복합 생약재 열수추출물(6종 혼합)을 농도별 기간별로 사료에 흡습시켜 12주 동안 넙치에 급여 후 비특이적 면역 및 질병저항성에 대한 효과를 조사하였다. 복합 생약재 열수추출물의 첨가는 어류 성장에는 아무런 영향을 미치지 않았으며 혈액생화학적인, 결과도 넙치의 생리에는 아무런 영향을 미치지 않았다. 라이소자임 활성은 0.01%의 복합 생약재 열수추출물 농도로 흡습시킨 사료 그룹에서 라이소자임 활성이 증가됨을 알 수 있었다. 복합 생약재 열수추출물의 투여에 따른 넙치 장기의 병리조직에 영향이 없음을 알 수 있었다. 에드와드균의 인위감염에 의한 질병저항성은 0.01% 복합 생약재 열수추출물 농도에서 상대생존율이 높게 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 넙치에 복합 생약재 열수추출물을 투여시에는 어류의 비특이적 면역력 증강 및 질병 저항성 증강을 나타내는 것으로 사료되었다.
생약재의 용매별 추출액에 대한 생리활성 측정 결과 총폴리페놀 함량은 모든 생약재가 50$\%$ ethanol 추출액에서 가장 우수하였으며, 생약재 별로는 감초의 50$\%$ ethanol 추출액이 2.23$\%$로 가장 높은 함량을 나타내었다. 전자공여 작용은 감초 water 추출액이 81.81$\%$로 가장 우수하였으며, 감초, 건강는 water 추출액이 두충, 건마늘, 인삼은 50$\%$ ethanol 추출액에서 다른 용매에 비해 높은 전자공여 효과를 나타내었다. Superoxide dismutase(SOD) 유사활성은 감초의 10$\%$ ethanol추출액이 42.75$\%$로 가장 높은 활성을 나타냈었고, 전마늘, 건강은 50$\%$ ethanol 추출액이 감초, 두충, 인삼은 water 추출액이 다른 용매에 비해 우수한 것으로 나타났다. 아질산염소거작용은 pH가 증가할 수록 소거율이 크게 감소하는 것으로 나타났다. 또한 용매별 소거능은 뚜렷한 차이를 보이지 않았지만 water 추출액이 다른 두 용매 추출액에 비해 소거능이 높은 것으로 나타났다. ACE 저해작용은 건강을 제외한 생약재 추출물에서 50$\%$ ethanol 추출물이 다른 용매에 비해 우수한 효과를 나타내었으며, 건마늘의 50$\%$ ethanol 추출물이 37.16$\%$로 가장 높은 저해 활성을 나타내었다. 용매별 효과는 50$\%$ ethanol 추출액이 다른 용매에 비해 ACE저해활성이 우수한 것으로 나타났다. 따라서 생약재의 종류에 따라 다름을 알 수 있다. 또한 기능성 효과를 확인함으로써 기능성 식품의 소재로의 이용가능성을 확인하였다.
와송의 생리활성 및 생약재 혼합조성물과의 시너지 효과를 규명하고자 와송 추출물과 백복령, 창출, 사인 추출물의 동량으로 제조된 혼합물 및 이들의 1:1, 3:1 복합조성물을 시료로 하여 $in$$vitro$ 상에서 항산화 활성을 확인하고, streptozotocin으로 당뇨를 유발한 흰쥐의 간장과 신장 조직의 지질조성과 체내 항산화 활성에 미치는 영향을 분석하였다. Nitric oxide 라디칼 소거활성은 1,000 ${\mu}g$/mL 농도에서 와송 추출물 및 와송과 생약재 혼합물 3:1 복합물의 nitric oxide 라디칼 소거활성은 50% 이상이었다. 금속이온에 대한 항산화 활성도 와송과 생약재 혼합물을 혼합하였을 때 각각의 추출물에 비해 활성이 더 높았으며, $Fe^{2+}$ 이온보다는 $Cu^{2+}$ 이온에 대한 항산화 활성이 더 높았다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해활성은 생약재 혼합물에 비해 와송 추출물에서 유의적으로 높았으며, 와송 추출물과 생약재 혼합물을 3:1로 혼합함으로 써 상대적인 활성이 증가하였다. 와송 추출물과 생약재 혼합물의 3:1 복합물을 식이에 1% 첨가 급이하였을 때 간장과 신장 조직 내 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지질의 농도는 유의적으로 감소하였으며, 간장 조직 내 글리코겐의 축적량은 유의적으로 증가하였다. 이는 간장과 신장 조직 중 지질과산화물의 함량과 항산화 활성을 분석한 결과에서도 동일한 경향으로 와송의 혼합비율이 높을수록 TBARS 함량은 유의적으로 낮았으며, DPPH 라디칼 소거활성은 유의적으로 증가하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 와송은 자체로도 항산화 및 항당뇨 활성을 가지지만 생약재 혼합물이 더해짐으로써 활성이 더 증가함을 확인할 수 있었다.
