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The effect of two Terpenoids, Ursolic acid and Oleanolic acid on epidermal permeability barrier and simultaneously on dermal functions

  • Lim Suk Won;Jung Sung Won;Ahn Sung Ku;Kim Bora;Ryoo Hee Chang;Lee Seung Hun
    • 대한화장품학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.205-232
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    • 2003
  • Ursolic acid (UA) and Oleanolic acid (ONA), known as urson, micromerol and malol, are pentacyclic triterpenoid compounds which naturally occur in a large number of vegetarian foods, medicinal herbs, and plants. They may occur in their free acid form or as aglycones for triterpenoid saponins, which are comprised of a triterpenoid aglycone, linked to one or more sugar moieties. Therefore UA and ONA are similar in pharmacological activity. Lately scientific research, which led to the identification of UA and ONA, revealed that several pharmacological effects, such as antitumor, hepato-protective, anti-inflammatory, anticarcinogenic, antimicrobial, and anti-hyperlipidemic could be attributed to UA and ONA. Here, we introduced the effect of UA and ONA on acutely barrier disrupted and normal hairless mouse skin. To evaluate the effects of UA and ONA on epidermal permeability barrier recovery, both flanks of 8-12 week-old hairless mice were topically treated with either 0.01-0.1 mg/ml UA or 0.1-1 mg/ml ONA after tape stripping, and TEWL (Transepidermal water loss) was measured . The recovery rate increased in those UA or ONA treated groups (0.1 mg/ml UA and 0.5 mg/ml ONA) at 6 h more than $20\%$ compared to vehicle treated group (p<0.05). Here, we introduced the effects of UA and ONA on acute barrier disruption and normal epidermal permeability barrier function. For verifying the effects of UA and ONA on normal epidermal barrier, hydration and TEWL were measured for 1 and 3 weeks after UA and ONA applications (2mg/ml per day). We also investigated the features of epidermis and dermis using electron microscopy (EM) and light microscopy (LM). Both samples increased hydration compared to vehicle group from f week without TEWL alteration (p<0.005). EM examination using RuO4 and OsO4 fixation revealed that secretion and numbers of lamellar bodies and complete formation of lipid bilayers were most prominent $(ONA{\geq}UA>Vehicle)$. LM finding showed that thickness of stratum corneum (SC) was slightly increased and especially epidermal thickening and flattening was observed (UA>ONA>Veh). We also observed that UA and ONA stimulate epidermal keratinocyte differentiation via $PPAR\;\alpha$. Protein expression of involucrin, loricrin, and filaggrin increased at least 2 and 3 fold in HaCaT cells treated with either $ONA\;(10{\mu}M)$ or UA $(10{\mu}M)$ for 24h respectively. This result suggested that the UA and ONA can improve epidermal permeability barrier function and induce the epidermal keratinocyte differentiation via $PPAR\;{\alpha}$. Using Masson-trichrome and elastic fiber staining, we observed collagen thickening and elastic fiber elongation by UA and ONA treatments. In vitro results of collagen and elastin synthesis and elastase inhibitory activity measurements were also confirmed in vivo findings. These data suggested that the effects of UA and ONA related to not only epidermal permeability barrier functions but also dermal collagen and elastic fiber synthesis. Taken together, UA and ONA can be relevant candidates to improve epidermal and dermal functions and pertinent agents for cosmeseutical applications.

