버섯 균사체로부터 분리한 단백다당체의 Th1 cell 증식효과 및 각종 암세포에 대한 세포독성을 조사하였다. 단백다당체 시료는 영지버섯, 아가리쿠스, 표고버섯, 운지버섯, 그리고 상황버섯을 10$0^{\circ}C$에서 3시간 열수 추출하는 방법으로 조제하였다. Th1 cell의 세포증식을 조사한 결과, 10mg/$m\ell$ 농도에서 모든 시료가 40% 이상 억제하는 효과가 있는 것으로 나타났다. 7 종류의 암세포를 이용한 암세포 생존율을 조사한 결과, 1mg/$m\ell$ 농도에서 P388D1와 L1210에서 아가리쿠스는 2.4%와 39.7%, 표고버섯은 48.4%와 52.5%의 생존율을 보였다. Sarcoma 180으로 복수암을 유발시킨 마우스에게 아가리쿠스와 표고버섯으로부터 추출한 단백다당체를 섭취시킬 경우 생존율이 27~40%까지 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다.
버섯 균사체로부터 분리한 단백다당체의 Th1 cell 증식효과 및 각종 암세포에 대한 세포독성을 조사하였다. 단백다당체 시료는 영지버섯, 아가리쿠스, 표고버섯, 운지버섯, 그리고 상황버섯을 10$0^{\circ}C$에서 3시간 열수 추출하는 방법으로 조제하였다. Th1 cell의 세포증식을 조사한 결과, 10mg/$m\ell$ 농도에서 모든 시료가 40% 이상 억제하는 효과가 있는 것으로 나타났다. 7 종류의 암세포를 이용한 암세포 생존율을 조사한 결과, 1mg/$m\ell$ 농도에서 P388D1와 L1210에서 아가리쿠스는 2.4%와 39.7%, 표고버섯은 48.4%와 52.5%의 생존율을 보였다. Sarcoma 180으로 복수암을 유발시킨 마우스에게 아가리쿠스와 표고버섯으로부터 추출한 단백다당체를 섭취시킬 경우 생존율이 27~40%까지 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다.
The purpose of this study is to observe the effect of protein-bound polysaccharide (PBP) on proliferation of Th1 cells and cytotoxicity of cancer cell. Mushrooms (Ganoderma lucidum, Agaricus blazei, Lentinus edodes, Coriolus versicolor and Phellinus linteus) were fractionated by 100$^{\circ}C$<...
The purpose of this study is to observe the effect of protein-bound polysaccharide (PBP) on proliferation of Th1 cells and cytotoxicity of cancer cell. Mushrooms (Ganoderma lucidum, Agaricus blazei, Lentinus edodes, Coriolus versicolor and Phellinus linteus) were fractionated by 100$^{\circ}C$ hot water for 3hr. PBP was stimulated and proliferated Th1 cells most at 10 mg/$m\ell$ concentration and the percentage of cell proliferation was 40%. It was estimated cytotoxicity of PBP against 7 kinds of cancer cell lines. Antitumor activities of Agaricus blazei against P388D1 and L1210 (tumor cell lines) were 2.4% and 39.7% survival rate, and Lentinus edodes was 48.4% and 52.5% survival rate, respectively. PBP mixtures of Agaricus and Lentinus edodes prolonged (27∼40%) significantly the survival rate of mice intraperitoneally implanted with sarcoma 180.
The purpose of this study is to observe the effect of protein-bound polysaccharide (PBP) on proliferation of Th1 cells and cytotoxicity of cancer cell. Mushrooms (Ganoderma lucidum, Agaricus blazei, Lentinus edodes, Coriolus versicolor and Phellinus linteus) were fractionated by 100$^{\circ}C$ hot water for 3hr. PBP was stimulated and proliferated Th1 cells most at 10 mg/$m\ell$ concentration and the percentage of cell proliferation was 40%. It was estimated cytotoxicity of PBP against 7 kinds of cancer cell lines. Antitumor activities of Agaricus blazei against P388D1 and L1210 (tumor cell lines) were 2.4% and 39.7% survival rate, and Lentinus edodes was 48.4% and 52.5% survival rate, respectively. PBP mixtures of Agaricus and Lentinus edodes prolonged (27∼40%) significantly the survival rate of mice intraperitoneally implanted with sarcoma 180.
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문제 정의
이러한 단백질과 탄수화물의 함량은 지금까지 보고된 것10,19과 거의 일치하였으며, 각각의 버섯이 가지고 있는 고유의 기능적 상이성에 기여한다고 할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 조성적 차이를 근거로 각각의 버섯이 갖고 있는 세포증식 효과, 암세포에 대한 세포독성 등을 조사해 보기로 하였다.
