• Biomolecules & Therapeutics
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• 제17권3호
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• pp.325-331
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• 2009

The object of this study was to evaluate the single oral dose toxicity of Low Molecular Weight Fucoidan (LMF) in male and female rats. LMF was administered to female and male SD rats as an oral dose of 2,000, 1,000 and 500 mg/kg (body wt.). Animals were monitored for the mortality and changes in body weight, clinical signs and gross observation organ weight and histopathology of 14 principle organs were examined upon necropsy. As the results, no LMF treatment related mortalities, clinical signs, changes on the body and organ weights, gross and histopathological observations against 14 principle organs were detected up to 2,000 mg/kg in both female and male rats except for some sporadic findings not LMF treatment related toxicological signs. Therefore, $LD_{50}$ (50% lethal dose) and approximate LD of LMF after single oral treatment in female and male rats were considered over 2,000 mg/kg - the limited dosages recommended by KFDA Guidelines [2005-60, 2005], respectively.

• 한국식품과학회지
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• 제40권5호
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• pp.545-550
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• 2008

본 연구는 톳에서 푸코이단의 추출시 초음파 공정을 이용하여 처리함으로써 유래 푸코이단의 저분자화를 통한 면역활성 및 항암활성의 증진 효과를 알아보고자 톳 유래 푸코이단 및 저분자 푸코이단(분자량 14,000 이하)을 이용하여 수행하고, 푸코이단 표준물질과 비교하였다. 시료 첨가를 통한 면역 B세포와 T세포의 생육도에서 톳 유래 저분자 푸코이단이 1.0 mg/mL의 농도에서 무첨가 대조구와 비교해 각각 367%와 387%의 생육도를 나타내며 가장 높은 활성을 나타내었다. 면역세포의 cytokine 분비량 측정에서도 생육도 측정에서와 유사한 결과를 나타내며 저분자 푸코이단이 가장 많은 cytokine 분비량을 나타내었으며, 이는 NK 세포의 생육에도 영향을 끼치는 것으로 사료되는 바, NK 세포 생육 증진에서도 가장 높은 수치를 나타냈다. 인간 정상세포를 이용한 세포독성 측정에서는 시료 간 큰 차이를 보이지는 않았으나 1.0 mg/mL에서 푸코이단 표준물질이 21.45%로 가장 높은 수치를 나타내었고, 저분자된 톳 유래 푸코이단이 19%로 가장 낮은 수치를 나타내었다. 인간폐암세포인 A549와 유방암세포인 MCF-7에 대한 생육억제 활성 측정에서도 저분자 푸코이단이 1.0 mg/mL의 농도에서 각각 69.8%와 83.3%를 나타내었으며, 푸코이단 표준물질도 55% 이상의 활성을 나타내었다. 이상의 결과를 통해 푸코이단 시료는 저분자화를 통해 면역 및 항암활성의 증진이 가능함을 확인하였다.

• Toxicological Research
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• 제24권1호
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• pp.79-86
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• 2008

This study was conducted to obtain information of the oral dose toxicity of low molecular fucoidan (LMF) in male and female mice. In order to calculate 50% lethal dose ($LD_{50}$) and approximate lethal dose (LD), test material was once orally administered to male and female ICR mice at dose levels of 2000, 1000, 500, 250, 125 and 0 (vehicle control) mg/kg (body wt.). The mortality and the changes on body weight, clinical signs, gross observation and organ weight and histopathology of principle organs were monitored 14 days after LMF treatment. We could not find any mortalities, clinical signs, body weight changes and gross findings. In addition, significant changes in the organ weight and histopathology of principal organs were not observed except for some sporadic findings. The results obtained in this study suggest that LMF may not be toxic in mice and may be therefore safe for clinical use. The $LD_{50}$ and approximate LD in mice after single oral dose of LMF were considered over 2000 mg/kg in both female and male mice.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.886-891
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• 2008