갯질경이 용매분획물의 3T3-L1전지방세포에서의 지방생성억제 효과 (Antiadipogenic Activity of Solvent-partitioned Fractions from Limonium tetragonum in 3T3-L1 Preadipocytes)

  • 권명숙;김정애;오정환;파티 카라데니즈;이정임;서영완;공창숙
    • 생명과학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.60-68
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    • 2019
  • 갯질경이(Limonium tetragonum)는 질경이과에 속하는 여러해살이 풀로 습지에 자생하는 염생식물의 일종이며, 항산화, 항종양 및 간보호 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 갯질경이 추출물로부터 용매 극성에 따라 분획한 분획물($H_2O$, n-BuOH, 85% aq. MeOH 및 n-Hexane)을 이용하여 지방세포내 중성지방 생성 및 지방세포 분화조절 인자 발현에 미치는 영향을 검토하였다. 마우스 유래 지방전구세포3T3-L1을 지방세포로 분화하여 Oil Red O염색법으로 지방 세포 분화정도를 확인한 결과, 갯질경이 분획물에 의해 지방세포의 형성이 농도의존적으로 억제되었다. 또한 지방생성조절에 관여하는 전사인자 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 SREBP-1c의 발현을 mRNA와 단백질 수준에서 확인한 결과 갯질경이 분획물 처리시 지방세포 분화 인자의 발현이 유의적으로 감소하였다. 지방세포 분화에 관여하는 것으로 알려진 MAPK 신호 전달 경로를 확인한 결과 갯질경이 분획물 처리군에서 p38, ERK 및 JNK의 인산화가 억제되었다. 용매 분획물중에서 $H_2O$ 및 n-Hexane 분획물이 가장 우수한 지방생성 억제활성을 나타내었는데 이는, 분획물 중 페놀 또는 지방 유도체에 의한 것으로 사료된다. 본 연구 결과로부터 갯질경이 분획물의 MAPK 신호전달 경로 억제를 통한 항비만 효과를 확인하였으며, 나아가 건강기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 기대된다.

인체 급성백혈병 Jurkat T 세포에 있어서 L-canavanine에 의해 유도되는 세포자살기전에 미치는 단백질 티로신 키나아제 p56lck의 저해 효과 (A Natural L-Arginine Analog, L-Canavanine-Induced Apoptosis is Suppressed by Protein Tyrosine Kinase p56lck in Human Acute Leukemia Jurkat T Cells)