7) 버섯의 약리효과는 항암, 콜레스테롤 저하,8) 혈당 강하,9) 항종양 작용7) 등이 입증됨으로써 버섯을 이용한 식품, 또는 약제로의 이용 가능성이 크게 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 국내에서 식용으로 사용되고 있는 버섯의 항암 및 면역 효과를 조사하여 이의 효용가치를 극대화시킬 수 있는 방안을 마련하기 위한 기초자료를 얻기 위한 연구를 수행하였다.
제안 방법
In vitro 상에서 암세포의 성장 저해 효과를 검증하기 위하여 아가리쿠스 및 표고버섯 추출물을 동일한 량으로 혼합한 것을 이용하여 ICR계 마우스에 대한 in vivo 실험을 실시하였다. In vivo에서의 항암활성을 조사하기 위해 먼저 sarcoma 180 세포를 복강 내에 이식하여 만든 동물모델에서의 항암활성을 조사하였다(재료 및 방법, 7.
실험을 실시하였다. In vivo에서의 항암활성을 조사하기 위해 먼저 sarcoma 180 세포를 복강 내에 이식하여 만든 동물모델에서의 항암활성을 조사하였다(재료 및 방법, 7. 복수암에 대한 항암활성 측정). 대조군 1의 경우는 25일 이내에 15마리 모두 죽었으며, 생존율은 14일이었다.
Thl cell 증식 효과를 검증하기 위하여 한국 세포주 은행 (KCLB)으로부터 EL-4(KCLB40039)를 구입하여 원16) 의 방법으로 분석하였으며, ELISA microplate reader(ELx800, Bio-tec, USA)를 이용하여 540nm에서 흡광도를 측정하여 버섯 추출물의 세포의 증식 효과를 검증하였다. 대조구는 시료를 첨가하지 않은 상태의 세포 증식율로 하였다.
3ml/마리). 나머지 60마리는 버섯 추출물 혼합물(아가리쿠스와 표고버섯 추출물을 동일한 양으로 혼합한 것)을 10㎎/㎏체중(15마리, 실험군 1) 및 50 ㎎/㎏체중의 양(실험구 2)을 0.3mL의 생리식염수에 녹여 복수암 유도 전부터 실험이 완료될 때까지 급여한 군과 sarcoma 180 세포를 접종한 후부터 동일한 양의 버섯 추출물을 급여한 군(각각 15마리, 실험구 3, 4)으로 나누어 구강 섭취시킨 후, 사육하면서 생존율을 비교하였다.
단백다당체 시료는 영지버섯, 아가리쿠스, 표고버섯, 운지버섯, 그리고 상황버섯을 100℃에서 3시간 열수 추출하는 방법으로 조제하였다. Thl cell의 세포증식을 조사한 결과, 10mg/ml 농도에서 모든 시료가 40% 이상 억제하는 효과가 있는 것으로 나타났다.
단백다당체를 함유하는 버섯 추출물은 박과 이의 방법13) 을 일부 수정하여 Fig. 1과 같이 단백다당체 추출물을 생산하였다.
대조구는 시료를 첨가하지 않은 상태의 세포 증식율로 하였다.
버섯 균사체로부터 분리한 단백다당체의 Thl cell 증식효과 및 각종 암세포에 대한 세포독성을 조사하였다. 단백다당체 시료는 영지버섯, 아가리쿠스, 표고버섯, 운지버섯, 그리고 상황버섯을 100℃에서 3시간 열수 추출하는 방법으로 조제하였다.
복수암을 유발하기 위하여 먼저, sarcoma 180 세포를 이식(2×107cells/ml)한 마우스에서 복수액을 취하여 생리식염수에 현탁한 후, 2000 rpm에서 원심분리하여 세포를 회수하였으며, 이러한 조작을 2회 반복하여 세포를 세척하였다. 이렇게 조제한 sarcoma 180 세포(2×106cells/ml)를 ICR계 마우스(25g)에 0.
세척하였다. 이렇게 조제한 sarcoma 180 세포(2×106cells/ml)를 ICR계 마우스(25g)에 0.3ml씩 복강투여한 후, 시료를 구강으로 급여시키면서 복수암에 대한 생존율 및 치사율을 조사하였다. 이를 위하여 ICR계 마우스(25g) 75마리를 복수암 유도 1개월 전부터 각각 15마리씩 분리하여 사육하면서 실험환경에 적응시켰다.
