• 대한핵의학회지
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• 제36권4호
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• pp.261-270
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• 2002

목적: nAChRs의 ${\alpha}_4{\beta}_2$ 아형에 높은 친화력과 선택성을 갖는 리간드인 $2-[^{18}F]fluoro-A85380([^{18}F]1)$의 효율적인 합성과정을 연구하여 방사화학적 수율, 비방사능, 합성시간, 마우스에서 생물학적 평가의 측면에서 문헌에 보고된 결과들과 비교 평가하였다. 대상 밀 방법: 전구물질의 I을 $^{18}F$으로 치환한 다음 중간물질을 분리하지 않고 trifluoroacetic acid를 가하여 보호기를 제거하였다. 반응혼합액을 HPLC로 정제하여 얻은 방사성리간드($[^{18}F]1$)를 마우스의 꼬리 정맥에 주사한 후에 정해진 시간별로 6개의 뇌조직 (소뇌, 해마, 선조체, 피질, 시상, 상구)을 분리하여 무게를 측정하고 감마계수기를 이용하여 방사능을 측정하였다. 또한 스코폴라민, 메카밀아민, 사이티신, (-)니코틴, 비방사성 표준물질(1)을 마우스에 피하주사로 투여하고 방사성리간드 주사 후 90분에 6개의 뇌조직을 분리하여 무게 및 방사능을 측정하여 %ID/g으로 나타내었다. 이 결과를 대조군과 비교하였다. 결과: $^{18}F$ 표지 후 중간물질을 분리하지 않고 한 번의 HPLC 정제를 통하여 $[^{18}F]1$을 15-20%의 방사화학적 수율로 합성하였으며 비방사능은 $38-55GBq/{\mu}mol$이었다. 이 방사성리간드의 마우스 뇌에서의 분포결과, 주사 후 30분에 nAChRs가 풍부하게 분포되어 있는 시상과 상구에서 가장 많은 섭취를 보였고 이 수용체가 부족한 소뇌에는 거의 섭취되지 않았다. 여러 리간드를 사용하여 $[^{18}F]1$ 섭취의 억제효과를 본 실험에서는 nAChRs 작용제인 사이티신 및 (-)니코틴의 전처리가 시상 및 상구에서 $[^{18}F]1$의 섭취를 70-90% 감소시켰으며, 소뇌에서는 억제효과가 관측되지 않았다. 결론: 이 연구에서 사용된 방법으로 얻어진 $[^{18}F]1$의 방사화학적 수율, 비방사능, 뇌에서의 분포 그리고 여러 리간드에 의한 억제효과는 문헌에 보고된 결과와 유사하였다. 따라서 중간물질을 분리하지 않고 한번의 HPLC를 사용하는 방법이 $[^{18}F]1$의 상용생산에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 농업생명과학연구
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• 제44권4호
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• pp.45-55
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• 2010

본 연구에서는 대표적인 퇴행성 신경질환인 알츠하이머성 치매에 대한 마늘 물, 100% 메탄올, 디클로로메탄 추출물들의 acetylcholinesterase (AChE) 저해 및 신경세포 보호효과를 조사하였다. 마늘 디클로로메탄 추출물은 농도 의존적으로 AChE를 저해하는 것으로 나타났으며, $IC_{50}$은 $36.1{\mu}g/mL$로 나타났다. MTT reduction assay를 이용해 amyloid ${\beta}$ protein ($A{\beta}$) 유도성 신경세포 독성에 대한 신경세포 보호효과를 측정한 결과, 세 가지 마늘 추출물들은 대부분 40% 미만의 세포생존율을 보였고 이 결과는 $A{\beta}$ 유도성 신경세포 독성보다 상대적으로 더 높은 세포독성을 보여주었다. LDH assay에서는 마늘 물 추출물이 37%의 LDH 방출량을 나타내 $200{\mu}M$의 vitamin C과 유사한 세포막손상 보호효과를 보였다. 마지막으로 neutral red uptake assay를 실시한 결과, MTT reduction assay와 마찬가지로 모든 마늘 추출물들에서 세포생존율의 감소를 확인하였으며 특히 디클로로메탄 추출물의 경우 현저하게 낮은 세포생존율을 나타내었다. AChE 저해활성을 갖는 마늘 디클로로메탄 추출물로부터 얻은 column fractionations에 함유된 생리활성물질을 탐색하기 위해 HPLC 분석을 실시하였으며, 마늘 98:2 fraction의 LC-MS 분석을 통하여 allyl methyl disulfide, diallyl monosulfide, diallyl disulfide로 추정되는 물질군이 확인되었다.