  • 박해선;전도연;우현주;류석우;김경민;김상국;박완;문병조;김영호
    • 생명과학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.1529-1537
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    • 2009
  • L-arginine 구조유사체인 L-canavanine의 인체 급성백혈병 Jurkat T 세포에 대한 apoptosis 유도활성이 단백질 티로신키나아제 $p56^{lck}$에 어떻게 조절되는지를 규명하기 위해 $p56^{lck}$를 발현하는 Jurkat T 세포주 E6.1과 $p56^{lck}$-결손 Jurkat T 세포주 JCaM1.6에 있어서 L-canavanine의 세포독성, L-canavanine에 의해 유도되는 apoptotic DNA fragmentation 및 apoptotic sub-$G_1$ peak를 비교하여 본 바, $p56^{lck}$-negative JCaM1.6 세포가 $p56^{lck}$-positive E6.1 세포에 비해 L-canavanine의 apoptotis 유도활성에 훨씬 더 민감한 것으로 나타났다. 이러한 $p56^{lck}$-negative JCaM1.6 세포의 민감성은 JCaM1.6 세포에 $p56^{lck}$ 유전자를 transfection시켜 발현시키면 현저히 감소되었다. L-Canavanine에 의해 유도되는 apoptosis관련 현상들을 $p56^{lck}$-stable transfectant인 JCaM1.6/lck 세포와 empty vector-transfectant 인 $p56^{lck}$-negaive JCaM1.6/vector 세포에서 Western blot analysis로 비교한 결과, L-canavanine에 의해 유도되는 mitochondrial membrane potential (${\Delta\Psi}m$)의 감소, caspase-9, -8, -7 및 -3의 활성화, 그리고 PARP 및 $PLC{\gamma}$-1의 분해가 JCaM1.6/vector 세포에 비해 JCaM1.6/lck 세포에서 더 약하게 나타났다. JCaM1.6/lck 세포를 2.5 mM L-canavanine으로 처리한 다음 세포 내 $p56^{lck}$ kinase 활성의 변화를 $\alpha$-casein을 기질로 하여 시간 별로 측정한 결과, L-canavanine의 처리 후 15분만에 $p56^{lck}$ kinase의 활성이 약 1.6배 증가되었으며 이후 6시간 동안은 약 1.3~1.4 배정도 증가된 수준으로 kinase 활성이 유지되는 것으로 확인되었다. L-Canavanine에 의한 apoptosis의 개시에 Fas/FasL 상호작용이 관련되는지를 규명하기 위해 FADD-negative Jurkat T 세포주 I2.1, caspase-8-negative Jurkat T 세포주 I9.2 및 wild-type Jurkat T 세포주 A3에 대한 L-canavanine의 세포독성을 비교한 결과, A3와 I2.1 세포의 경우는 L-canavanine의 세포독성이 동일하게 나타났고, 특히 caspase-8가 결손된 I9.2 세포의 경우는 L-canavanine의 세포독성에 대한 민감성이 A3와 I2.1 세포에 비해 단지 미약하게만 완화되는 것으로 나타나, L-canavanine의한 apoptosis에는 Fas/FasL 상호작용이 관련되어 있지 않으며, 또한 caspase-8의 역할이 필수적이지 않음을 시사하였다. Jurkat T 세포에 있어서 L-canavanie에 의해 유도되는 sub-$G_1$ peak 및 caspases 활성화에 미치는 pan-caspase inhibitor (z-VAD-fmk), caspase-9 inhibitor (z-LEHD-fmk), caspase-3 inhibitor (z-DEVD-fmk), caspase-4 inhibitor (z-LEVD-fmk) 및 caspase-12 inhibitor (z-ATAD-fmk)의 영향을 조사한 결과, L-canavanie에 의한 apoptosis는 ${\Delta\Psi}m$의 감소, caspase-9 및 caspase -3의 활성화에 뒤따른 caspase-8 및 caspase-7의 활성화, 그리고 PARP의 분해의 순서로 유도되는 것으로 나타났으며, 아울러 caspase-9의 활성화와 함께 caspase-12의 활성화가 L-canavanine 처리에 따른 caspase-3의 활성화에 요구되는 것으로 확인되었다. 결론적으로, L-canavanine 처리에 의한 Jurkat T 세포의 apoptosis는 ${\Delta\Psi}m$ 감소, caspase-9, caspase-3 및 caspase-7의 활성화에 의해 유도되며, 이들 apoptosis 현상들은 $p56^{lck}$에 의해 negative regulation되었다.

우솔릭산과 올레아놀산이 피부장벽과 진피에 미치는 영향에 대한 연구 (The Effect of Two Terpenoids, Ursolic Acid and Oleanolic Acid on Epidermal Permeability Barrier and Simultaneously on Dermal Functions)

