바다의 무척추동물(無脊椎動物) 중(中) 갑각류(甲殼類)에 속하는 꽃게(Portunus trituberculatus), 두점박이꽃게(Charybdis bimaculata), 보리새우 (Penaeus japonicus), 홍새우(Metapenaeus intermedius) 및 바다가재(Squilla oratoria) 등(等) 5종(種)을 택하여 이들의 말린 껍질에서 Ca과 같은 무기질(無機質)을 제거(除去)하여 chitin-protein complex를 얻었다. 이 chitin-protein 복합물(複合物)에 대하여 추출조건(抽出條件)을 달리하여 분리(分離)시켜 얻은 단백질량(蛋白質量)을 측정(測定)하였다. 또한 각(各) 껍질시료(試料)를 $H_2SO_3$ 등(等)으로 처리하여 얻은 조(粗)chitin질(質) 및 이것을 다시 정제(精製)하여 얻은 정제(精製) chitin질(質)의 함량(含量)을 측정(測定)하였고 한편 정제(精製) chitin질(質)을 위상차현미경(位相差顯微鏡)으로 관찰(觀察)하였다. 그 결과(結果)를 종합(綜合)하면 다음과 같다. 1. 총단백질량(總蛋白質量)은 3.1%에서 10.9%까지였으며 아주 어린 동물(動物)을 사용한 두점박이꽃게가 3.1%로서 가장 낮은 값을 나타내었다. 총단백질(總蛋白質) 중(中) EDTA처리로 분리(分離)된 단백질(蛋白質)은 홍새우의 6.4%에서 두점박이꽃게의 26.7%까지이었으며 주(主)로 수소결합(水素結合)을 끊은 7M urea용액에 의해 분리(分離)된 단백질(蛋白質)은 보리새우의 0.1%에서 바다가재의 6.9%까지로 나타났다. 공유결합(共有結合)된 단백질량(蛋白質量)을 구하기 위하여 알칼리 처리를 하였는데 격렬한 조건(條件) 즉(卽) 1N NaOH용액으로 $100^{\circ}C$에서 48시간 처리로 분리(分離)된 단백질량(蛋白質量)은 두점박이꽃게의 51.7%에서 홍새우의 86.9%까지로 총단백질(總蛋白質)의 대부분을 차지하였다. 2. 조(粗)chitin질(質)의 함량(含量)은 꽃게가 말린 껍질의 31.8%, 두점박이꽃게 13.6%, 보리새우 34.1%, 홍새우 35.0% 및 바다가재 32.6%이었으며 정제(精製)chitin질(質)의 함량(含量)은 꽃게가 21.1%, 두점박이꽃게 6.2%, 보리새우 20.2%, 홍새우 27.1% 및 바다가재 25.5%로서 두점박이꽃게가 매우 낮은 값을 나타내었다. 이는 두점박이꽃게의 경우 다른 것들과는 달리 매우 어린 동물(動物)을 사용한 때문인 것으로 생각된다. 정제(精製) chitin질(質)과 공유결합(共有結合)된 단백질량(蛋白質量)과의 비(比)는 꽃게, 보리새우 및 홍새우가 다같이 2.7:1이었으며 두점박이꽃게가 3.0:1, 바다가재가 6.1:1이었다. 3. 정제(精製)chitin질(質)의 현미경소견(顯微鏡所見)을 보면 각 표본(標本)에 있어 모두 섬유상(纖維狀)의 형태(形態)를 갖추고 있었다.
본 연구는 갈색거저리 동충하초 열수 추출물의 유산균 발효에 따른 항산화 활성에 대해 연구하였다. 갈색거저리 동충하초의 열수 추출물과 주정 농도별 추출물의 DPPH 자유 라디칼 소거 활성을 측정한 결과 열수 추출물이 74.81 EDA%로 가장 높았고 $80^{\circ}C$에서 30분 추출이 76.49 EDA%로 가장 높은 활성을 보였다. 7가지 프로바이오틱스 유산균주를 갈색거저리 동충하초 열수 추출물에 첨가하여 배양 시간별로 DPPH 자유 라디칼 소거 활성을 측정한 결과는 S. thermophilus 균주가 배양 6시간째 80.01 EDA%로 가장 높게 나타나 갈색거저리 동충하초 발효 우수 균주로 최종 선정하였다. 갈색 거저리 동충하초 열수 추출물의 유산균 발효 전 후 일반성분 조성 변화는 수분이 $85.27{\rightarrow}68.54%$로 감소하였고, 조단백질은 $2.97{\rightarrow}3.56%$, 조지방은 $0.32{\rightarrow}1.08%$로 증가하였다. 무기성분은 K가 5.92 mg%로 가장 높은 함량을 보였고, Na, Mg, Ca 및 Zn 모두 발효 후 증가하였으며, 총 유리아미노산 함량은 물 추출물 10,221.02 mg%, 유산균 발효물 9,458.66 mg%로 물 추출물의 함량이 더 높게 나타났다. 갈색거저리 동충하초의 지표물질로 알려진 cordycepin은 발효를 통해 7.02 mg%에서 8.66 mg%로 증가하였다. 발효 전 후에 따른 색도를 측정한 결과 발효 후 a 값은 $66.72{\rightarrow}149.92$로 증가 하였고, L 값과 b 값은 각각 $15.79{\rightarrow}-15.75$, $54.45{\rightarrow}0.01$로 발효 후 감소하였다. 갈색거저리 동충하초 열수 추출물의 유산균 발효에 따른 DPPH 자유라디칼 소거능을 측정한 결과 발효 전 84.69 EDA%에서 발효 후 91.92 EDA%로 증가 하였으며, $ABTS^+$ 자유 라디칼 소거 활성과 SOD 활성 또한 발효 후 증가하는 것을 확인하였다.
