사람 분변으로부터 대식세포 활성 증강효능이 있는 유산균을 선별하여 이를 동정한 결과 P. pentosaceus 동정되었으며, 이 균주를 P. pentosaceus EROM101로 명명하였다. P. pentosaceus EROM101의 면역증강 및 항암활성을 알아보기 위하여 실험동물에게 3주간 생균 및 파쇄액을 경구 투여한 뒤 대식세포와 비장세포의 활성화를 측정하였으며, 동시에 소장점막상피세포에서 생산되는 IgA의 함량을 측정하였다. P. pentosaceus EROM101의 경구 투여는 대식세포 및 비장세포의 분열을 촉진하여 면역증강 기능이 있는 것으로 나타났다. 특히, 생균보다 파쇄액에서 활성이 더 뛰어난 것으로 나타나, P. pentosaceus EROM101은 장내에서 생균으로 서식하여 지속적으로 면역증강 기능을 나타내는 것이 아닌 세포 구성물에서 면역증강활성이 있는 것으로 사료되었다. 또한, 소장점막상피세포에서 IgA의 분비량에서도 대조군보다 약 4배이상의 IgA 생산량을 증가시켜 장관면역 활성화 기능이 있는 것으로 판단되었다. 또한 P. pentosaceus EROM101 파쇄액이 Sarcoma 180 복수암세포를 이식해 준 실험동물 내에서 복수암성장을 억제하였으나, Sarcoma 180 세포열에 대한 세포독성을 나타내지 않아 면역증강에 의해서 항암 활성이 나타난 것으로 추측되었다. 이상의 연구결과에서 P. pentosaceus EROM101은 면역증강 능력이 있으며, 동시에 항암 활성을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
돼지에게 실험물질을 투여후 4주령과 3개월령에서 뽑은 혈액에서의 면역 증강력을 측정하기 위하여 우선 선행되어야 할 건강한 개체여부를 판단하기 위하여 혈액분석을 실시하였다. 그 결과에서는 의뢰한 개체군에서 유의적인 차이가 없었으며, 이 결과로부터 본 실험에서의 면역 증강 수치 결과가 질병에 의한 결과가 아닌 개체 자체의 면역 증강성이 높아져있음을 판단 할 수 있는 근거가 되었다. 생체에서의 면역성은 크게 세포성 면역과 체액성 면역으로 나눌 수 있는데 세포성 면역의 대표적인 사이토카인인 IFN-r를 측정한 결과, 4주령에서는 대조군과 비교하여 유의적인 증가를 나타내는 군이 DIR-vitamineral 0.2%군이었으며, 다른 군에서는 유의적인 변화를 나타내지 않았다. 3개월령에서는 대조군농도인 38.5와 비교하였을 때 임뮤포르테알파, DIR-vita 0.1%, DIR-vitamineral 0.2%에서 유의적인 증가가 나타나는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 DIR-vitamineral 0.2%는 4주령 및 3개월령에서 고른 면역 증강력을 확인 할 수 있었으며, 임뮤포르테알파, DIR-vita 0.1%는 3개월령에서 증강성이 확인된 결과를 나타내는 것으로 미루어보아 시간이 경과하면서 면역증강성을 나타내는것으로 사료된다. 또한, DIR-vita 0.2%의 경우에는 오히려 3개월령에서 면역 증강성에 있어서 유의적인 효능이 확인되지 않는 결과가 나타난것으로 미루어 그 적정농도를 DIR-vita 0.1%로 맞추는 것이 효과적일 것으로 판단된다. 한편, 체액성 면역에 있어서는 측정한 IgG, IgM, Total Ig모두에서 대조군과 비교하여 유의적인 변화를 나타내는 군은 관찰되지 않았다. 이러한 결과로부터 실험에 사용한 면역기능 증강물질들이 생체 내에서 면역방어기전을 세포성면역인 T 림파구와 관련하여 활성화되는 것을 알 수 있었으며, 실험에 사용된 물질 중 DIR-vitamineral 0.2%이 가장 효과적인 생체 내 면역기능 활성화를 나타내는 것으로 파악되었다. 실험에 사용된 물질 5가지의 생체내 면역기능활성화의 효과를 비교해 보면, 가장 효과적인 물질은 DIR-vitamineral 0.2%로 밝혀졌으며, 그 다음으로 DIR-vitamineral 0.1%, 임뮤포르테알파, DIR-vita 0.1% 순으로 효과적인 것으로 파악되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 돼지에서 실험에 사용한 면역기능 신물질의 생체 면역증강 효과를 확인할 수 있었으며, 생산성 향상과 함께 세포성 면역증진에 따른 효과적인 질병방어기전 형성을 유도함이 인정되었다.
