대두발효 과정에서 바실러스 낫토균(Bacillus subtilis 및 B. firmus)으로부터 생성된 나토키나제(nattokinase)의 항혈전 효능을 혈행개선제인 aspirin 및 혈전용해제인 tissue-type plasminogen activator (t-PA)와 비교 평가하였다. 또한 작용기전을 규명하기 위해 in vitro 혈소판응집과 ...
대두발효 과정에서 바실러스 낫토균(Bacillus subtilis 및 B. firmus)으로부터 생성된 나토키나제(nattokinase)의 항혈전 효능을 혈행개선제인 aspirin 및 혈전용해제인 tissue-type plasminogen activator (t-PA)와 비교 평가하였다. 또한 작용기전을 규명하기 위해 in vitro 혈소판응집과 thromboxane B2 (TXB2) 생성에 대한 영향을 분석하였다. Nattokinase를 혈소판분획에 농도별로 첨가하고 혈소판응집 유도제인 collagen과 thrombin을 처리했을 때 혈소판 응집 뿐만 아니라 TXB2의 생성을 농도 의존적으로 억제하였다. 혈전형성에 대한 예방 효능 평가를 위해 nattokinase를 랫드에 1주일간 경구투여하고, 경동맥에 35% FeCl3를 적신 filter paper를 10분간 접촉시켜 혈전을 유발시킨 다음 혈류측정기를 이용하여 혈류의 흐름을 측정하였다. Nattokinase는 FeCl3에 의한 동맥 폐쇄시간을 농도 의존적으로 연장하였는데, 160 mg/kg에서는 동맥폐쇄 시간을 2배로 늘렸으며, 특히 400 mg/kg에서는 aspirin (30 mg/kg)과 마찬가지로 동맥폐쇄를 완전히 차단하였다. 사후 치료적인 측면에서 혈전용해 효능을 평가하기 위해 경동맥에 25% FeCl3로 적신 filter paper를 10분간 접촉시켜 혈전을 유발하고, 3분 뒤 nattokinase 또는 t-PA를 정맥 내로 투여하였다. Nattokinase는 동맥폐쇄를 농도 의존적으로 지연시켰는 바, 75 mg/kg에서는 8.5 mg/kg t-PA와 마찬가지로 동맥폐쇄를 완전히 억제하였다. 부작용 측면에서 t-PA는 10 mg/kg에서 폐와 흉선에 점상출혈을 유발하고, 20 mg/kg에서는 광범위한 출혈을 일으켰다. 이에 비해, nattokinase는 300 mg/kg에서 폐에서 약간의 출혈을 유발하였다. 이러한 부작용 유발용량 대비 유효용량을 기초로 안전역(safety margin)을 계산했을 때, t-PA는 약 1.2로, nattokinase는 약 4.0으로 추정되었다. 한편, dexamethasone (2 mg/kg)의 복합투여는 t-PA의 용량에는 이렇다 할 영향을 나타내지 않았지만, nettokinase의 효능과 안전성을 증대시켰다: 즉, dexamethasone은 nattokinase의 유효용량을 50 mg/kg으로 낮추고, 독성용량을 400 mg/kg으로 증가시킴으로써 안전역을 8.0으로 높였다. 이러한 결과는 nattokinase가 thromboxane 생성을 차단하여 혈소판응진을 억제하고, 산화적 동맥손상에 따른 혈전형성을 지연시킴은 물론, 생성된 혈전을 용해시킴을 시사한다. 따라서 nattokinase는 출혈 부작용이 적으면서 혈행을 개선할 수 있는 좋은 기능성 식품 또는 혈전용해제 후보가 될것으로 기대된다.