  • Suk Won, Lim;Sung Won, Jung;Sung Ku, Ahn;Bora, Kim;In Young, Kim;Hee Chang , Ryoo;Seung Hun, Lee
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.263-278
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    • 2004
  • Ursolic acid (UA)와 oleanolic acid (ONA)는 pentacyclic triterpenoid 성분으로 많은 식물들과 의학, 임상용 허브 등에 존재한다. 이런 UA나 ONA는 free acid 형태로 나타나거나, 1개 이상의 당이 연결된 aglycone으로 triterpenoid 배당체를 구성한다. UA와 ONA는 유사한 구조를 가지며 비슷한 약리효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 최근 연구에 의하면, 항종양, 간보호, 항염증, 함암 및 항균역할을 하는 것으로 보고되고 있다. 우리는 급성 장벽손상 및 정상 무모쥐 피부에 미치는 영항에 대한 연구를 했다. UA와 ONA의 피부장벽 회복에 대한 효과를 평가하기 위해서, 8-12주 된 무모쥐를 테이프 스트리핑 한 후, 한쪽 옆구리에 0.01 -0.1mg/mL 농도로 UA 또는 ONA를 국소도포하고 한쪽에는 vehicle만 처치하여 경표피 수분손실(TEWL)량을 측정하였다. UA (0.1mg/mL)와 ONA (0.5mg/mL)를 처리한 그룹의 회복률이 vehicle 처리군에 비해 테이프 스트리핑 후 6 h에서 20% 이상 증가했다.(p < 0.01). 또한 UA와 ONA의 급성장벽손상 회복과 함께 정상 피부장벽 기능에 미치는 영향을 확인하였다. 정상 피부장벽 기능에 대한 효과를 알아보기 위해, 보습력과 경표피 수분손실량을 UA와 ONA (각 2 mg/mL)를 처리한 1주째와 3주째에 측정하였고, 또한 표피와 진피의 상태를 확인하기 위해서 현미경 관찰을 실시하였다. 두 시료를 1주째부터 vehicle 도포군과 비교, 경표피 수분손실 없이 보습력을 증가시켰다(p < 0.005). 전자현미경 사진을 통해 UA와 ONA 도포에 따라 분비되는 층판소체의 증감(ONA$\geq$UA$\geq$vehicle)과 지질이중막 구조 이상 여부를 확인하였다 Light microscopy를 통해 각질층의 두께가 약간 증가함을 보였으며, 특히 표피두께 강화와 편평 현상이 나타났다(UA < ONA < Vehicle). 우리는 또한 UA와 ONA가 PPAR $\alpha$를 통해 표피 각질세포의 분화를 촉진함을 관찰하였다. Western blotting 실험을 통해, 표피 각질세포 분화와 관련된 involucrin, loricrin, filaggrin의 단백질 발현이 최소한 2-3배 이상 증가함을 HaCaT 세포에 UA와 ONA(각 10$\mu$M)를 24 h 처리 후 실험 결과로 확인할 수 있었다. 이런 결과를 토대로 UA와 ONA가 장벽기능 향상뿐 아니라 PPAR $\alpha$를 통한 표피 각질세포 분화를 유도함을 제시할 수 있었다. Masson-trichrome과 elastic fiber 염색법을 통해서, UA와 ONA 도포에 따른 콜라겐섬유의 비후(thickening)와 엘라스틴섬유의 신장(elongation)을 조직 사진으로 확인하였다. 시험관 시험을 통한 콜라겐 및 엘라스틴 합성실험과 엘라스틴 분해효소에 대한 저해능 평가를 통해 진피에 대한 UA와 ONA의 효과를 확인할 수 있었다. 이런 결과들을 토대로 UA와 ONA는 피부장벽기능 유지뿐 아니라, 진피 내 콜라겐섬유와 엘라스틴섬유 합성을 촉진하는 것을 관찰할 수 있었다. 이 결과로부터, UA와 ONA는 장벽기능 및 진피강화에 관여할 수 있는 기능성 화장품으로의 응용에 적절한 후보 물질로 제안할 수 있겠다.

사람 U2OS 골육종 세포에서 Matrix Metalloproteinase의 발현에 Ibandronate가 미치는 영향 (Effects of Ibandronate on the Expression of Matrix Metalloproteinases in Human U2OS Osteosarcoma Cells)