화장품은 일반인이 장기간 연용하는 제품으로 인체 피부에 대한 안전성이 매우 중요하다. 화장품에 의한 접촉피부염은 자극성 물질이 피부에 접촉 후 침투하여 유발하는 염증반응으로 활성화된 면역세포에서 염증을 매개하는 다양한 인자를 분비함으로써 시작된다. 본 연구에서는 국산 생약 추출물을 이용하여 RAW264.7 대식 세포에서 염증 관련 인자에 대한 영향을 통해 항염증 활성을 스크리닝 하였다. 51종의 국산 생약 추출물 중 측백, 측백엽(초), 향부자, 형개, 동과자, 산약, 산약(초), 상지, 송절, 택사의 에탄올 추출물 10종이 lipopolysaccharide(LPS)에 의해 유도된 세포독성을 감소시킴과 동시에 염증 관련 인자인 Nitric oxide (NO), interleukin (IL)-1${\beta}$, IL-6, tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$의 생성을 억제하는 것을 확인하였다. 또한, 이들 생약 추출물은 인체피부에서도 자극을 유발하지 않음을 인체 첩포시험을 통해 검증하였다. 따라서, 항염증 활성이 확인된 10종 국산 생약 추출물은 피부 자극을 예방할 수 있는 화장품 소재로서의 활용이 가능할 것으로 사료된다.
작약은 염증성 질환을 치료하기 위해 사용되어 온 전통 약용식물이다. 최근 작약은 대식세포에서 면역조절인자의 분비를 증가시키고 포식작용을 증가시킨다고 보고되었다. 그리하여 본 연구에서 추출조건별 작약의 대식세포 활성화 유도를 비교하였다. 온도조건 별 작약추출물은 4℃에서 60℃까지는 면역조절인자의 분비를 증가시켰지만, 80℃에서는 면역조절인자의 분비가 다소 감소하였다. 60℃에서 시간별 추출조건에서는 1시간에 24시간까지 면역조절인자의 분비가 유사하였다. 따라서 본 연구결과를 종합해 볼 때, 작약은 60℃에서 1시간 추출하는 것이 대식세포 활성화를 위한 최적 조건이라고 판단된다.
결명자(Cassia obtusifolia) 및 포공영(Taraxacum platycarpum), 유근피(Ulmus macrocarpa)로 제조된 생약재 추출혼합물이 in vitro와 in vivo상에서 아토피 피부염에 미치는 영향을 실험하였다. HMC-1 cell을 이용하여 비만세포의 $\beta$-hexosaminidase 방출량을 측정한 결과, 단일 추출물보다 추출복합물이 탈과립을 억제하는 효과가 우수한 것으로 측정되었다. 그리고 HMC-1 cell에서 PMA와 A23187로 자극하였을 때 생성되는 염증성 cytokine의 분비에서도 추출혼합물의 저해 효과가 가장 높게 나타났다. 아토피 질환모델인 NC/Nga 마우스를 사용하여 생약재 추출혼합물의 아토피 저감효과를 측정한 결과, 진드기 추출물에 의해 발진된 마우스의 귀두께 및 조직학적인 부종 관찰을 통해 생약재 추출혼합물 농도가 증가함에 따라 대조군에 비해 귀 두께 및 부종의 감소가 관찰되었다. 또한 마우스의 혈중 IgE 농도와 이와 관련된 cytokine의 농도를 측정한 결과, 생약재 추출혼합물 투여농도가 증가함에 따라 IgE의 농도가 유의적으로 감소하였고, IgE의 과발현을 유도하는 IL-4의 분비 억제 및 IFN-$\gamma$의 분비가 증가되는 것으로 나타나 생약재 혼합추출물의 섭취가 아토피 피부염 증세 완화 효과에 도움이 되리라 사료된다.
