 추출공정을 이용하는 것이다.

Keywords

References

  1. 권민철, 김철희, 김효성, 이상희, 최근표, 박욱연, 유상권, 이현용. 2007. 강화 사자발쑥의 항암활성 증진을 위한 추출조건의 최적화. 한국약용작물학회지 15(4): 233-240.
  2. 권용수, 김명조, 최용화, 곽상수. 1997. 고로쇠나무의 항산화물질 분리와 활성비교. 한국약용작물학회지 5(4): 302-306.
  3. 김대호, 박진홍, 김정화, 김철희, 유진현, 권민철, 이현용. 2005. 저온 추출 공정에 의한 마황과 복분자의 면역 활성 증진 효과. 한국약용작물학회지 13(3): 81-86.
  4. 김영, 한재건, 하지혜, 정향숙, 권민철, 정명훈, 이학주, 강하영, 최돈하, 이현용. 고로쇠와 우산고로쇠 나무의 항산화능 및 glutathione S-transferase 활성 비교. 한국약용작물학회지 16(6): 427-433.
  5. 김철희, 권민철, 한재건, 나천수, 곽형근, 최근표, 박욱연, 이현용. 초고압 추출 공정에 의한 당귀 추출물의 미백 및 자외선 차단 효과. 한국약용작물학회지 16(4): 255-260.
  6. 김충모, 정두례, 서화중. 지리산지역 고로쇠나무 및 거제수(거자수)나무의 수액성분에 관하여-Mineral과 Sugar 성분에 관하여-. 한국식품영양과학회지 20(5): 479-482.
  7. 사이드 압둘 카디르, 김철희, 권민철, 이학주, 강하영, 최돈하, 이현용. 2007. 고로쇠와 우산고로쇠 나무의 부위별 항암 및 면역조절능 비교. 한국약용작물학회지 15(6): 405-410.
  8. 안원영. 1975. 고로쇠나무(Acer mono Max.) 수액 표준 농축액의 색도지수와 착색물질. 한국임학회지 26: 7-12.
  9. 윤승낙, 조종수, 김태옥. 1992. 자작나무와 단풍나무류의 수액 채취 및 이용. 한국목재공학회지 20(4): 15-20.
  10. 이서호, 이현수, 박영식, 황백, 김재헌, 이현용. 2002. 황칠나무 잎의 면역활성증진기능 탐색. 한국약용작물학회지 10(2): 109-115.
  11. 이연경, 김동수, 이기영, 이정운, 임형복. 1999. 소아 연령에 따른 IgG 및 IgG Subclass 정상치의 변화. 소아알레르기 및 호흡기 학회지 9(1): 93-99.
  12. 조경희, 손윤희, 임종국, 남경수. 2000. 감초 약침액의 항암 및 면역활성에 미치는 영향. 생약학회지 31(1): 7-15.
  13. 한병훈, 박명환, 조재열, 박지수, 유은숙, 백경엽. 인삼 사포닌류가 종양괴사인자의 생성 및 T 세포 증식에 미치는 효과. 약학회지 42(3): 296-301.
  14. 한상엽, 변성희, 권영규, 신상우, 서성일, 권택규, 김상찬. 인삼 추출물이 Ovalbumin으로 유도된 천식의 cytokine에 미치는 영향. 동의생리병리학회지 19(2): 398-406.
  15. Abo, T., Kawamura, T. and Watanabe, H. 2005. Immunologic states of autoimmune diseases. Immunologic Research 33: 23-34. https://doi.org/10.1385/IR:33:1:023
  16. Chae, J.M. 1996. Maceration methods for SEM observation. Keimyung Medical Journal 15: 75-85.
  17. Doll, R. and Peto, R. 1983. The cause of cancer : quantitative estimates of avoidable risks of cancer in the United States today. Journal of the National Cancer Institute 66: 191-308.
  18. Hromadkova, Z., Ebringerova, A. and Valachovic, P. 2002. Ultrasound-assisted extraction of water-soluble polysaccharides from the roots of valerian (Valeriana officinalis L.). Ultrasonics Sonochemistry 9: 37-44. https://doi.org/10.1016/S1350-4177(01)00093-1
  19. Kim, J.H., Mun, Y.J., Im, S.J., Han, J.H., Lee, H.S. and Woo, W.H. 2001. Effects of the aqueous extract of Epimedii herba on the antibody response in mice. International Immunopharmacology 1: 953-944.
  20. Paniwnyk, L., Beaufoy, E., Lorimer, J.P. and Mason, T.J. 2001. The extraction of rutin from flower buds of Sophora japonica. Ultrasonics Sonochemistry 8: 299-301. https://doi.org/10.1016/S1350-4177(00)00075-4
  21. Terazawa, M., Koga, T., Okuyama, H. and Miyake, M. 1984. Phenolic compounds in living tissues of woods III. Platyphylloside, a new diarylheptanoid glucoside from the green back of Shirakamba. Betula platyphylla Sukatchev var. japonica Hara. Mokuzai Gakkaishi 30: 391-403.