본 연구는 노인에서 항산화 비타민 보충의 면역증진 효과를 조사하기 위하여 서울시 성북구 소재 장위 사회복지관을 이용하고 있는 50세 이상 여자 노인 24명을 placebo군(n = 8), 비타민 C 보충군(n = 8), 그리고 비타민 E 보충군(n = 8)으로 나누어 4주간 1000 mg의 L-ascorbic acid와 400 IU (285 mg)의 비타민 E (d-$\alpha$-tocopherol)를 보충하여 말초혈액단핵구(PBMCs)에서 항산화 비타민 보충 전후 PHA-stimulated cytokines (IL-2, IL-6) 생성의 변화를 조사하였다.(중략)
명지대 천연 신기능 소재개발 센터는 국내최초로 비타민A의 제조기술을 확립한데 이어 이번엔 '베타 카로틴'의 혁신적인 제조기술의 완성단계에 이르러 세계의 주목을 받고 있다. 베타카로틴은 비타민A를 제공해주는 전위체로 면역증진 및 항산화제로서의 효과가 큰 물질이다. 이 개발센터는 항균활성을 갖는 천도 만들어 병원과 일반 위생업계의 관심을 모으고 있다.
항생제는 병원성 미생물 및 그 밖의 유해한 세포의 발육 또는 기능을 억제하는 물질로써, 가축의 사료에 이러한 항생제를 첨가하여 급여하게 되면 장내에서 유해한 미생물의 증식과 발육을 억제하고 정상적인 균총을 유지함으로써 질병을 예방할 수 있으며, 과도한 장내 미생물의 증식에 의한 불필요한 영양소 손실을 막고 영양소의 소화와 흡수촉진 및 사료 섭취량을 증진시키는 등의 효과를 얻을 수 있기 때문에, 축산업에서 가축의 생산성 향상 및 질병예방을 위하여 일정수준의 항생제가 첨가된 배합사료를 급여하는 것이 일반적이었다.(중략)
더덕열수추출물의 면역증강효과를 조사하였다. 더덕열수추출물을 1에서 $25\;{\mu}g/mL$의 농도로 첨가했을 때 BSA로 면역된 마우스의 림파절 세포는 무첨가군에 비해 2.8에서 11.2배의 세포증식 효과를 나타냈다. 더덕열수추출물은 인삼열수추출물보다 증식효과가 높게 나타났으며, 면역증강효과가 알려진 B. adolescentis M101-4 와는 유사한 정도의 효과를 보였다. 비장 및 Peyer's patch 세포에 대해서는 1에서 $25\;{\mu}g/mL$의 더덕열수추출물을 첨가했을 때 각각 4.2에서 13.8배, 3.1에서 6.9배의 증식효과를 나타냈다. 더덕열수추출물은 또한 RAW 264.7 세포주에 의한 $TNF-{\alpha}$ 나 IL-6 같은 사이토카인 생산을 자극하였다. RAW 264.7 세포를 lipopolysaccharide로 자극했을 경우, $TNF-{\alpha}$ 및 IL-6는 무첨가군에 비해 별다른 증진효과를 나타내지 않았으나, 자극하지 않은 RAW 264.7 세포에 대해서는 $TNF-{\alpha}$는 12.6에서 67.8배, Il-6는 2.8에서 10.1배 증가하였다. 이상의 결과로 더덕열수추출물을 이용하여 노화 및 질병에 따라 수반되는 면역력 감소를 방지하는 기능성식품 및 신소재로의 개발이 기대된다.
젖소 초유 중에 함유된 IGF-I rich fraction을 30kDa와 1kDa ultrafiltration(UF) membrane을 이용하여 효과적으로 분리하였으며 분획내의 IGF-I은 SDS-PAGE와 Western blot으로 확인하였다. 분획한 IGF-I rich fraction이 murine macrophage의 면역 활성에 미치는 영향을 실험한 결과 $1{\mu}g$ 투여군의 경우 IL-6는 7.3ng/ml, NO는 $10.7{\mu}M$을 생성하였고 Phagocytosis는 대조구 대비하여 65% 증진시켰다. $TNF-{\alpha}$의 분비량은 L929세포의 증식 저해율로 측정한 결과 대조구에 대비하여 30% 더 높은 저해율을 나타내었고, $H_2O_2$는 대조구에 대비하여 6% 더 높은 과산화수소를 생산하였다.