가시오가피, 구기자, 당귀, 오미자의 열수 추출물이 유산균의 생육과 동결건조시 보호제로서의 역할 및 동결건조된 유산균원료의 저장 시 생존율에 미치는 영향을 조사하였다. MRS 배지에 생약 추출물을 첨가한 경우 유산균주 16종에 대하여 가시오가피, 구기자, 당귀 및 오미자 추출물을 MRS broth에 각각 50%(v/v)씩 첨가한 배지에서의 생육상태를 조사하였다. 가시오가피 추출물을 첨가한 경우 L. acidophilus, L. bulgaricus, L. paracasei, L. casei, L. pentosus 균주가 생육이 양호하였으며 구기자 추출물을 첨가한 경우 L. acidophilus, L. bulgaricu L. paracasei 등이 양호하였고 당귀 추출물에서는 L. acidophilus, L. bulgaricus, L. casei, L. plantarum, L. lactis 등이 잘 생육하였으며 오미자 추출물에서는 L. acidophilus, L. rhamnosus, L. pentosus 등이 양호하였다. 기본 동결보호제로 조성으로 구성된 skim milk 10%(w/v)와 sucrose 5%(w/v)에 생약 추출물 2.5%(v/v)를 첨가한 경우 동결건조 직후 생존율은 L. acidophifus, L. bulgaricus, L. paracasei, L. casei가 평균 각각 81.7%, 63.8%, 73.2%, 78.1%를 나타냈다. 동결건조한 유산균 원료를 온도 4$0^{\circ}C$, 습도 70% 유지하는 항온항습기에서 한달간 방치시킨 후 생존율은 L. acidophilu의 경우 대조군에 비해 약 6%, L. paracasei와 L. bulgaricu의 경우 약3%의 생존율 증가를 보여 가혹조건에서 균의 생존율을 연장시키는데 역할을 하는 것으로 보이며, 구기자 추출물을 2.5% 첨가하여 동결건조 한 균 원료의 경우 L. paracasei에서 약 1.5% 정도 증가를 나타냈으며 L. aoidophilus와 L. bulgariolis에서는 약 1% 정도 감소하는 경향을 보였다. 특히, 구기자 추출물의 경우 L. acidophilus와 L. bulgaricus에서 당귀 추출물의 경우 L. bulgaricu와 L. casei에서 동결 보호제로서 이용할 수 있을 것으로 사료된다.
한국산 생약재인 가시오갈피 , 마황, 복분자, 인진쑥을 이용하여 추출과정 중 $40^{\circ}C,\;60^{\circ}C,\;100^{\circ}C$로 온도를 달리 하여 기존의 열수 추출방법과 초음파를 범행한 추출로 인해 면역 활성 증진이 다르게 나타나는 효과를 비교 실험하였다. 실험 결과 여러 조건 중 복분자 $60^{\circ}C$, 40 kHz의 초음파 병행 추출물이 가장 좋은 항암활성 증진 효과를 나타내었다. 추출시 모든 열수 추출물들에 비해 초음파 병행 추출물의 추출 수율이 높게 나타났다. 이는 추출시 열수 추출에서 미쳐 빠져나오지 않았던 여러 활성 물질이 초음파 처리에 의해 공동화현상과 더불어 액체간의 상호 탈기 작용에 의해 추출 수율의 상승효과를 가져온 것으로 사료된다. Apoptosis 실험에서는 5일 동안 인간 폐암 세포인 A549의 세포를 이용하여 활성이 좋았던 마황과 복분자의 $60^{\circ}C$ 열수 추출물과 초음파 추출을 병행한 추출물을 이용하여 관찰한 결과 apoptotic이 열수 추출물보다는 초음파 병행 추출물을 투여한 군에서 더 많이 관찰되는 것을 볼 수 있었다. 이와 마찬가지로 HL-60 세포분화능 실험에서도 열수 추출물보다는 초음파를 병행한 추출물들이 높은 세포 분화 활성도를 나타냈다. 또한 모든 조건 중에서 생약재들이 $60^{\circ}C$, 40 kHz 초음파 병행 추출물에서 가장 높은 세포 분화 활성도를 나타냈다. 이러한 결과로 보아, 앞으로 한국산 생약재의 고부가가치 창출을 위해 더 많은 실험을 통하여 초음파의 병행 처리에 따른 효과와 이를 통한 기능성 소재 및 기능성 식품으로의 이용을 위해 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 생각되어진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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