접촉 글로우방전 전기분해(CGDE)는 일반적인 전기분해와 다르게 높은 전압에서 전극과 전극을 둘러싼 전해질 사이에 글로우 방전에 의한 플라즈마가 형성돼 일어나는 전기분해다. 본 연구에서는 먼저 NaCl 용액에서 CGDE 거동을 파악하고 그리고 CGDE에 의한 후코이단의 저분자화에 대해 연구하였다. NaCl 전해질에서 CGDE 과정이 시작되면 전압 증가에 따라 글로우 방전이 활발하게 되고 그에 따라 전류밀도가 감소하고 온도가 내려갔다. 반응시간에 따른 후 코이단의 분자량 변화로부터 저분자화반응은 1차 반응속도 식을 따름을 보였다. CGDE에 의해 후코이단의 분자량이 처음의 약 1/40로 감소하였으며, CGDE 저분자화 과정에서 황산기 함량과 fucos 함량의 감소가 없었다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제18권1호
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• pp.111-121
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• 2010

In order to investigate the preliminary repeat oral dose toxicity and to determine the highest dosage for further 4-week repeated dose toxicity test, Low Molecular Weight Fucoidan (LMF) has been showed various pharmacological effects, was orally administered to female and male rats, once a day for 14 days at dose levels of 2,000, 1,000, 500 and 0 (vehicle control) mg/kg (body weights) in a volume of 10 ml/kg. The mortality and changes on the body weights, clinical signs, hematology, serum biochemistry and gross observations were monitored with organ weight and histopathology of principle organs. As the results of 14-day repeated oral treatment of LMF, no LMF treatment related mortalities were detected up to 2,000 mg/kg in both male and female rats, respectively. In addition, no noticeable changes on the body weight and clinical signs were detected except for significant decreases on the body weights and gains restricted to male 2,000 mg/kg treated groups as compared with male vehicle control. No meaningful changes on the organ weights, hematological, serum biochemistrical, gross and histopathological findings were observed. Therefore the highest dosage in the 4-week repeated dose toxicity test is suggested as 2,000 mg/kg in both female and male rats, respectively.

• 농업과학연구
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• 제36권1호
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• pp.41-50
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• 2009

Fucoidan is a uniquely-structured sulfated fucose-rich polysaccharide derived from brown algae. Recently, the abalone glycosidase-digested fucoidan extract (fucoidan extract) derived from seaweed Cladosiphon novae-caledoniae Kylin (Mozuku) draws much attention because of its clinical anti-cancer effect in Japan. Here, we report the cancer cells-specific apoptosis inducing effects of the fucoidan extract. The fucoidan extract suppressed the growth of various anchorage-dependent and -independent cancer cells. The fucoidan extract contained low molecular weight components, which induced apoptosis of human leukemic HL 60 cells but not of human lymphocytes. It was shown that the fucoidan extract lead caspase 3/7 activation and loss of mitochondrial membrane potential in HL 60 cells. Another function of the fucoidan extract was also observed. It has been known that sugar chain expression on the surface of cancer cell membrane changes dependent on their malignancy. The analysis on sugar chain expression profiling using FITC-labeled lectins revealed that the expression of concanavalin A (Con A) binding sugar chain was enhanced by the treatment of human lung adenocarcinoma A549, human uterine carcinoma HeLa and human fibrosarcoma HT1080 cells with the fucoidan extract. Con A-induced apoptosis of cancer cells was stimulated in a dose-and time-dependent manner by the treatment with the fucoidan extract but not of human normal fibroblast TIG-1 cells.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권8호
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• pp.1017-1025
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• 2022

Bone homeostasis is regulated by constant remodeling through osteogenesis by osteoblasts and osteolysis by osteoclasts and osteoporosis can be provoked when this balance is broken. Present pharmaceutical treatments for osteoporosis have harmful side effects and thus, our goal was to develop therapeutics from intrisincally safe natural products. Fucoidan is a polysaccharide extracted from many species of brown seaweed, with valuable pharmaceutical activities. To intensify the effect of fucoidan on bone homeostasis, we hydrolyzed fucoidan using AMG, Pectinex and Viscozyme. Of these, fucoidan biotransformed by Pectinex (Fu/Pec) powerfully inhibited the induction of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity in osteoclasts differentiated from bone marrow macrophages (BMMs) by the receptor for activation of nuclear factor-κB ligand (RANKL). To investigate potential of lower molecular weight fucoidan it was separated into >300 kDa, 50-300 kDa, and <50 kDa Fu/Pec fractions by ultrafiltration system. The effects of these fractions on TRAP and alkaline phosphatase (ALP) activities were then examined in differentiated osteoclasts and MC3T3-E1 osteoblasts, respectively. Interestingly, 50-300 kDa Fu/Pec suppressed RANKL-induced osteoclasts differentiation from BMMs but did not synergistically enhance osteoblasts differentiation induced by osteogenic agents. In addition, this fraction inhibited the expressions of NFATc1, TRAP, OSCAR, and RANK, which are all key transcriptional factors involved in osteoclast differentiation, and those of Src, c-Fos and Mitf, as determined by RT-PCR. In conclusion, enzymatically low-molecularized 50-300 kDa Fu/Pec suppressed TRAP by downregulating RANKL-related signaling, contributing to the inhibition of osteoclasts differentiation, and represented a potential means of inducing bone remodeling in the background of osteoporosis.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.238-243
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• 2012