대두발효 과정에서 바실러스 낫토균(Bacillus subtilis 및 B. firmus)으로부터 생성된 나토키나제(nattokinase)의 항혈전 효능을 혈행개선제인 aspirin 및 혈전용해제인 tissue-type plasminogen activator (t-PA)와 비교 평가하였다. 또한 작용기전을 규명하기 위해 in vitro 혈소판응집과 thromboxane B2 (TXB2) 생성에 대한 영향을 분석하였다. Nattokinase를 혈소판분획에 농도별로 첨가하고 혈소판응집 유도제인 collagen과 thrombin을 처리했을 때 혈소판 응집 뿐만 아니라 TXB2의 생성을 농도 의존적으로 억제하였다. 혈전형성에 대한 예방 효능 평가를 위해 nattokinase를 랫드에 1주일간 경구투여하고, 경동맥에 35% FeCl3를 적신 filter paper를 10분간 접촉시켜 혈전을 유발시킨 다음 혈류측정기를 이용하여 혈류의 흐름을 측정하였다. Nattokinase는 FeCl3에 의한 동맥 폐쇄시간을 농도 의존적으로 연장하였는데, 160 mg/kg에서는 동맥폐쇄 시간을 2배로 늘렸으며, 특히 400 mg/kg에서는 aspirin (30 mg/kg)과 마찬가지로 동맥폐쇄를 완전히 차단하였다. 사후 치료적인 측면에서 혈전용해 효능을 평가하기 위해 경동맥에 25% FeCl3로 적신 filter paper를 10분간 접촉시켜 혈전을 유발하고, 3분 뒤 nattokinase 또는 t-PA를 정맥 내로 투여하였다. Nattokinase는 동맥폐쇄를 농도 의존적으로 지연시켰는 바, 75 mg/kg에서는 8.5 mg/kg t-PA와 마찬가지로 동맥폐쇄를 완전히 억제하였다. 부작용 측면에서 t-PA는 10 mg/kg에서 폐와 흉선에 점상출혈을 유발하고, 20 mg/kg에서는 광범위한 출혈을 일으켰다. 이에 비해, nattokinase는 300 mg/kg에서 폐에서 약간의 출혈을 유발하였다. 이러한 부작용 유발용량 대비 유효용량을 기초로 안전역(safety margin)을 계산했을 때, t-PA는 약 1.2로, nattokinase는 약 4.0으로 추정되었다. 한편, dexamethasone (2 mg/kg)의 복합투여는 t-PA의 용량에는 이렇다 할 영향을 나타내지 않았지만, nettokinase의 효능과 안전성을 증대시켰다: 즉, dexamethasone은 nattokinase의 유효용량을 50 mg/kg으로 낮추고, 독성용량을 400 mg/kg으로 증가시킴으로써 안전역을 8.0으로 높였다. 이러한 결과는 nattokinase가 thromboxane 생성을 차단하여 혈소판응진을 억제하고, 산화적 동맥손상에 따른 혈전형성을 지연시킴은 물론, 생성된 혈전을 용해시킴을 시사한다. 따라서 nattokinase는 출혈 부작용이 적으면서 혈행을 개선할 수 있는 좋은 기능성 식품 또는 혈전용해제 후보가 될것으로 기대된다.
Anti-thrombotic effects of nattokinase, an enzyme produced by Bacillus subtilis and B. firmus during fermentation of soybeans, were investigated in comparison with aspirin (a blood flow enhancer) and tissue-type plasminogen activator (t-PA, a thrombolytic drug). In order to elucidate underlying mech...