  • 정성택;서형연;신증봉;김양경;김형원
    • 대한골관절종양학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.111-121
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    • 2009
  • 배경: 골육종은 소아 및 청소년기에 가장 흔하게 발생하는 악성 골종양 중 하나이다. 최근 수술적 치료와 항암 화학요법을 병행하여 생존률이 증가하였지만, 아직까지도 항암제는 항암제 내성 및 이차성 악성 종양의 발생 등 여러 문제점을 가지고 있다. 일부 종양은 matrix metalloproteinase(MMPs)의 발현이 증가되어 있고, MMP inhibitor에 대한 연구가 진행되고 있다. 반면 bisphosphonate(BPs) 제제는 골흡수를 억제하는 능력이 있으며, 파골세포와 관계된 골 병변에 광범위하게 사용되고 있다. 또 bisphosphonate 제제는 직접적인 항암효과를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 대상 및 방법: 골육종 세포주(U2OS)를 ibandronate(0, 0.1, 1, 10M)를 이용하여 48시간 동안 처치하였다. 세포의 생존능은 MTT assay를 이용하여, MMP-2와 MT1-MMP의 mRNA level은 reverse-transciption polymerase chain reaction을 이용하여 측정하였으며, MMP-2와 MT1-MMP 단백의 양은 Westernblot을, MMP-2의 활성은 Gelatin zymography를 이용하여 측정하였다. 또, ibandronate 처치 전후의 골육종 세포주의 침습성은 Matrigel invasion assay를 이용하여 측정하였다. 결과: 48시간 ibandronate 처치 후 U2OS 세포주의 침습력은 ibandronate에 대해 용량 의존적으로 감소하였다. 특히 10M 이내의 ibandronate는 세포독성이 나타나지 않았다. 젤라틴 융해능과 MMP-2 및 MT1-MMP의 단백 및 mRNA 정도역시 ibandronate 농도가 증가할수록 감소하였다. 결론: Ibandronate는 골육종 세포주의 MMP-2 및 MT1-MMP의 발현을 억제하였으며, 종양세포의 침습력을 감소시켰다. Bisphosphate의 종양세포 침습 억제 능력은 새로운 전이 억제제의 개발에 도움이 될 것으로 사료된다.

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폐암 조직에서의 PTEN 발현 정도와 Gefitinib의 반응율과의 관계 (Immunohistochemical Study of Phosphatase and Tensin Homolog Deleted on Chromosome Ten in Gefitinib Treated Nonsmall Cell Lung Cancer Patients)

  • 이승룡;이주한;정진용;이경주;이승현;김세중;이은주;허규영;정기환;정혜철;이상엽;김제형;신철;심재정;인광호;강경호;유세화
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제58권5호
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    • pp.473-479
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    • 2005
  • 연구 배경 : Gefitinib은 경구용 상피세포 성장인자 수용체 억제제로서 주로 동양인, 여성, 비흡연가, 선암 세포형의 폐암 환자에서 반응율이 좋은 것으로 되어 있으나 그 정확한 기전에 대해 밝혀진 것을 없다. 최근 몇몇 보고에 의하면 병기가 진행된 폐암 세포에서 PTEN 발현이 감소되어 있었으며, 또한 PTEN 발현이 감소된 폐암 세포주에서 EGFR tyrosine kinase inhibitor의 반응율이 감소되었음을 보고한 논문들이 있다. 이에 저자들은 본원에서 비소세포 폐암으로 진단받고 표준 항암화학요법에 실패한 이후 gefitinib으로 치료받은 환자군의 폐조직을 대상으로 PTEN의 발현 정도를 조사하였으며, PTEN의 발현 정도와 임상병기, 치료반응율과의 상관관계에 대해 분석하였다. 대상 및 방법 : 2002년 1월부터 2004년 8월까지 본원에 내원하여 원발성 비소세포성 폐암 진단 받은 후 표준 항암 화학요법에 실패하고 gefitinib을 복용한 환자 38명 중 2개월 이상을 투여 받아 반응 정도를 평가가 가능한 환자로서 폐조직에 대해 PTEN 면역조직화학 염색 및 정량화를 시행할 수 있었던 22명의 환자들에 대해 환자들의 약제 반응율과 PTEN의 발현양상과의 관계에 대해 후향적으로 조사하였다. 결 과 : 평균 연령은 62세, 남녀의 비는 6.3:1이었으며, 조직 병리학적 분류는 편평상피암 32%, 선암 59%, 대세포암 등 기타가 9%였다. 병기는 I 병기 1례, II 병기 1례, III 병기 9례, IV 병기가 11례였다. ECOG performance status는 grade 0-1이 9명, 2가 11명, 3이 2명이었다. 조직 병리학적 분류에 따른 PTEN 발현의 유의한 차이는 없었다. 또한 TNM 병기 상승에 따른 PTEN 발현율과는 서로 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 그 러나, 약제 반응을 보인 군에서 약제 반응을 보이지 않은 군보다 PTEN 발현율이 통계적으로 유의하게 높게 나타났다(p=0.039). 결 론 : 표준 항암 화학 요법에 실패하고 gefitinib을 복용한 비소세포 폐암 환자의 약제 반응율과 종양 억제 단백질인 PTEN의 발현율과 서로 상관관계가 있다.