• 식품과학과 산업
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• 제53권1호
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• pp.2-32
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• 2020

키토산은 천연에 존재하는 풍부한 고분자 다당류이며 동시에 항균작용, 항암작용, 면역 활성 증강 작용 등 다양한 생리 기능성을 가진 생체 물질(biomaterial)이다. 그러나 키토산은 수용액에 쉽게 용해되지 않고 체내 흡수율도 매우 낮은 고분자 물질이기 때문에 그 자체로는 생체 내에서 기능을 발휘하지 못한다. 따라서 체내 흡수율이 용이하고 보다 다양한 생리 활성을 나타내는 키토산올리고당으로 섭취할 필요가 있다. 키토산으로부터 키토산올리고당을 만드는 방법은 온화한 조건에서 부반응이 없는 효소분해가 가장 이상적이다. 그러나 키토산을 분해시킬 수 있는 효소의 가격이 매우 비싸고 효소 활성이 낮아 산업적으로 효소를 이용하여 키토산올리고당을 대량 생산하는데는 경제적으로 큰 문제가 있었다. 따라서 효소 분해에 의한 키토산올리고당의 생산을 산업적으로 적용시켰을 때 대량으로 소모되는 효소의 높은 생산 비용을 경감하기 위하여 효소의 재이용을 위한 생산 시스템을 도입하였고 한외여과막과 효소 반응기를 결합시킨 한외여과막 효소반응기를 키토산올리고당의 생산에 적용시킴으로써 대량 생산이 가능해졌다. 이 시스템은 사용하는 막의 종류에 따라 원하는 분자량의 키토산올리고당을 생산 할 수 있어 분자량 크기에 따라 생체 내에서 다른 생리기능을 나타내는 키토산올리고당을 각기 목적에 맞는 제품으로 대량 생산할 수 있다. 키토산올리고당은 암세포 성장에 영향을 미치는 면역을 증진시키고 암 전이 관련 효소인 MMP-2 및 MMP-9의 발현을 저지하여 암 전이를 억제할 뿐만 아니라 암세포의 신생 혈관형성을 억제하므로 암의 예방이나 치료에 활용될 수 있다. 또한 키토산올리고당은 생체 노화를 촉진시키는 초과산화 라디칼, 히드록시라디칼, 과산화 라디칼과 같은 활성산소종을 소거시킴으로써 활성산소종에 의해 유발되는 질환도 예방한다. 더 나아가서, 키토산올리고당은 양전하를 가진 아미노기를 갖고 있어 미생물 세포막의 음전하와 결합하여 세포막의 기능을 상실시킴으로써 막을 통해 출입하는 대사에 필요한 물질들을 봉쇄한다. 이것은 미생물의 성장과 증식을 감소시키는 효과가 있어 식품분야에서도 천연 보존제로서 활용될 것으로 기대된다. 지금까지 고혈압 및 심장 질환의 치료는 레닌엔지오텐신 시스템(RAS)경로의 치료조작(mani pulator) 및 ACE 저해에 초점이 맞추어져 왔다. Captopril, Enalapril, Alcacepril 및 Lisinopril같은 합성 ACE 저해제는 고혈압 치료 및 예방을 위해서도 널리 사용되고 있으나 기침, 알레르기 반응, 맛 장애 및 피부발진과 같은 부작용을 야기시킬 위험이 있다. 그러므로 고혈압의 치료나 관리를 위한 치료제로서 자연계에 존재하는 천연성분인 키토산올리고당이 바람직한 대안으로 사용될 수 있을 것이다. 고령 사회로 진입하면서 노인의 치매 발병률은 현저하게 증가하는 추세이나 아직까지 효과가 뛰어난 치매치료제는 개발되지 않고 있는 실정이다. 키토산올리고당이 치매유발효소인 베타-세크레테이즈뿐만 아니라 아세틸콜린 에스테르가수분해효소를 저해하고, 산화에 의한 뇌세포의 손상을 저해하는 효능이 있는 것으로 밝혀져 앞으로 치매 예방이나 치료에 적극적으로 활용되어야 한다. 최근에 소비자나 환자들은 다양한 부작용을 낳는 화학적으로 합성된 의약품을 기피하는 경향이 있어 자연식품이나 천연 생리기능성 물질과 자가치료에 대한 욕구가 높아지고 있다. 그러므로 의약품에 비해 다소 효능이 낮을지라도 특정한 질병의 예방이나 치료를 위해 특수한 생리 기능성 물질의 섭취는 더욱 더 인기를 끌게 될 것이다. 따라서 항암, 항산화, 항염증, 항균, 항고혈압, 항치매, 항당뇨, 항알레르기 등 다양한 생리활성을 나타내는 키토산올리고당을 활용한 건강기능성식품(nutraceuticals), 의약품(pharmaceuticals) 및 기능성 화장품(cosmeceuticals) 등 다양한 제품이 개발될 것으로 기대된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권2호
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• pp.211-226
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• 2022