고양이 말초혈액 다형핵백혈구 (PMN)의 유주활성에 있어서 계난백유래물질 (EWD)의 면역증강 효과를 검토하였다. PMN의 유주활성은 EWD 그 자체 및 EWD로 배양한 PMN의 배양상층액에서는 활성이 존재하지 않았다. 그러나 EWD로 배양한 MNC 배양상층액에서는 PMN에 대한 유주활성이 증가되었다. 본 활성은 checkerboard assay를 통해 진성 유주활성으로 밝혀졌다. 이러한 고양이 PMN 유주활성은 human recombinant interleukin-8(hr IL-8)에 의해서도 증가되었다. IL-8의 또 다른 특성인 세포 형태변형 실험에서도 EWD로 배양한 MNC의 배양상층액과 hr IL-8 모두에서 높은 수준의 세포 형태변형효과를 나타내었다. 이와 같이 EWD로 배양한 MNC의 배양상층액과 hr IL-8 모두에서 증가된 PMN의 유주활성 및 세포변형효과는 anti-human IL-8mAb에 의해 농도의존적으로 억제되었다. 이상의 결과로부터 EWD는 고양이 PMN의 유주활성에 있어서 면역증강 효과가 있으며, 이것은 EWD에의해 활성화된 MNC에서 분비되는 IL-8양 유주성 인자에 의해 PMN의 유주활성 증가 및 세포 형태 변형이 일어나는 것으로 사료되었다.
해수에서 분리한 Burkholderia sp. IS-203으로부터 면역 증강물질을 생산하기 위한 최적조건을 검토한 결과는 다음과 같다. 면역증강물질을 생산하는 최적 배양조건은 인공해수에 1% glucose와 1% yeast extract 였으며, 최적 NaCl 요구성은 3%로 전형적인 해양세균의 특징을 보여주는 것으로 생각되어진다. 그리고 최적 배양조건으로 최적 초기 pH는 8.0, 최적 온도는 $30^{\circ}C$였으며, 산소를 요구하는 호기성균이었다. 면역증강물질을 생산하기 위한 배양조건은$35^{\circ}C$, pH 6.0이었으며, 최적생육 배지는 1.5% soluble starch, 1% tryptone, 0.5% yeast extract로 조성하여 500 $m\ell$의 삼각플라스크에 $50m\ell$씩 분주하여 진탕배양하였다. 이와 같은 최적조건에서 항생물질은 정지기부터 생산되는 비증식연관형으로서 포자형성이후부터 생산되었다.
본 연구에서는 불등풀가사리(홍조류) 다당류를 기능성 소재로의 활용 가능성을 확인하기 위하여 분자량이 다른 다당류 3종을 제조하여 다양한 면역증강 효과를 확인하였다. GPA-III(${\geq}100kDa$)는 nitric oxide 및 cytokine(TNF-a 및 IL-6)분석에서 농도 유의적으로 함량이 증가하였으며, RT-PCR 분석을 통한 유전자 발현에서 iNOS 및 COX-2에서 높은 발현을 유도하여 면역증강 효과를 확인하였다. 따라서, GPA-III는 기능성식품 및 의약품의 잠재적 응용 가능성을 가지는 면역 증강제임을 나타내었다.
고양이 말초혈액 탐식세포(단핵구세포(MNC) 및 다형핵백혈구(PMNC))의 탐식능 에 있어서 인삼 saponin(ginseng total saponin(G75), ginseng PT saponin(GPT) 및 ginseng PD saponin(GPD))의 면역증강 효과를 flow cytometry를 이용하여 분석하였다. 인삼 ssponins을 직접 첨가하여 배양한 MNC 및 PMNC에서는 탐식중강 효과가 나타나지 않았다. 각각의 인삼 saponin을 첨가하여 배양한 PMNC 및 MNC 배양상충액의 존재하에 PMNC 및 MNC의 탐식능을 겅토한 결과, MNC의 탐식능은 Gff 첨가 PMNC 배양상충액과 GTS 및 GPT 첨가 MNC 배양상충액의 존재하에서 약간의 탐식증강 효과를 보였다. PMNC 탐식능의 경우에는 GPD 첨가 PMNC 배양상충액에서 미약한 탐식증강 효과가 나타났으나, 각각의 인 삼 saponin 첨가 MNC 배양상충액 존재하에서는 모두 현저한 탐식중강 효과를 나타내었다. 이상의 결과로부터 고양이 말초혈액 탐식세포의 탐식증강 효과는 인삼 saponin의 직접적인 작용보다는 인삼 saponin에 의해 활성화된 단핵구세포에서 분비되는 가용성물질에 의해 단 핵구세포보다는 다형핵백혈구에서 현저하게 탐식효과가 증강되는 것으로 판단되었다.