잡곡 류에 속하는 기장(Panicum miliaceum L.)의 항암 효과를 알아보기 위해, 기장의 종자를 80% 에탄올(EtOH)로 추출하였으며, 이를 감압 농축하여 건조시키고 재차 물에 녹인 후 4가지 유기용매(헥산, 메틸렌크로라이드, 에틸아세테이트 및 부탄올)로 순차적으로 추출 분획하였다. 다양한 인간 암세포에 대하여 80% 에탄올 추출물의 세포독성을 조사한 결과, 인간 유방암 세포주 MDA-MB-231에 대한 세포독성 효과가 가장 강하게 나타났다. 또한 에탄올 추출물 유래 각 유기용매 분획들 중에서 세포독성이 가장 높게 나타난 부탄올 분획을 사용하여, 유방암 세포주 MDA-MB-231에 대한 아폽토시스성 세포사멸 유도 효과를 조사하였다. 그 결과로서, BAK/BAX 활성화, 미토콘드리아 막 전위(Δψm) 손실, 미토콘드리아 시토크롬 c 방출, 카스파아제-8/-9/-3의 활성화, PARP의 분해, 그리고 TUNEL-양성 아폽토시스성 DNA 단편화와 같은 아폽토시스 반응들이 검출되었다. 한편, 인간 급성백혈병 Jurkat T 세포의 A3 클론(야생형), I2.1 클론(FADD-결손형) 및 I9.2 클론(카스파아제-8 결손형)은 부탄올 분획의 세포독성에 대해 유사한 감수성을 나타내었는데, 이는 부탄올 분획의 아폽토시스 유도 활성에는 외인성 아폽토시스 기전이 관련되지 않음을 시사한다. 흥미롭게도, 인간 정상 유방 상피세포 MCF-10A는 유방암 MDA-MB-231세포에 비해 부탄올 분획의 세포독성에 대하여 훨씬 낮은 감수성를 보였다. 이러한 연구결과는 기장 종자 유래 부탄올 분획의 인간 유방암 세포주 MDA-MB-231에 미치는 세포독성효과는 BAK/BAX 활성화에 따른 미토콘드리아 외막 손상 및 시토크롬 c 방출, 이에 수반되는 카스파아제 활성화에 의해 매개됨을 보여준다.
본 연구에서는 주박의 기능성 화장품 소재로서의 활용 가능성을 평가하기 위해 분획물에 따른 항산화 활성평가와 인간섬유아세포인 CCD-986sk 세포에서의 주름효능 평가를 진행하였다. ABTS+ radical 소거능 측정을 통해 항산화 활성을 확인한 결과, 주박 Ethyl Acetate 분획물 1,000 ㎍/ml 농도에서 75.5%로 나타나 분획 용매 중 가장 높은 항산화 활성을 보였다. Elastase, Collagenase 저해 활성 측정을 통해 주름 개선 효과를 확인하였으며, 두 실험 결과 모두 주박 Ethyl Acetate 분획물이 1,000 ㎍/ml 농도에서 가장 높은 효능을 나타내었다. UVB로 유도된 CCD-986sk 세포 내 pro-collagen type I의 합성율을 측정한 결과 주박은 동일농도에서 20 ㎍/ml에서 Ethyl Acetate, Water, Acetonitrile, Hexan 분획물 순으로 높은 효능을 보였다. 콜라겐 분해효소인 MMP-1의 저해률을 측정한 결과 4가지 용매 분획몰은 20 ㎍/ml에서 모두 70% 이상의 효능을 나타내었다. Real time PCR 실험에서 pro-collagen type I, MMP-1 및 MMP-3의 mRNA 발현량을 측정한 결과 UVB 단독군 대비 Jubak 추출물을 함께 처리했을 때 pro-collagen type I의 단백질 발현량이 증가되었고, MMP-1과 MMP-3의 mRNA 발현량은 감소하는 것을 확인하였으며 대조군(EGCG) 다음으로 Ethyl Acetate 추출물이 주름 개선에 가장 효능이 우수하였다. 이상의 결과로 주박의 용매 분획물 중 Ethyl Acetate 분획물은 UVB 자극에 의한 광노화에 대한 항주름 효과가 있음을 확인하여 화장품의 천연물 소재로서의 이용이 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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