In vitro 실험을 통한 느타리버섯 물 추출물 첨가가 마우스의 면역세포 증식에 미치는 영향에 대한 연구 결과, 음의 대조군에 비해 느타리 물 추출물을 첨가한 모든 농도에서 비장세포 증식능이 증가하였으며, 특히 $100{\sim}1,000{\mu}g/mL$ 농도에서 유의적으로 증가하였다. 반면, 사이토카인 생성의 경우, IL-2, IFN-${\gamma}$, TNF-${\alpha}$ 사이토카인 생성량을 측정한 결과, 느타리버섯 물 추출물 $50{\sim}500{\mu}g/mL$ 농도에서 생성된 IL-2, IFN-${\gamma}$, TNF-${\alpha}$ 사이토카인은 대조군보다 높은 생성량을 보였다. IFN-${\gamma}$, TNF-${\alpha}$ 사이토카인 모두 50, 100, 250, $500{\mu}g/mL$의 농도에서 높은 생성량을 나타내었다. IL-2의 경우, 생성량이 유의적인 차이는 보이지 않았지만, $50{\mu}g/mL$ 이상에서 증가하는 경향을 보여주었다. 이상의 결과에 의하면 느타리버섯 물 추출물은 마우스 비장 세포를 증식시키고, 사이토카인 생성량에도 영향을 주어, 면역 기관의 주요 기능을 증진시킬 가능성이 있을 것으로 사료되며, 느타리버섯이 면역 증진 기능성 식품 개발의 소재로 활용될 가능성이 있을 것으로 기대된다.
복분자 열매의 추출물 모두 1.0mg/ml 이하의 농도로 투여 시는 정상세포 생존율을 85%이상으로 유지시켜 시료자체에 의한 독성은 나타나지 않으며, 각 추출물의 암세포에 대한 생육억제활성은 0.1 mg/ml의 낮은 농도에서도 비교적 $40{\sim}50%$의 높은 억제율을 나타내었다. 추출물들은 0.5mg/ml 이상의 농도에서 MCF7에 대하여 78%이상, A549에 대하여서는 81%이상의 생육억제활성을 나타내었다. Hep3B에 대하여서는 70%이상의 높은 암세포 생육억제활성을 나타내었으며, AGS에 대하여 에탄올 추출물들이 약 79%정도의 암세포 생육억제활성을 나타내었다. 각 추출물의 selectivity에 있어서 각 추출물이 0.1mg/ml 에서 1.0mg/ml 농도에서 5이상의 수치를 나타내어 복분자 열매 추출물들이 암세포를 선택적으로 사멸하는 기작을 지닌 것을 확인하였다. 또한 각 시료들의 면역세포생육 증진 기능은 0.5mg/ml 농도에서 B세포의 생장을1.5배 이상 T세포의 경우 1.8배 이상의 생육증진효과를 나타내었다. 또한 물 추출물들이 에탄올 추출물에 비하여 높은 면역세포의 생육 증진활성을 나타냄을 확인하였고, cytokine의 생성측정 정도를 측정한 결과, IL-6는 물 추출물이 배양 6일째 0.5mg/ml의 농도에서 최고 70 pg/ml의 분비량을 나타내었으며, $(TNF-{\alpha})$도 물 추출물이 배양 6일째 최고 78.8pg/ml의 분비량을 나타내었다. Acridine orange와 ethidium bromide로 형광 염색하여 인간 면역T cell에 대한 세포 사멸형태를 측정한 결과 배양 3일째부터 20% 이상의 세포들이 자가 사멸 형태로 사멸함을 확인할 수 있었으며, 높은 암세포 생육억제 활성을 나타낸 복분자 추출물들을 Microphysiometer를 이용하여 암세포(Heb3B)와 정상세포(HEL299)에 대한 대사(산화)활성도의 영향을 3시간 동안 측정한 결과, 0.5mg/ml 농도의 에탄올 추출물을 투여 후 서서히 세포의 산화가 나타남을 확인하였고, 정상세포에 비하여 암세포에 있어서 세포의 산화속도가 급격히 증가되었다. 각종 성인병과 관련된 효소들인 ACE, ${\alpha}-glucosidase$, GST의 활성을 측정한 결과는 고혈압을 유도하는 효소인 ACE (angiotensin converting enzyme)와 생체 내에서 혈당 상승의 결정적인 역할을 하는 ${\alpha}-glucosidase$의 작용의 경우 약간의 효과가 있었으나 유의적이지 못하였으며, 간의 중요 해독기전 중의 하나인 GST(gultathion-S-transferase)의 활성을 측정한 결과 1.0mg/ml의 농도에서 GST 활성을 1.6배 정도 높이는 것으로 나타내었다. 이러한 복분자를 기능성식품으로 개발 시 면역증진기능을 야기하는 기능성을 중심으로 면역증진활성을 지닌 제품을 중점 개발하는 것이 바람직할 것으로 생각되어지며, 이를 통하여 복분자의 부가가치를 높이고 이들에 대한 수요가 증가가 가능할 것으로 사료되어진다.
