강황은 생강과의 식물로써 인도를 중심으로 중국 등 아시아 지역에서 재배되며, 오래전부터 뿌리를 이용하여 식품 향신료, 안료, 민간요법 등에 사용되어져 왔다. 그 주요 성분인 커큐미노이드는 노란색 염료로 이용되고 있으며, pH에 따라 색이 변하는 특성으로 인하여 산도 검사지 등의 지시시약으로도 이용되고 있다. 커큐미노이드는 커큐민(I)과 그 유도체인 커큐민(II), 커큐민(III)로 구성된 페놀계 혼합물이다. 이 중 커큐민(I)이 약리작용이 가장 강하다고 알려져 있다. 쥐에 ...
강황은 생강과의 식물로써 인도를 중심으로 중국 등 아시아 지역에서 재배되며, 오래전부터 뿌리를 이용하여 식품 향신료, 안료, 민간요법 등에 사용되어져 왔다. 그 주요 성분인 커큐미노이드는 노란색 염료로 이용되고 있으며, pH에 따라 색이 변하는 특성으로 인하여 산도 검사지 등의 지시시약으로도 이용되고 있다. 커큐미노이드는 커큐민(I)과 그 유도체인 커큐민(II), 커큐민(III)로 구성된 페놀계 혼합물이다. 이 중 커큐민(I)이 약리작용이 가장 강하다고 알려져 있다. 쥐에 커큐민을 처리하였을 때 ADP, 에피네프린과 콜라겐에 의해 유발되는 혈소판 응집을 강하게 억제하고 프로스타글란딘의 증가를 나타낸다는 보고가 있다. 또한 당뇨성 쥐에 커큐민을 8주간 투여한 결과 혈중 콜레스테롤의 저하가 관찰되었고, 콜레스테롤 가수분해효소의 활성도도 매우 증가하는 것으로 알려졌다. 이 외에도 고 콜레스테롤 식이를 시킨 토끼에서 커큐민이 산화 스트레스의 감소와 동맥경화를 억제하는 효과를 나타내었으며, 배양세포를 이용한 실험에서도 커큐민에 의한 혈관 평활근 세포의 증식 억제 효과가 관찰되었다. 최근엔 신생혈관 억제, NFkB의 신호전달 저해 등을 통해 커큐민이 항암효과가 있음이 보고되고 있다. 이와 같이 커큐민은 다양한 약효로 인해 응용 가능성이 매우 큰 물질이지만 물에 잘 녹지 않는 특성으로 인하여 생체 내 투여 효과가 떨어지고, 식품 및 약제로 개발하기 어려운 점이 있어 그 효능에 비해 널리 이용되지 못하고 있는 실정이다. 선행 연구결과에 의하면 쥐의 구강으로 투여한 커큐민은 대부분 흡수되지 않고 대변으로 배출되지만, 소량의 경우 장 점막의 glucuronic acid와 결합하여 혈액으로 흡수되는 것으로 알려져 있다. 이에 커큐민의 당화(glycoconjugation)가 물에 대한 용해도와 체내 흡수율을 증가시키는 전략으로 많은 주목을 받고 있다. 커큐민의 당화 방법으로 UDP-glucosidase와 같은 당화 효소에 의한 제조방법과 공유결합에 통한 유기합성을 이용한 제조방법 등이 보고되어져 있다. 그러나 커큐민은 자체의 안정한 구조로 인하여 반응성이 현저히 떨어져 수득율이 매우 낮을 뿐만 아니라 앞서 언급한 두 가지 당화 방법은 UDP-glucose와 같은 고가의 반응물이 필요하므로 경제성과 효율성이 낮다. 이러한 수용성 당화 커큐민은 커큐민의 당화 시 베타 형태의 글루코실 결합으로 제조되었으며, 체내에서 탈당화 작용을 거쳐 커큐민으로 생성되는 과정이 필요하다. 이에 본 연구에서는 위에 언급한 문제점에 대한 대안으로 매우 효율적인 glycoconjugation 방법을 제시하였으며, 이를 통해 새로운 커큐민 유사체, curcumin-dimannoside(CDM)을 합성하였다. CDM은 다른 종류의 커큐민 유사체와 비교하여 물에 대한 용해도가 매우 높았으며, 수득율 또한 기존의 방법과 비교하여 증가하였다. 또한 우리는 커큐민이 갖고 있는 여러 가지 기능 중 항염증 효과에 주목하였으며, CDM도 이와 같은 효과가 있는지 알아보았다. 그 결과 CDM은 IKK의 활성을 저해함으로써 NFkB가 핵내로 이동하는 경로를 억제하였다. 그 결과 염증반응에 관여한다고 알려진 IL-1B, IL-6, IL-8 등의 cytokine 발현을 억제하였으며, TNFa에 의해 자극된 혈관내피세포의 monocyte 부착도 효과적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 동맥경화를 유발시킨 쥐 모델에서도 CDM의 병행투여 결과 동맥경화 억제 효과를 확인하였다. 이런 실험 결과들로 보아 CDM은 혈관 내피에 대해 뛰어난 항염증 효과를 가지고 있으며, 이는 동맥경화를 포함하여 다양한 염증성 질환의 예방 및 치료에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