콜린은 세포막의 구조적 완전성, 메틸 대사, 아세틸콜린과 같은 신경전달물질 합성, 세포막 (인지질, phospholipids) 투과 신호전달, 지질 및 콜레스테롤 운반과 대사 등에 있어서 복합적으로 작용하고 있는 중요한 영양 성분이다. 콜린은 체내 합성이 가능하지만 요구량을 만족시키기에 불충분하므로 식사를 통해 섭취해야 한다. 미국/캐나다, 호주/뉴질랜드, 유럽, 중국, 대만 등에서는 콜린 충분섭취량과 상한섭취량이 제정되었으나, 일본은 콜린 데이터베이스가 구축되어 있지 않다는 이유로 콜린 Dietary Reference Intakes (DRI) 제정을 고려하고 있지 않다. 우리나라에서도 2020년 Dietary Reference Intakes for Koreans (KDRI) 제·개정 연구에서 콜린의 제정 여부를 검토하였으나 여전히 우리나라 식품을 대상으로 한 콜린 데이터베이스 구축 연구나 한국인을 대상으로 한 콜린 섭취량 조사 등의 연구가 전혀 이루어지지 않고 있어서 콜린 섭취기준의 제정은 어려운 것으로 판단하였다. 다만 2020년 DRI 개·제정을 위한 준비 작업의 일환으로 콜린 섭취량과 질병발생 가능성을 검증하기 위해 1949년부터 최근까지 보고된 문헌검색, 평가 및 문헌요약 작업을 통해 차후 콜린 DRI 제정을 위한 근거를 마련한 것은 본 사업의 성과라고 볼 수 있을 것이다. 인간을 대상으로 한 RCT, 코호트연구, 환자-대조군 연구 및 단면적 관찰 연구를 통해 충분한 양 (400-500 mg/day)의 콜린섭취는 간기능 손상 (지방간), 신경관손상, 심혈관질환 및 유방암 예방의 효과 및 인지기능 개선과 관계가 있는 것으로 판단되는 반면, 높은 수준의 콜린 섭취가 오히려 전립선암과 상관관계가 있다는 부정적인 연구결과도 있었다. 현재로서는 콜린 섭취와 건강결과와의 상관성을 결론짓기에는 연구결과들이 일관성이 부족하고 매우 제한적이고 더욱이 한국인을 대상으로 한 콜린 섭취와 건강결과와의 관련성을 조사한 논문은 전무한 실정이므로 콜린 DRI 제정을 위해서는 한국인을 대상으로 한 충분한 임상실험 결과가 뒷받침되어야 할 것이다.