국내에서 자생하는 61주의 고등균류로부터 면역증강효과를 검색하기 위해 이들로부터 성분을 분리하여 이들의 항보체활성을 측정한 결과, krestin의 보체활성도인 20.6%보다 우수한 보체활성 효과를 나타낸 것은 11주 였으며, 이 중에는 Ganoderma lucidum 5주, Lentinus edodes 3주, Cordyceps sp. 3주 및 Agaricus campestris 1주이다.
고추에서 추출한 수용성 조다당(CAP-0)에 높은 항보체 활성이 존재함을 발견하였으며, 활성은 pronase 처리에 의해 변하지 않았으나 periodate 산화에 의해 활성이 현저히 감소하였다. CAP-0는 cetyltrimethylammonium bromide 처리에 의해 4획분(CAP-1,2,3,4)으로 분리되었으며, CAP-1에서 가장 높은 황보체 활성이 나타났다. CAP-1은 음이온 교환 chromatography에 의해 활성과 수율이 높은 CAP-1-IV와 V로 분리되었으며, III은 수율은 높았으나 활성이 매우 낮았다. CAP-1-III와 IV는 gel 여과에 의해 고분자량 획분$(M.W.\;III_a\;70,000,\;IV_a\;195,000,\;V\;140,000)$과 저분자량 획분 $III_a,\;IV_b$으로 나뉘어졌다. 이 4획분과 V는 gel 여과와 전기영동상에서 순수하였으며 고분자량 획분에서 항보체 활성이 높았다.
고추잎의 열수추출을 행하여 추출물의 보체계 활성을 측정한 결과 열수추출물에서 높은 항보체 활성이 나타나 고추잎의 열수추출물을 대상으로 활성 다당을 분리하여 특성을 조사하였다. 즉 열수추출물의 메탄을 환류, 에탄을 침전, 투석 및 동결건조를 통하여 고추일 600 g으로부터 186g의 조다당(CAL-0)을 얻었다. CAL-0는 당 51.8%, 산성당 8.2%, 단백질 16.8%를 함유하고 있었으며 주로 arabinose, glucose, galactose로 구성되어 있었다. 조다당 CAL-0는 pronase 처리에서 활성의 변화가 없었으나 과요오드산 산화에 의해서 급격히 활성이 감소하였다. 또한 CAL-0의 항보체 활성은 $Ca^{2+}$이온 존재 유무시의 항보체 활성과 교차면역 전기영동 결과 고전경로와 부경로를 통하여 보체계를 활성화하는 것이 관찰되었다. 이 조다당 CAL-0를 DEAE Sepharose CL-6B을 사용하여 0$\longrightarrow$1 M NaCl로 이온교환 크로마토그래피를 행하여 1개의 비흡착획분과 6개의 흡착획분을 얻었다. 이중 증류수(CAL-1)와 0.1 M NaCl에서 용출된 획분(CAL-2)이 다른 획분에 비해 높은 보체계 활성을 보였으며 활성 획 분들에서는 주로 arabinose, galactose, glucose가 다양한 비율의 몰비로 구성되어 있었다. CAL-2 획분은 Sepharose CL-6B의 gel filtration에서 고분자 peak와 저분자 peak로 분리되었으며 항보체 활성은 분자량 61,000 정도의 고분자 획분에서 높게 나타났다.
말굽버섯의 열수추출물에서 얻은 조다당체인 MFKF-CP를 분리, 정제하기 위하여 DEAE-sepharose FF 및 ConcanavalinA-sepharose 4B를 이용한 두 차례의 연속적인 chromatography를 수행하였다. DEAE-sepharose FF에서는 3종류의 다당체(MFKF-NP, MFKF-AP1, MFKF-AP2)를 분리하였는데, 그 중에서 MFKF-AP1이 $50{\mu}g/ml$ 농도에서 70% 이상의 높은 항보체 활성을 보였다. 이어서 ConcanavalinA-sepharose 4B 칼럼을 이용해 MFKF-AP1과 MFKF-AP2 다당체로부터 각각 MFKF-AP1${\alpha}$, ${\beta}$와 MFKF-AP2${\alpha}$, ${\beta}$ 다당체를 분리하였다. 그 중에서 MFKF-AP1${\beta}$가 $20{\mu}g/ml$ 농도에서 70% 이상의 가장 우수한 항보체 활성을 나타내었고 그 활성 순서는 MFKF-AP1${\beta}$ > MFKF-AP1${\alpha}$ > MFKF-AP2${\alpha}$ > MFKFAP2${\beta}$ > MFKF-NP > PKS이었다. 또한, $Mg^{++}$과 $Ca^{++}$ 이온이 제거되거나 첨가된 상태에서의 항보체 활성 실험을 통해 말굽버섯의 주 항보체 다당체인 MFKF-AP1${\beta}$는 고전경로(classical pathway)와 대체경로(alternative pathway) 모두를 경유하여 활성을 나타내고 있음을 확인하였다. Gas chromatography에 의한 구성당 조성 분석에서는 중성다당체인 MFKF-NP를 제외하고 나머지 4종의 다당체가 xylose를 약 70-99%의 높은 비율로 함유하고 있으며 특히 주요 항보체 다당체인 MFKF-AP1${\beta}$는 xylose를 99% 함유하고 glucose(0.24%) 및 arabinose (0.66%)를 미량 함유하고 있는 매우 특이한 homoxylan이었다. 또한, MFKF-AP1${\beta}$의 분자량을 HPLC로 분석한 결과, 약 12,000 정도인 것으로 추정되었다.
