상황버섯, 영지버섯 및 노루궁뎅이버섯 균사체로 발효된 인삼추출물이 암세포증식에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 위암세포(MKN-45), 대장암세포(HCT116), 유방암세포(MCF-7), 폐암세포(NCIH460), 전립선암세포(PC-3) 및 간암세포(HepG2)에 농도별(0.25~1.5 mg/mL)로 처리하여 암세포 성장억제율을 측정하였다. 전립선암 세포에서의 암세포 증식억제 효과는 영지버섯 균사체발효 인삼추출물이 1.5 mg/mL 농도에서 3.07%로 가장 낮은 생존율을 나타내었으며, 상황버섯 균사체발효 인삼추출물이 35.05%, 노루궁뎅이버섯 균사체발효 인삼추출물이 44.29%의 생존율을 보였다. 폐암세포에 대한 세 가지 버섯균사체발효 인삼추출물의 1.5 mg/mL 농도에서 영지버섯 균사체발효 인삼추출물은 5.31%로 우수한 항암활성을 나타낸 반면, 상황버섯 균사체발효 인삼추출물이 53.52%, 노루궁뎅이버섯 균사체발효 인삼추출물이 35.27%의 생존율을 나타내었다. 이러한 결과로부터 영지버섯 균사체로 발효시킨 인삼추출물이 다른 균사체 인삼발효물보다 다양한 암세포에 대한 성장억제 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.
인삼추출물의 품질은 유효성분인 사포닌의 함량뿐만 아니라 추출물의 물리성 및 색도도 주요한 요인이다. 따라서 년근별 원료삼에서 추출한 추출물의 사포닌함량, 물리성 및 색도를 조사함으로써, 인삼추출물 제조시 우량원료삼을 선택을 위한 기초자료를 제시하고자 본 연구를 수행하였다. 원료삼의 년수가 증가할수록 추출물 중의 전당 및 sucrose의 함량과 추출물의 수율은 증가하였으나 조saponin함량은 년근 간에 유의성이 없었다. 조회분함량은 4년근의 추출물에서 가장 많았으며, 5년근의 추출물에서 가장 낮았다. 또한 인삼추출물의 탁도는 인삼근의 년수가 증가할수록 감소되었으나, 점도는 년근별 유의차가 인정되지 않았다. 갈변반응의 중간생성물의 흡광도는 인삼근의 년수가 증가할수록 감소되었으며, 5년근 추출물의 명도 및 황색도가 가장 높았다.
인체가 방사선에 의해 손상을 받게 되면, 실제적으로 치료, 회복시킨 수 있는 물질은 아직 발견되지 않았다. 이에 저자는 720R의 X-선을 조사시킨 mice에 Oura 등의 방법에 따라 부분 정제한 인삼 추출물을 투여하여 X-선 손상으로부터의 회복능을 검정하였다. 주사한 인삼 추출물의 용량에 의존적으로 30일간의 생존율이 증가하였다. Saline을 주사한 대조군과 인삼 추출물을 주사한 실험군 사이의 생존율의 차이는, 동물 한 마리당 1.8mg을 투여한 실험에서 조차 통계학적으로 유의성을 보였다. (P<0.001) 550R의 X-선을 조사시킨 mice에 인삼 추출물을 투여하면 적혈구와 혈소판의 양적 회복이 촉진되었다. 또한 인삼 추출물중 열에 안정한 분획이 비장이 비대하여지는 것과 같은 부작용이 없어 방사선의 손상으로부터 보호 효과가 있음을 알았다. 이 분획은 mice뿐만 아니라, 반치사량의 X-선을 조사한 rat, guinea pig와 같은 실험동물에 있어서도 30일간의 생존율이 더 연장되므로서 현저한 효과를 보였다. 혈액상태 특히 혈소판의 양적 회복은 열에 안정한 이 분획에 의해서도 촉진되었다. 열에 안정한 분획을 투여한 mice에 있어서 X-선 조사에 의한 출혈이 방지되는데, 이를 매일 매일의 변에서 잠재혈액을 측정함으로써 정량적으로 관찰하였다. 결론적으로, 인삼 투여로 방사선에 의한 치사율이 감소되는데 이의 기전은 혈소판 생성을 촉진시키며, X-선에 의한 출혈을 감소시키기 때문이다.
백삼과 홍삼추출물 투여가 scopolamine으로 기억을 손상시킨 실험동물의 학습수행 개선과 뇌조직의 AChE 억제 및 ACh 함량을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 백삼과 홍삼추출물(200 mg/kg, p.o.) 투여는 scopolamine (2 mg/kg, i.p.)으로 유발된 기억손상 동물모델의 Morris water maze 시험에서 tacrine 투여군과 대조군처럼 인지훈련이 반복될수록 escape latency 시간이 현저히 감소하였다. probe test에서도 scopolamine 투여군보다 유의적으로 감소하여 인삼추출물이 장기기억(Long-term memory)과 working memory의 개선에 효과가 있음을 확인하였다. 2. Y-maze test를 통한 실험동물의 자발적 변동행동력은 실험군간 차이가 없었으며, 총 출입회수도 차이가 없어 인삼추출물은 실험동물의 일반적 운동성에 영향을 주지 않았다. 3. 해마조직의 AChE 활성은 인삼추출물 군에서 감소하는 경향을 보였으나 유의적 차이는 없었다. 대뇌피질과 혈청 AChE 활성은 홍삼추출물 투여군에서 유의적으로 감소하였다. 4. 인삼추출물 투여군의 뇌조직 ACh 함량은 대뇌피질과 해마조직에서 scopolamine 투여군보다 증가하는 경향을 보였으나 그룹간의 유의적인 차이는 없었다. 5. 이를 통하여 볼 때 인삼추출물 특히 홍삼추출물은 장기기억 활성촉진, AChE 억제, ACh 활성촉진으로 콜린성 신경계를 자극하여 기억 및 학습증진에 매우 효과적으로 작용하는 항치매 물질로 사료된다.