숙성 토하젓의 기능성분 및 토하젓 소스 개발에 관한 연구

  • 박복희
    • 한국가정과학회:학술대회논문집
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    • 한국가정과학회 1997년도 가정과학회 총회 및 학술대회
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    • pp.39-43
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    • 1997
  • 토하젓은 식품 우수성 및 식품안전성을 갖춘 전남의 전통 발효식품이다. 아직까지 토하젓은 가격이 비싸며, 지역적 상품에 불과하므로 토하젓의 일반화 · 대중화를 위해 발효된 토하젓과 완숙된 토마토를 주 원료로하여 토하젓 소스 개발에 대한 연구를 실시하였다. 토하젓은 $4{\pm}1^{\circ}C$에서 2개월 이상 숙성시킨 것으로 믹서에 갈았으며, 완숙된 토마토는 삶아서 여과 가열, 농축시켜 소스를 만들어 사용했다. 믹서에 간 토하젓화 토마토 소스를 여러비율로 혼합하여 적정 혼합비율인 토하젓 1 : 토마토 소스 4를 선택한 뒤 이에 고추장, 에틸알코올 및 전분 paste를 첨가하여 관능적, 기계적 특성을 조사하였다. 1. 토하젓 소스의 회분과 염도는 토하젓 일정량에 대해 토마토 소스의 함량이 적을수록 높았으며, pH는 낮게 나타났다. 2. 관능검사에서 토마토 소스의 첨가량이 많을수록 색, 외관, 신냄새, 신맛, 부드러움, 점성 및 전체적인 기호도가 증가하였고 첨가량이 적을수록 부패냉새, 짠맛, 부패맛이 증가하였다. 3. 고추장이 첨가된 토하젓 소스에서는 고추장 첨가량이 많올수록 외관(p

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사람 폐암 세포주에서 시스플라틴이나 독소루비신의 세포독성에 미치는 녹차 추출물의 영향 (Effect of Green Tea Extract on Cisplatin- or Doxorubicin-Induced Cytotoxicity in Human Lung Cancer Cell Lines)

