아연은 사람에 있어서 필수미량 원소 중의 하나이다. 열대과일 Rambutan으로부터 아연 고함유 효모를 분리하였으며, 이 균주의 아연 함량은 306 ppm (30.6 mg%)이었다. 아연 고함유 효모는 전형적인 둥근 모양과 보통 크기로 다출아 형태를 취하고 있었다. 분리 균주의 동정을 위하여 ITS1-5.8S rDNA sequences를 실시한 결과 효모 S. cerevisiae 와 99%의 높은 상동성을 보였다. 또한 Aspergillus oryzae로 코지를 만들어 알코올 발효를 시킨 결과 12% 정도의 알코올 수득을 얻을 수 있었다. 이상의 결과에서 신규 분리된 효모는 형태학적 및 생리학적 특성과 알코올 발효 특성을 가지는 것으로 보아 S. cerevisiae와 거의 일치하여 S. cerevisiae FF-10으로 명명하였다. 향후 실험에서는 S. cerevisiae FF-10 균주가 세포내에 아연을 최대로 축적할 수 있는 배양 실험조건을 확립할 필요성이 제기된다.
아연 고함유 효모 S. cerevisiae FF-10의 항산화능을 검토하기 위하여 DPPH 전자 공여능, linoleic acid을 이용한 ferric thiocyanate법과 TBA법에 의한 과산화지질 생성 정도 및 흰쥐 간 조직 생체막을 이용한 TBARS법에 의한 과산화지질 생성 정도를 측정하였다. 본 실험은 효모 생육배지인 YM 기본배지와 아연 생산량을 증대시키는 YM 최적배지에서 각각 배양된 S. cerevisiae FF-10의 세포 파쇄액의 항산화 활성을 비교하였다. DPPH 전자 공여능은 양성 대조구로 사용한 BHT에서 가장 높았고, YM 기본배지 보다는 YM 최적배지에서 배양된 FF-10 세포 파쇄액에서 항산화 활성이 높게 나타났다. 간 조직 생체막 과산화지질 생성 정도는 BHT > 최적 생산배지 > 기본배지 순으로 저해되었다. Linoleic acid를 이용한 과산화지질 생성정도는 음성 대조구에서 반응 1일째부터 급격히 증가한 후 반응종료일까지 계속 그 수준이 유지되었고, 양성 대조구인 BHT 처리구에서는 과산화지질 생성이 억제되어 높은 항산화활성이 확인되었으며, YM 기본배지 보다는 YM 최적배지에서 높은 과산화지질 생성 저해활성을 보였다. 이상의 결과에서 in vitro 항산화 실험계인 DPPH radical scavenging activity, 간 조직 생체막과 linolic acid 지방산을 이용한 ferric thiocyanate and TBARS 측정에서 항산화 활성은 양성 대조구인 BHT 보다는 낮았으나 최적배지에서 배양된 아연 고함유 효모 S. cerevisiae FF-10 균주의 세포 파쇄액에서 모두 높게 나타나 in vivo 항산화 실험계에서도 확인이 필요한 것으로 사료되어 진다.
항산화물질인 glutathione (${\gamma}$-L-glutamyl-cysteinyl-glycine) 고함유 효모 Saccharomyces cerevisiae FF-8에서 생산된 glutathione을 함유한 세포 추출액의 항산화 활성을 in vitro 과산화지질 실험계인 DPPH($a,{\;}\acute{a}-diphenyl-\beta-picrylhydrazyl$)법, linoleic acid를 이용한 ferric thiocyanate법과 TBA법 및 microsome 생체막 지질 과산화물 생성정도의 TBARS법으로 측정하였다. YM 최적 배지에서 생산된 glutathione 농도는 $204\mug/ml$로 YM 기본배지에서 생산된 glutathione 농도 $74\mug/ml$보다 2.76배 증가하였다. 본 실험에서는 YM 기본배지와 최적배지에서 S. cerevisiae FF-8이 생산하는 glutathione 함량에 따른 항산화 활성을 비교하였다. DPPH 측정법에서는 짙은 자색의 탈색되는 정도로 나타내는 전자 공여능이 glutathione 함량이 높은 최적 생산배지에서 S. cerevisiae FF-8가 생산하는 glutathione고함유 세포 추출액에서 대조구인 $ 0.05\%BHT $와 비슷한 수준으로 항산화 활성이 높게 나타났다. 각 조직 microsome을 이용한 생체막 지질 과산화 억제정도는 최적 생산배지에서 전체적으로 높게 나타났으며, 간장 $60.98\%$, 신장 $56.43\%$, 심장 $52.91\%$, 뇌 $52.13\%$, 고환$45.57\%$ 및 비장 $42.95\%$순으로 나타났다 Linoleic acid 산화 실험계를 이용한 ferric thiocyanate법에서는 최적 생산배지가 반응 7일째까지 대조구에 비해 강한 항산화 활성을 보였으며, TBA법에서는 반응 5일째까지 최적 생산배지가 YM 배지보다는 높은 항산화 활성을 나타내었다 이상의 결과에서 Saccharomyces cerevisiae FF-8 균주가 glutathione을 생산하는 최적배지 조건에서 생산된 glutathione 고함유 세포 추출액은 in vitro 항산화 실험계인 DPPH radical scavenging activity, ferric thiocyanate and TBARS 측정에서 항산화 활성을 나타내는 생리활성 성분을 지닌 것으로 나타나 천연 항산화제로서의 사용 가능성을 시사하였다.
간 질환 개선용 영양보충제로 시판되고 있는 글루타티온 고함유 Saccharomyces cerevisiae FF-8 효모 균체(FF-8) 급여가 사염화탄소 및 알코올-유발 흰쥐 조직 스트레스에 대하여 억제효과가 있다는 것을보고한 바 있다. 본 실험에서는 글루타티온 고함유 효모 FF-8 급여에 의한 오르트산-유발 지방간에서 각 조직 중 과산화지질 농도와 간 조직 내 미네랄 성분과의 관계를 검토하였다. 체중 증가량은 정상군은 두 실험군에 비해 증가하였으나, 오르트산 급여 실험군들에서는 체중 증가량이 5% 수준에서 유의적으로 감소하였다. 각 조직 중량은 오르트산 급여군에서 간 조직에서 5% 수준에서 유의적으로 증가하였고 FF-8 투여에 의해 다소 감소하는 것으로 나타났다. 한편, 신장 및 비장에서도 오르트산 급여에 의해 5% 수준에서 유의적으로 감소하였다. 간 조직 중의 과산화지질 농도는 오르트산 급여군에서 5% 수준에서 유의적으로 증가하였고, FF-8 균체 급여군에서 감소하였다. 이때 간 조직 중의 글루타티온 농도도 유사한 경향을 보였다. 천연 항산화 미네랄로 알려진 간 조직 중의 아연 농도는 정상군에 비해 오르트산 유발 지방간에서 감소하였고, FF-8 균체 급여에 의해 다소 증가되는 것으로 나타났다. 이상의 실험 결과에서 오르트산-유발 지방간에서 지질과산화 농도의 증가는 간 조직내 천연 항산화 물질인 글로타티온과 아연 농도의 현저한 감소에 기인하였고, 항산화 물질인 글루타티온을 고함유한 S. cerevisiae FF-8 효모 균체 동시 급여에 의해서는 글로타티온과 아연 농도의 증가에 의해 과산화지질 농도가 경감됨으로서 오르트산 유발 산화스트레스를 경감시키는 효과가 있는 것으로 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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