강황은 생강과의 식물로써 인도를 중심으로 중국 등 아시아 지역에서 재배되며, 오래전부터 뿌리를 이용하여 식품 향신료, 안료, 민간요법 등에 사용되어져 왔다. 그 주요 성분인 커큐미노이드는 노란색 염료로 이용되고 있으며, pH에 따라 색이 변하는 특성으로 인하여 산도 검사지 등의 지시시약으로도 이용되고 있다. 커큐미노이드는 커큐민(I)과 그 유도체인 커큐민(II), 커큐민(III)로 구성된 페놀계 혼합물이다. 이 중 커큐민(I)이 약리작용이 가장 강하다고 알려져 있다. 쥐에 커큐민을 처리하였을 때 ADP, 에피네프린과 콜라겐에 의해 유발되는 혈소판 응집을 강하게 억제하고 프로스타글란딘의 증가를 나타낸다는 보고가 있다. 또한 당뇨성 쥐에 커큐민을 8주간 투여한 결과 혈중 콜레스테롤의 저하가 관찰되었고, 콜레스테롤 가수분해효소의 활성도도 매우 증가하는 것으로 알려졌다. 이 외에도 고 콜레스테롤 식이를 시킨 토끼에서 커큐민이 산화 스트레스의 감소와 동맥경화를 억제하는 효과를 나타내었으며, 배양세포를 이용한 실험에서도 커큐민에 의한 혈관 평활근 세포의 증식 억제 효과가 관찰되었다. 최근엔 신생혈관 억제, NFkB의 신호전달 저해 등을 통해 커큐민이 항암효과가 있음이 보고되고 있다. 이와 같이 커큐민은 다양한 약효로 인해 응용 가능성이 매우 큰 물질이지만 물에 잘 녹지 않는 특성으로 인하여 생체 내 투여 효과가 떨어지고, 식품 및 약제로 개발하기 어려운 점이 있어 그 효능에 비해 널리 이용되지 못하고 있는 실정이다. 선행 연구결과에 의하면 쥐의 구강으로 투여한 커큐민은 대부분 흡수되지 않고 대변으로 배출되지만, 소량의 경우 장 점막의 glucuronic acid와 결합하여 혈액으로 흡수되는 것으로 알려져 있다. 이에 커큐민의 당화(glycoconjugation)가 물에 대한 용해도와 체내 흡수율을 증가시키는 전략으로 많은 주목을 받고 있다. 커큐민의 당화 방법으로 UDP-glucosidase와 같은 당화 효소에 의한 제조방법과 공유결합에 통한 유기합성을 이용한 제조방법 등이 보고되어져 있다. 그러나 커큐민은 자체의 안정한 구조로 인하여 반응성이 현저히 떨어져 수득율이 매우 낮을 뿐만 아니라 앞서 언급한 두 가지 당화 방법은 UDP-glucose와 같은 고가의 반응물이 필요하므로 경제성과 효율성이 낮다. 이러한 수용성 당화 커큐민은 커큐민의 당화 시 베타 형태의 글루코실 결합으로 제조되었으며, 체내에서 탈당화 작용을 거쳐 커큐민으로 생성되는 과정이 필요하다. 이에 본 연구에서는 위에 언급한 문제점에 대한 대안으로 매우 효율적인 glycoconjugation 방법을 제시하였으며, 이를 통해 새로운 커큐민 유사체, curcumin-dimannoside(CDM)을 합성하였다. CDM은 다른 종류의 커큐민 유사체와 비교하여 물에 대한 용해도가 매우 높았으며, 수득율 또한 기존의 방법과 비교하여 증가하였다. 또한 우리는 커큐민이 갖고 있는 여러 가지 기능 중 항염증 효과에 주목하였으며, CDM도 이와 같은 효과가 있는지 알아보았다. 그 결과 CDM은 IKK의 활성을 저해함으로써 NFkB가 핵내로 이동하는 경로를 억제하였다. 그 결과 염증반응에 관여한다고 알려진 IL-1B, IL-6, IL-8 등의 cytokine 발현을 억제하였으며, TNFa에 의해 자극된 혈관내피세포의 monocyte 부착도 효과적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 동맥경화를 유발시킨 쥐 모델에서도 CDM의 병행투여 결과 동맥경화 억제 효과를 확인하였다. 이런 실험 결과들로 보아 CDM은 혈관 내피에 대해 뛰어난 항염증 효과를 가지고 있으며, 이는 동맥경화를 포함하여 다양한 염증성 질환의 예방 및 치료에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
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