한약재를 대상으로 용철 보체 분석법$(TCH_{50})$을 이용, 항보체 활성물질에 대한 전반적인 검색을 실시하였다. 총 55종의 시료의 열수 추출물을 대상으로 동 활성을 측정한 결과, 대조구에 비해 70%이상의 $TCH_{50}(total\;complement\;hemolysis\;of\;50%)$의 감소를 일으키는 비교적 강력한 항보체 활성을 소유한 울금, 대복피, 조각자, 화살나무, 가시오갈피, 인동, 부자, 계피 등 9종의 시료를 선택할 수 있었다. 이들은 pronase 소화 후 활성을 유지한 반면, $NaIO_4$ 산화에 의해 급격한 활성의 감소를 나타냄으로써, 그 활성의 본체가 다당에 기인함을 알 수 있었다. 또한 가장 높은 활성을 보였던 대복피(Areca catchu) 다당의 경우 $Ca^{++}$ 이온 부재시 부분적으로 활성의 감소를 보였으며, 정상인의 혈청과 반응시 C3의 분해산물을 면역 전기 영동법에 의해 확인할 수 있었는 바, 동 사실로부터 대복피의 보체 활성화 기구는 classical pathway뿐만 아니라 alternative pathway도 경유함을 알 수 있었다.
김치 및 발효유 제품으로부터 분리한 유산균과 공시균주 12종을 대상으로 보체 용혈 분석법을 이용하여 면역계에서 중요한 역할을 담당하고 있는 보체계 활성화(항보체 활성, $TCH_{50}$) 정도를 측정한 결과, 김치로 부터 분리한 Lactobacillus plantarum이 타 유산균 종에 비해 높은 활성을 나타내었다. 이들 균주로 부터 조제된 세포벽 획분의 경우 세포질 획분보다도 높은 활성을 보였으며 각 획분의 활성은 농도 의존적 경향을 나타내었다. L. plantarum의 세포질 획분과 세포벽 획분의 경우 pronase 소화 후에는 활성의 변화가 없는 반면, 과요오드산 처리에 의해서는 급격한 활성의 감소를 나타내는데 이들 결과로부터 L. plantarum의 세포질과 세포벽 획분에 의한 보체계 활성화가 주로 다당 영역에 기인함을 알수 있었다. 한편 anti-human C3를 이용한 2차원 면역전기영동에 의해, $Ca^{++}$ 이온을 제거한 상태에서도 세포질과 세포벽 획분에 의한 C3 활성화 산물을 동정할 수 있었다. 또한 L. plantarum의 세포벽 획분에 의한 항보체 활성은 동일 조건에서 활성을 유지한 반면, 세포질 획분에 의한 활성화 정도는 동일 조건에서 상당히 감소하였다. 이상의 결과로부터 L. plantarum 세포벽 획분의 보체계 활성화 양식은 주로 alternative pathway의 활성화에 의한 것이며, 세포질 획분에 의한 활성화는 classical pathway와 alternative pathway 양 경로를 경유함을 알 수 있었다.
Gel filtration과 ion exchange chromatography, reversed-phase 및 ion exchange FPLC를 이용하여 고려인삼 뿌리에서 subunit 분자량 약 25 kDa의 주요단백질(이하 GMP)을 분리하였다. PAS 염색을 통하여 GMP는 carbohydrate moiety를 갖는 당단백질일 가능성을 보여주었고, 이는 glycosidase 처리후 protein band shift 실험으로 확인되었다. GMP는 native polyacrylamide 전기영동 및 gel permeation FPLC를 통해 native form은 약 63 kDa의 분자량을 갖는 dimer로 판단된다. GMP의 생리활성 측정결과, inflammation mediator의 기능탐색에 쓰이는 anticomplementary activity를 보여주었다.
차가버섯의 균사체 생장과 세포외 다당체 생산을 위한 최적의 배양조건을 조사하고, 세포내 외 다당체의 항보체 활성과 대식세포의 lysosomal enzyme 활성을 관찰하였다. 균사체 생장과 세포외 다당체 생산을 위한 최적 pH, 온도, 및 교반속도는 각각 5.5, $25^{\circ}C$, 150 rpm으로 나타났으며, 배양기간은 11일째 최대 균사체 생장(10.89 g/l)과 세포외다당체 생산(1.25 g/l)을 보였다. 항보체 활성은 세포내 외 다당체의 처리 농도가 높을수록 활성이 증가함을 보였고, 대식세포의 lysosomal enzyme 활성은 $100{\mu}g/ml$ 농도에서 음성대조군에 비해 세포내 다당체는 약 2.2배, 세포외 다당체는 약 2배 정도 증가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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