중국 장홍화는 해발 1500m~3000m에 자생하는 고원식물이다. 장홍화에 함유되어 있는 크로신은 암세포를 파괴시키어 종양세포를 줄이는 작용을 하며, 카로티노이드 성분이 항산화 활성과 면역을 증진시키어 항암효과를 가져다 준다. 또한 다량의 칼륨을 함유하고 있어서 나트륨배출에 효과적이어서 혈압을 떨어뜨리는 작용을 한다. 중국 홍경천은 극한의 생육환경으로 고산병 예방, 피로회복, 작업능력향상, 운동능력향상과 세균의 저항력향상, 진정작용과 강심작용, 조혈작용, 항산화작용등이 신경전달물질의 활동을 증진시키어서 스트레스 해소와 치매 및 인지력을 높여준다고 알려져 있다. 본 실험에서는 홍경천과 장홍화 혼합추출액의 총 폴리페놀 함량과 항산화 물질 활성을 조사했던 바, 홍경천과 장홍화 혼합추출액에서 양호한 반응을 보였다. 또한 에탄올 추출물과 메탄올 추출물 처리구에서도 매우 양호한 항산화 반응을 나타내었다.
본 연구에서는 제주연안에 서식하는 감태에서 폴리페놀을 추출하고 남은 가공부산물을 이용하여 가축의 생산성 및 면역력을 증진할 수 있는 소재를 개발하고자 하였다. 흰쥐를 이용하여 감태 가공부산물을 0.1% 첨가 급여한 그룹에서 체중 증가량과 맹장 내 Lactobacillus spp.의 유의한 증가가 확인되었다. 또한, 혈액 분석 결과 일반적 혈액분석항목에서는 변화가 없었으나, IgA와 IgG 항목에서 유의한 증가가 나타났다. 흰쥐의 전체적인 체중 증가와 더불어 비복근을 절개하여 근육 성장 관련 유전자 발현을 분석한 결과, MyoD, Myogenin, IGF-1의 유의한 증가가 확인되었다. 감태 가공부산물 0.1% 급여 효과가 면역력을 증진하고, 근육성장에 기여하여 체중증가에 직접적으로 영향을 준 것임을 시사한다. 최종적으로 감태 가공부산물을 폐기하지 않고 성분 분석 및 효능 평가를 통해 생산성 증가용 기능성 사료첨가제로의 가능성을 확인하였으며, 향후 양계, 양돈 등 다양한 축종을 대상으로 생산성 평가 및 생리기능 평가가 수반되어야 할 것이다.
본 연구는 4종의 재래닭인 연산오계, 현인흑계, 횡성약닭, 황봉의 일반성분, 카르노신, 안세린 함량 및 면역활성을 비교하기 위하여 실시하였고, 대조구로 백색 레그혼을 사용하였다. 시험용 닭을 모두 동일한 조건에서 13주간 사육하여 도계한 후 화학적 성분조사를 실시하였다. 일반성분 분석에서는 4종의 재래닭이 백색레그혼에 비하여 조지방 함량이 높았으며, 콜레스테롤 함량은 현인흑계가 다른 품종에 비하여 높았고 횡성약닭이 유의적으로 낮았다(p<0.05). 면역증진 효능을 측정하기 위하여 대식세포를 이용하여 실험한 결과는 재래닭 4종의 가슴육에서만 대식세포 증식 및 NO 억제 효능이 있었다. 대식세포 탐식작용은 현인흑계와 횡성약닭가슴육에서 유의적으로 증가되었고, 염증 관련 사이토카인(IL-4, IL-10, $IFN-{\gamma}$) 유전자 발현은 백색레그혼에 비하여 4종의 재래닭에서 억제효과가 컸다. 결론적으로 4종류의 재래닭이 백색레그혼에 비하여 면역증진 효능이 높았으며, 특히 가슴육에서 효능이 있었다. 재래닭 품종 간에도 일반성분 및 면역조절능에 차이가 있는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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