Anti-thrombotic effects of nattokinase, an enzyme produced by Bacillus subtilis and B. firmus during fermentation of soybeans, were investigated in comparison with aspirin (a blood flow enhancer) and tissue-type plasminogen activator (t-PA, a thrombolytic drug). In order to elucidate underlying mechanisms, inhibitory activities of nattokinase on the platelet aggregation and thromboxane B2 formation in vitro were analyzed. Nattokinase not only significantly inhibited both the collagen- and thrombin-induced aggregation of platelets from rabbit platelet-rich plasma, but also reduced thromboxane B2 formation from collagen-activated platelets in a concentration-dependent manner. As a preventive mode on the thrombus formation, rats were orally treated with nattokinase (100-400 mg/kg) or aspirin (30 mg/kg) for 1 week, carotid arterial thrombosis was induced by applying 35% FeCl3-soaked filter paper for 10 min, and the blood flow was monitored. Nattokinase delayed the arterial occlusion in a dose-dependent manner, doubling the occlusion time at about 160 mg/kg. Especially, a high dose (400 mg/kg) of nattokinase fully prevented the arterial occlusion, as achieved with aspirin (30 mg/kg). As a therapeutic mode for thrombolysis, arterial thrombosis was induced by applying 25% FeCl3-soaked paper for 10 min, and intravenously administered with nattokinase (25-300 mg/kg) or t-PA (5-30 mg/kg) in 3 min. Nattokinase delayed the arterial occlusion in a dose-dependent manner, fully inhibiting at 75 mg/kg, which was achieved with about 8.5 mg/kg of t-PA. In terms of adverse-effects, t-PA caused petechial hemorrhage in the lungs and thymus at 10 mg/kg, leading to extensive bleeding at 20 mg/kg. By comparison, intravenous injection of nattokinase induced pulmonary hemorrhage from 300 mg/kg. The safety margins for t-PA and nattokinase were estimated to be 1.2 and 4.0, respectively. In addition, dexamethasone (2 mg/kg) enhanced the efficacy and safety of nattokinase, in comparison with the beneficial effect on the safety of t-PA. Dexamethasone decreased the therapeutic dose of nattokinase to 50 mg/kg, but increase the hemorrhagic dose to 400 mg/kg, leading to the safety margin of 8.0. Dexamethasone also increased the safety margin of t-PA to 2.4. The results indicate that nattokinase inhibits platelet aggregation by blocking thromboxane formation as well as delays thrombus formation and dissolves thrombi induced by oxidative arterial injury. Therefore, it is suggested that nattokinase could be a good candidate as functional food and/or thrombolytic drug with relatively-low hemorrhagic risk for the improvement of blood flow.
Anti-thrombotic effects of nattokinase, an enzyme produced by Bacillus subtilis and B. firmus during fermentation of soybeans, were investigated in comparison with aspirin (a blood flow enhancer) and tissue-type plasminogen activator (t-PA, a thrombolytic drug). In order to elucidate underlying mechanisms, inhibitory activities of nattokinase on the platelet aggregation and thromboxane B2 formation in vitro were analyzed. Nattokinase not only significantly inhibited both the collagen- and thrombin-induced aggregation of platelets from rabbit platelet-rich plasma, but also reduced thromboxane B2 formation from collagen-activated platelets in a concentration-dependent manner. As a preventive mode on the thrombus formation, rats were orally treated with nattokinase (100-400 mg/kg) or aspirin (30 mg/kg) for 1 week, carotid arterial thrombosis was induced by applying 35% FeCl3-soaked filter paper for 10 min, and the blood flow was monitored. Nattokinase delayed the arterial occlusion in a dose-dependent manner, doubling the occlusion time at about 160 mg/kg. Especially, a high dose (400 mg/kg) of nattokinase fully prevented the arterial occlusion, as achieved with aspirin (30 mg/kg). As a therapeutic mode for thrombolysis, arterial thrombosis was induced by applying 25% FeCl3-soaked paper for 10 min, and intravenously administered with nattokinase (25-300 mg/kg) or t-PA (5-30 mg/kg) in 3 min. Nattokinase delayed the arterial occlusion in a dose-dependent manner, fully inhibiting at 75 mg/kg, which was achieved with about 8.5 mg/kg of t-PA. In terms of adverse-effects, t-PA caused petechial hemorrhage in the lungs and thymus at 10 mg/kg, leading to extensive bleeding at 20 mg/kg. By comparison, intravenous injection of nattokinase induced pulmonary hemorrhage from 300 mg/kg. The safety margins for t-PA and nattokinase were estimated to be 1.2 and 4.0, respectively. In addition, dexamethasone (2 mg/kg) enhanced the efficacy and safety of nattokinase, in comparison with the beneficial effect on the safety of t-PA. Dexamethasone decreased the therapeutic dose of nattokinase to 50 mg/kg, but increase the hemorrhagic dose to 400 mg/kg, leading to the safety margin of 8.0. Dexamethasone also increased the safety margin of t-PA to 2.4. The results indicate that nattokinase inhibits platelet aggregation by blocking thromboxane formation as well as delays thrombus formation and dissolves thrombi induced by oxidative arterial injury. Therefore, it is suggested that nattokinase could be a good candidate as functional food and/or thrombolytic drug with relatively-low hemorrhagic risk for the improvement of blood flow.
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