대상 데이터
공시 재료로서 영지 (Ganoderma luciduni), 아가리쿠스(4garicus blazei), 표고(Leminws edodes), 운지 (Cor/o- lus versicolor), 상황(Phellimis linteus) 버섯 균주를 농촌진흥청 농업과학기술원에서 분양 받아 PDA(potato dextrose agar)배지'"에 보존하였으며, 종균용 배지로 TYG(Tryptone Yeast extract Glucose)배지11) 를 사용하였으며, 액체 배양용 배지는 버섯 완전배지12) 의 C/N 비 (Carbon/Nitrogen)를 13.1로 하여 사용하였다. 배양 조건은 온도 25℃, 초기 pH 4.
엠제이엘티디(주) 회사로부터 생후 10주 되는 SPF ICR 마우스 수컷을 구입하여 청정실험동물시설(environmental safety cabinet, Daejong model) 에서 온도 22.0±0.5℃, 습도 55.0±5%, 배기 10~20회/hr, 형광등 명암 12hr cycle, 조도 300~ 5001ux의 환경에서 사육하였다.
3ml씩 복강투여한 후, 시료를 구강으로 급여시키면서 복수암에 대한 생존율 및 치사율을 조사하였다. 이를 위하여 ICR계 마우스(25g) 75마리를 복수암 유도 1개월 전부터 각각 15마리씩 분리하여 사육하면서 실험환경에 적응시켰다. 15마리는 sarcoma 180 세포를 이식시킨 후에도 버섯 추출물 대신 생리식염수를 섭취시켰다 (대조군 1, 0.
인간에서 유래하는 각종 암세포주는 KCLB에서 분양받아 사용하였으며, 사용한 암세포주는 SK-HEP-1(Liver adenocarcinoma, 30052), WiDr(Colon adenocarcinoma, 10218), MCF-7 (Breast adenocarcinoma, 30022), HeLa(Uterus adenocarcinoma, 10002), L1210(Lympho- cyte leukemia, 10219), P388Dl(Lympoid neoplasm, 10046), NIH3T3(Fibroblast, 21658)을 사용하였다. 각각의 세포주는 KCLB의 배양조건을 이용하여 배양하였으며, 단백다당체 첨가에 따른 암세포의 성장억제는 3-(4, 5-dimethyl-thiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazoliumbromide(MTT) 분석법17) 만으로 측정하였다.
데이터처리
다이어트식의 섭취에 의한 각종 결과는 SAS (Statistical Analysis System) program을 이용하여 분산분석 (ANOVA) 하였고, 각 측정 평균값간의 유의성은 p< 0.05 수준으로 던컨의 다중범위 시 험법(Duncarfs multiple range test)을 사용하여 검증하였다.18)
이론/모형
T3(Fibroblast, 21658)을 사용하였다. 각각의 세포주는 KCLB의 배양조건을 이용하여 배양하였으며, 단백다당체 첨가에 따른 암세포의 성장억제는 3-(4, 5-dimethyl-thiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazoliumbromide(MTT) 분석법17) 만으로 측정하였다.
단백질 정 량은 Markwell 등14) 의 방법으로 실시 하였으며, 표준물질로는 Bovine serum albumin(No. A3294,Sigma, USA)을 사용하였다. 헥소오스 함량은 페놀-황산법15) 에 준하여 실시하였으며, 표준물질로는 글루코오스(No.
A3294,Sigma, USA)을 사용하였다. 헥소오스 함량은 페놀-황산법15) 에 준하여 실시하였으며, 표준물질로는 글루코오스(No. G5767, Sigma, USA)를 사용하였다.
성능/효과
대조군 1의 경우는 25일 이내에 15마리 모두 죽었으며, 생존율은 14일이었다. 10㎎/㎏을 투여한 실험구 1 및 3의 경우, 대조군에 비하여 생존율이 각각 30%와 27% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 5Om0kg을 투여 한 실험구 2 및 4의 경우, 생 존율이 각각 40%와 30% 증가하는 것으로 나타났다.
3) 또한 약용으로 사용하는 버섯은 35과 82속 162종으로 보고되고 있으나, 그 나머지 버섯은 아직 확인된 바가 없다.4) 예로부터 버섯은 약용으로 널리 이용되어 왔고, 이처럼 종류가 다양하지만 그 성분과 약리 작용에 대한 체계적이고 과학적인 연구는 그리 많지 않은 실정이다.