전통된장에서 B 세포만을 선택적으로 증가시키는 면역증강 물질을 생산하는 B. licheniformis E1을 분리한 바 있다(22). 이를 이용하여 면역증강 청국장을 제조하였으나 관능적인 측면에서 기호도가 좋지 않았고 아미노태 질소함량이 식품공전의 규격(280 mg%)에 적합하지 않았다. 이를 보완하기 위해 시판 청국장으로부터 발효미생물을 분리하였다. 단백질 분해효소 활성과 청국장 발효제조시 기호도에서도 가장 우수한 청국장 발효미생물이 선발되었고 동정한 결과 B. subtilis S2로 명명하였다. 청국장 발효에 있어서 최적 발효온도와 최적 발효시간을 조사한 결과 $40^{\circ}C$에서 48시간 동안 발효하였을 때의 기호도가 가장 우수하였다. 단일균주 B. licheniformis E1, B. subtilis S2 및 B. licheniformis E1과 B. subtilis S2의 혼합균주를 각각 접종하여 발효제조한 청국장과 시판 청국장을 대조구로 사용하여 청국장의 기호도, 이화학적 특성조사와 면역증강 활성 비교를 조사하였는데, B. licheniformis E1과 B. subtilis S2의 혼합균주를 접종하여 제조한 청국장에서 기호도가 가장 우수하였고 아미노태 질소함량과 조단백질 함량은 359 mg%와 45.6%로 식품공전의 규격에 적합하였다. 청국장으로부터 면역증강 물질을 분리하여 마우스 비장 림프구의 증식 및 억제 현상을 측정한 결과, 20,480 unit으로 림프구의 증식에 있어서도 가장 효과적인 것으로 확인되었다.
본 연구에서는 면역억제 동물모델에서 밀리타리스 동충하초 50% 에탄올 추출물의 면역력 증강 기능을 평가하였다. 이를 위하여 C57BL/6 마우스에 cyclophosphamide를 2회 복강주사 하여 면역력을 억제한 후, 밀리타리스 동충하초 추출물을 30, 100, 300 mg/kg 용량으로 12일간 경구투여 하였다. 마우스를 희생하여 몸무게 및 면역장기 무게, 비장세포의 증식, 비장세포의 cytokine 분비능, NK 세포 활성을 측정하였다. 그 결과, cyclophosphamide 투여에 의한 면역억제는 마우스의 몸무게와 간의 무게에 영향을 주지 않았으나 흉선의 무게는 감소시켰고 비장의 무게는 증가시켰다. 밀리타리스 동충하초 추출물 투여는 마우스의 몸무게 및 면역장기 무게에 영향을 주지 않았다. Cyclophosphamide 투여는 비장세포의 증식능을 감소시켰으며 밀리타리스 동충하초 추출물은 용량 의존적으로 비장세포 증식을 증가시켜 실험에 사용한 전 용량에서 비장세포의 유의적인 증식효과를 보였다. 비장세포의 cytokine 분비능을 측정한 결과, 밀리타리스 동충하초 추출물 투여는 IL-2, IL-12, IFN-${\gamma}$, TNF-${\alpha}$ 같은 Th1 cytokine의 분비를 대조군에 비해 유의적으로 증가시켰으나, IL-4와 IL-10 같은 Th2 cytokine의 분비에는 영향을 미치지 않았다. 또한 cyclophosphamide는 NK 세포의 활성을 정상군에 비하여 유의적으로 감소시켰으며, 밀리타리스 동충하초 추출물 투여는 cyclophosphamide에 의해 저하된 NK 세포 활성을 현저하게 증가시켰다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 밀리타리스 동충하초는 면역력이 억제된 상황에서 면역력을 증강시키며, 이러한 면역력 증강 효과는 체액성 면역보다 세포성 면역력 증강에 기인하는 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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