  • 이병래;박재윤;박평심
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.619-624
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    • 2011
  • 항암 화학요법제의 항암작용을 증가시키거나, 부작용을 감소시켜 항암 치료를 효과적으로 할 수 있는 항암치료 보조제(modulator)에 대한 개발의 일환으로 녹차 추출물의 이용가능성을 추정하기 위하여 사람 폐암 세포주인 A549 세포를 배양하여 시스플라틴과 독소루비신의 항암성에 미치는 녹차 추출물과 EGCG의 영향을 비교 관찰하였다. A549 세포에 독성을 나타나는 농도는 녹차 추출물 $400\;{\mu}g$/mL, EGCG $300\;{\mu}g$/mL, 시스플라틴 $10\;{\mu}g$/mL 및 독소루비신 $8\;{\mu}g$/mL로, 녹차 추출물이 세포독성을 나타내는 농도는 시스플라틴이나 독소루비신에 비하면 낮았다. A549 세포에서 시스플라틴 $10\;{\mu}g$/mL 이상의 농도에서 세포활성이 감소되었고, EGCG나 녹차 추출물 $100\;{\mu}g$/mL를 첨가하면 시스플라틴 $6\;{\mu}g$/mL 이상의 농도에서 세포활성이 감소되어 EGCG나 녹차 추출물 첨가로 시스플라틴의 세포독성이 증가되었다. A549 세포에서 독소루비신 $8\;{\mu}g$/mL 이상의 농도에서 세포활성이 감소되었고, EGCG나 녹차 추출물 $100\;{\mu}g$/mL를 첨가하면 독소루비신 $4\;{\mu}g$/mL 이상의 농도에서 세포활성이 감소되어 EGCG나 녹차 추출물 첨가로 독소루비신의 세포독성이 증가되었다. A549 세포에서 녹차추출물 투여 후 p53 및 caspase 3에 대한 Western blot을 시행한 결과 p53및 caspase-3의 유전자 발현이 증가되었다. 이상의 실험결과 녹차추출물은 광범위 항암제 시스플라틴이나 독소루비신의 세포독성을 증강시키는 효과가 있고, 녹차추출물에 의한 p53이나 caspase-3 등과 같은 세포자살유도 단백질의 발현 증가는 녹차추출물에 의한 세포독성 증강효과와 연관이 있을 것으로 추측된다. 녹차추출물의 시스플라틴이나 독소루비신 세포독성 증강효과는 항암화학요법제의 용량을 늘리지 않고 항암력을 증대시킬 수 있기 때문에 항암화학요법 보조제로서 이용될 수 있는 가능성이 높은 것으로 생각되며, 이러한 효과를 규명하기 위한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

백화사설초의 현탁세포배양에서 Elicitation에 의한 Oleanolic acid 생산성 증대 (Enhanced Production of Oleanolic Acid by the Elicitation in Oldenlandia diffusa Suspension Cell Cultures)

  • 이용일;김동일
    • KSBB Journal
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    • 제19권6호
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    • pp.471-477
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    • 2004
  • 중국의 약용 식물들은 중국에서 전통적으로 많은 질병을 예방하거나 치료하는데 쓰여 왔다. 백화사설초는 항암 활성을 지닌 중국의 약용 식물 중의 하나이다. Triterpenoid 화합물인 oleanolic acid와 ursolic acid는 이성질체이며 백화사설초에 포함되어있다 이들은 간 보호, 항염증, 항암, 항체형성 촉진 등의 효과가 알려져 있다. 유용물질을 생산할 목적으로 식물세포배양을 이용할 경우에는 배양조건을 제어함에 따라 유용물질을 포함한 세포를 효율적으로 얻을 수 있으며 수확도 쉽다. 따라서 백화사설초로부터 현탁세포를 유도하기 위해 기본적인 생장조절제인 2,4-D와 kinetin을 사용하였다. 무균 조건하에서 발아시킨 백화사설초의 잎을 사용하여 0.5 mg/L 2,4-D, 0.1 mg/L kinetin, 30 g/L sucrose가 첨가된 Schenk 및 Hildebrandt 배지에서 캘러스를 처음으로 유도하였다. 백화사설초의 현탁세포 유도와 oleanolic acid의 생산성을 위한 최적의 생장조절제 조건은 0.75 mg/L의 2,4-D와 0.1 mg/L의 kinetin이 첨가된 경우였다. Oleanolic acid가 소수성 물질이라는 것에 착안하여 역상 컬럼을 사용한 HPLC로 분석하였는데, Rexchrom S5-100-ODS column의 분리능이 가장 좋았다. Spectrophotometer와 photodiode array detector를 사용하여 oleanolic acid와 ursolic acid의 최적 UV 파장을 검색한 결과, 200 nm에서 최적의 UV 흡광도가 나타났다. 이동상은 acetonitrile과 water를 80 : 20으로, 유속은 1.0 mL/min로 결정하였다. Oleanolic acid의 생산을 증대시키기 위해 signal transducer와 abiotic elicitor를 배양 6일째 첨가하였고, 배양 10일째 수확하였다. 10 mM의 methyl jasmonate, 0.5 mM의 salicylic acid, 0.1 mM의 vanadyl sulfate를 처리했을 경우, 각각 63.6, 99.6, 67.0 mg/L의 oleanolic acid가 생산되었고, 이것은 control에서 생산된 양 (57.4 mg/L)보다 높았다. 특히, 0.5 mM의 salicylic acid를 처리한 경우는 control에 비해 1.74배로 증가하였다. Methyl jasmonate 100 mM을 배양 6일째 첨가했을 때의 세포생장 변화를 보면, 첨가 후 2일이 지나면서부터 세포의 양이 크게 감소하기 시작하여 첨가 4일 후부터는 변화가 없었다. 따라서 methyl jasmonate를 처리 후 4일이 지나면 세포가 모두 죽는다는 것을 알 수 있었다. Methyl jasmonate 100 mM을 첨가한 후 4일째에 수확한 세포로부터 나온 oleanolic acid의 앙은 5.3 mg/L로 매우 적었다. 반면에 첨가 후 2일째에 수확한 세포로부터 나온 양은 94.1 mg/L로 control (43.4 mg/L)에 비해 2.17배로 증가되었다.