본 연구에서는 유산균 발효에 의한 인삼열매 추출물의 여러 가지 생리활성을 평가하였다. 고성능액체크로마토그래피를 수행하여 인삼열매 추출물과 유산균 발효 인삼열매 추출물의 ginsenoside Re, Rc 및 Rb1의 함량분석 결과 유산균 발효에 의해 ginsenoside Re, Rc 및 Rb1의 함량이 모두 증가하였다. 인삼열매 추출물과 유산균 발효 인삼열매 추출물의 DPPH free radical 소거활성과 SOD 유사활성 측정결과 1.00 %의 농도에서 유산균 발효 인삼열매 추출물은 각각 86.34, 76.82 %의 DPPH free radical 소거활성과 SOD 유사활성을 나타내었고, 인삼열매 추출물은 각각 49.78, 40.80 %의 DPPH free radical 소거활성과 SOD 유사활성을 나타내어 유산균 발효에 의해 항산화 활성이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 유산균 발효 인삼열매 추출물 0.50 %의 농도로 처리한 피부 섬유아세포에서 procollagen type I (COL1A1)은 828.13 % 증가하였으며, matrix metalloproteinase (MMP)-1은 87.88 %, tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$는 99.92 %감소하는 효과를 보여주었다. 이처럼 항산화, 주름, 항염에 효능을 보이는 유산균 발효에 의한 인삼열매 추출물은 기능성 화장품 소재로 개발될 수 있는 가능성이 있다.
Lard 와 Alcohol을 섭취시킨 흰쥐 혈청중의 효소 활성에 인삼추출물이 미치는 영향을 검토하기 위해서 흰쥐에 Lard 와 Alcohol 및 인삼추출물을 첨가한 식이를 10주간 급여하여 성장시킨 후 체중, 각종 장기 중량, 혈청중 AST, ALT, ALP, LDH의 활성을 측정하였을 때 다음과 같은 결과를 얻었다. Lard 와 Alcohol 첨가 식이군에서는 체중과 식이섭취량은 감소하였으나, 인삼추출물의 투여에 의한 식이효율은 증가하였다. lard의 첨가 식이로 성장시킨 실험군에서는 간장, 신장, 비장의 무게는 증가하였으나 다른 식이 군에서의 중량변화는 없었다. 혈청중 AST, ALT, LDH, ALP 활성은 lard , alcohol을 첨가한 식이군(II, III군)에 비해 유의한 감소를 나타내었다. 이상의 실험 결과로 보아 Lard 와 Alcohol의 만성적인 섭취는 실험동물의 간기능에 손상을 유발하여 혈청 중 AST, ALT, ALP, LDH활성이 증가하였으나 인삼추출물을 첨가한 실험군에서는 위와 같은 효소의 활성이 유의적으로 감소하였다. 따라서 인삼추출물은 고지방식이로 인한 고지혈증을 개선함으로써 간조직의 손상을 예방하여 줄것으로 생각되어 진다.
인삼 추출물 제조 부산물인 인삼박의 지용성 성분을 n-hexane 으로 추출하고, 추출물의 항산화 및 항암 활성을 인삼의 n-hexane 추출물과 비교하였다. 인삼박의 hexane 추출물(HEGM)의 총 폴리페놀 화합물 함량은 188.8 mg/100 g으로, 인삼의 hexane 추출물(HEG)의 82%를 함유하고 있었다. HEGM의 DPPH 유리 라디칼 소거활성은 $IC_{50}$이 2.07 mg/mL이었고, 이는 총 폴리페놀 함량과 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. HEG가 농도에 비례하여 인체 폐암세포(A549, $GI_{50}=20.0{\mu}g/mL$)와 대장암세포 (SNU-C4, $GI_{50}=37.0{\mu}g/mL$)의 생육을 억제하는 것과 동일한 양상으로 HEGM도 폐암세포($GI_{50}=34.0{\mu}g/mL$)와 대장암세포($GI_{50}=45.2{\mu}g/mL$)의 생육을 효과적으로 억제하였다. 따라서, 본 연구는 인삼박에서 얻어진 HEGM이 항산화 및 항암 활성을 갖는 자원으로서의 활용 가능성을 보여주었다.
인삼은 극동지역에서 잘알려진 민간약이다. 주 효능중 한가지인 감염에 대한 숙주 저항성의 증진은 면역작용에 미치는 영향에 따라 좌우될 수 있다. 우리가 제시한 이 연구는 한국인삼의 뿌리에서 추출한 추출물을 가지고 행하였다. 이 추출물의 면역학적 활성은 시험관내에서, ???고 생쥐와 사람을 이용한 생체내 실험으로 조사되었다. 사람을 이용한 이중맹검시험에서 얻어진 결과는 사람의 과립구를 이용한 시험관내 실험과 생쥐를 이용한 생체 실험에서 얻어진 결과에 의하여 뒷받침 되었다. 즉 인삼 추출물은 유의성 있는 면역촉진 작용을 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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