국내에서는 다시마 뿌리가 아직 활용되지 않고 있다. 본 연구에서는 다시마 뿌리에서 탄수화물과 미네랄 등을 추출하는 공정을 개발하고 이들의 특성을 측정하였다. 해조류의 다당류 추출은 수율을 높이기 위해서 염산을 많이 사용하는데 본 연구에서는 기능성 식품에 이용하기 위해 구연산과 같은 유기산을 사용해 추출하였다. 유기산은 추출 효율이 강산에 비해 낮으므로 최적의 추출 조건을 찾는 연구를 하였다. 추출온도, 추출시간, 유기산의 농도, 시료 입자 크기 등을 변화시키며 다당 수율을 측정하는 실험을 하였다. 시료 입자가 작을수록 추출 온도가 높을수록 수율은 증가하였다. $100^{\circ}C$에서 구연산 농도 0.2 wt%로 4.0시간 추출했을 때 수율은 19%였다. 다시마뿌리 추출액의 K/Na 비가 약 3으로 칼륨이 많이 함유되어 있었다. 다시마 뿌리에서 추출한 후코이단은 미역에서 추출한 후코이단과 비교해 당의 조성은 비슷하였으나, 분자량은 더 작았다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권5호
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• pp.522-527
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• 2008

불가사리 콜라겐으로부터 저분자 활성 펩타이드를 SDS-PAGE로 분리하고 MALDI-TOF MS를 이용한 분자량 측정을 통해fraction별로 F1-F5의 5개 시료로 나누어 실험을 수행하였다. 인간 fibroblast를 이용한 세포독성 측정에서 1.0 mg/mL 농도의 시료 첨가를 통한 모든 조건에서 20%의 이하의 세포독성을 나타냄에 따라 불가사리 유래 펩타이드가 세포 수준에서 유의할만한 세포독성을 나타내지 않음 확인하였다. 대식세포를 이용한 $NO^-$ 생성능 측정에서는 시료만 처리했을 경우 무처리 대조군과 비교하여 큰 변화를 관찰 할 수 없었으나, LPS와의 혼합 처리를 통해 F2가 최대 33.8 ${\mu}M$의 NO의 생성량을 나타냄에 따라 시료첨가를 통해 면역 기작이 획기적으로 증진되는 효과를 보였다. 인간 fibroblast인 CCD-986sk의 생육에서 UV 조사를 통한 $PGE_2$ 발현도 측정 실험에서는 시료첨가를 통해 $PGE_2$의 발현이 농도 의존적으로 감소되는 결과를 나타내었으며, 세포 증식에 따른 콜라겐 합성능의 비교 결과에서는 시료 첨가를 통해 모든 조건의 콜라겐 생성량이 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 F1과 F2가 1.0 mg/mL의 농도에서 각각 121.2$\pm$3.7%과 127.8$\pm$1.1%를 나타내며 양성 대조군에 비해 높은 콜라겐 합성량을 나타내었다. 면역 활성 탐색을 위한 hyaluronidase 저해효과 측정에서도 F2가 535.7 ${\mu}g/mL$로 가장 낮은 $IC_{50}$을 나타내었다. 이상의 실험을 통해 불가사리 유래 콜라겐의 저분자 펩타이드는 세포독성 낮고 NO 생성 촉진 활성, $PGE_2$ 발현 저해 및 콜라겐의 생성 촉진 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 불가사리 유래 콜라겐 펩타이드의 기능성 향장 소재로서 활용 가능성을 확인해주는 긍정적인 결과로 향후 추가적인 연구를 통해 불가사리의 향장소재로서의 활용이 기대된다.