추출 공정별 매자나무 추출물의 항암활성 비교 (Comparison of Anticancer Activities of Berberis koreana Extracts Obtained by Different Extraction Processes)

  • 하지혜;권민철;서용창;최운용;정을권;정애란;김진철;안주희;이현용
    • 한국식품과학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.233-239
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    • 2010
  • 본 연구에서는 초고압 및 초음파 공정을 병행하여 실시하는 추출공정을 이용하여 매자나무 수피의 면역활성 및 Sarcoma-180에 의해 유발되는 복수암 및 고형암에 대한 항암활성 증진 효과를 평가하였다. 상기 추출 공정을 통해 매자나무 추출물의 수율이 일반 열수 추출에 비해 1.7배 증가하였으며, 정상세포에 대한 생존율을 80%이상 유지하는 것으로 나타나 독성 저감 효과도 갖는 것으로 확인되었다. 특히, 매자나무의 초고압, 초음파 병행 추출물이 소화기계 암세포주인 AGS와 Caco-2에 대해서 약 70%의 암세포 생육 저해활성을 나타내며, 최고 4 이상의 selectivity를 나타내며 선택적인 암세포 사멸 효과를 나타내었다. 기존의 연구에서 항암성 면역증강제로 사용되고 있는 버섯의 단백 다당체와 관련하여 영지버섯이 효과적인 항암 활성을 나타내며, 특히 위암 세포인 AGS에 대해 50 mg/mL의 고농도의 영지버섯 추출물이 76% 이상의 암세포 생육저해 활성을 나타내었다(24). 이러한 연구 결과와 비교할 때 본 연구의 매자나무 추출물이 갖는 소화기계 암세포 생육저해 활성은 매우 높다고 할 수 있다. 또한 항암성 면역 활성 측정 결과 초고압, 초음파 병행 추출물이 일반 열수 추출 공정이나 초음파, 초고압 단독 추출 공정을 통한 추출물에 비해 nitric oxide 및 IgG의 생성을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. 초고압 및 초음파 추출 공정이 약용작물의 활성성분 용출에 기여하며, 특히 저온 초고압 추출 공정이 매자나무의 주요 활성성분인 berberine의 용출을 증가시킨다는 연구 결과(25,26)에 미루어 볼 때 초고압, 초음파 병행 추출 공정이 매자나무 활성 성분 용출에 효과적인 영향을 미치는 것으로 사료된다. In vivo 실험을 통한 추출 공정별 매자나무 추출물의 항암 활성 평가를 통해서 상기 공정을 통한 매자나무 추출물이 40% 이상의 복수암 유발 마우스의 수명율 연장과 약 75%의 고형암 억제 활성을 나타내며 효과적인 항암활성을 확인할 수 있어, 향후 항암성 면역증강제 및 기능성 항암제로서의 기능성 소재화로서의 활용성이 매우 높을 것으로 사료된다.