Thl cell의 세포증식을 조사한 결과, 10mg/ml 농도에서 모든 시료가 40% 이상 억제하는 효과가 있는 것으로 나타났다. 7종류의 암세포를 이용한 암세포 생존율을 조사한 결과, l00 mg/ml 농도에서 P388D1 와 L1210에서 아가리쿠스는 2.4%와 39.7%, 표고버섯은 48.4%와 52.5%의 생존율을 보였다. Sarcoma 180으로 복수암을 유발시킨마우스에게 아가리쿠스와 표고버섯으로부터 추출한 단백 다당체를 섭취시킬 경우 생존율이 27~40%까지 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다.
5%의 생존율을 보였다. Sarcoma 180으로 복수암을 유발시킨마우스에게 아가리쿠스와 표고버섯으로부터 추출한 단백 다당체를 섭취시킬 경우 생존율이 27~40%까지 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다.
단백다당체 시료는 영지버섯, 아가리쿠스, 표고버섯, 운지버섯, 그리고 상황버섯을 100℃에서 3시간 열수 추출하는 방법으로 조제하였다. Thl cell의 세포증식을 조사한 결과, 10mg/ml 농도에서 모든 시료가 40% 이상 억제하는 효과가 있는 것으로 나타났다. 7종류의 암세포를 이용한 암세포 생존율을 조사한 결과, l00 mg/ml 농도에서 P388D1 와 L1210에서 아가리쿠스는 2.
2, Table 2). lmg/ml의 경우, P388D1 및 L1210에서 아가리쿠스의 항암효과가 가장 큰 것으로 나타났으며, 특히 P388D1 에서는 거의 98% 이상 성장이 억제되는 것으로 나타났다(Fig. 2). MCF-7의 경우, 아가리쿠스 및 표고버섯의 암세포 성장 억제효과가 가장 큰 것으로 나타났으나, 다른 버섯류와 비교할 때 거의 유사한 경향을 나타내었다.
각각의 버섯 추출물을 이용하여 Thl cell에 대한 세포증식을 조사한 결과, 배양 배지의 균사체를 사용할 경우, lmg/ml 이상의 농도에서 약 20%의 세포증식 효과가 있는 것으로 나타났다(Table 1). 버섯 추출물을 이용할 경우, 10 mg/ml 농도에서는 본 연구에 사용한 모든 버섯이 40% 이상의 세포증식효과가 있는 것으로 나타났으며, 그 중에서 상황버섯 추출물이 56.
-2R chain의 신호전달이 T cell의 운명을 좌우한다고 보고 하였다. 따라서 본 연구에서 버섯 추출물에 의한 Thl cell 증식 효과는, Thl cell이 버섯 추출물에 의해 활성화되어 IL-2 를 분비하고 분비된 IL-2 가 1L-2R, chain과 결합한 후, chain에 의한 세포 내 신호전달을 통해서 Thl cell 증식이 일어나는 autocrine action에 기인한다고 생각된다.
10㎎/㎏을 투여한 실험구 1 및 3의 경우, 대조군에 비하여 생존율이 각각 30%와 27% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 5Om0kg을 투여 한 실험구 2 및 4의 경우, 생 존율이 각각 40%와 30% 증가하는 것으로 나타났다. 생존율 및 생존 시간을 비교할 경우, Sarcoma 180 세포를 이식하기 전부터 버섯 추출물을 섭취시킨 실험구가 상대적으로 생존율이 대조구에 비하여 유의적(p<0.
버섯 균사체로부터 추출하여 최종적으로 동결건조한 각각의 추출물의 단백질 및 당의 함량을 조사한 결과, 버섯의 종류에 따라 매우 상이한 것으로 나타났다. 영지버섯은 헥소오스 43%, 단백질 25%, 아가리쿠스는헥소오스 35%, 단백질 34%, 표고버섯은 헥소오스 27%, 단백질 38%, 운지버섯은 헥소오스 45%, 단백질 14.
버섯 추출물을 이용하여 각종 암세포의 성장 저해 효과를 조사한 결과, 전반적으로 아가리쿠스 및 표고버섯의 효과가 강한 것으로 나타났다(Fig. 2, Table 2). lmg/ml의 경우, P388D1 및 L1210에서 아가리쿠스의 항암효과가 가장 큰 것으로 나타났으며, 특히 P388D1 에서는 거의 98% 이상 성장이 억제되는 것으로 나타났다(Fig.
있는 것으로 나타났다(Table 1). 버섯 추출물을 이용할 경우, 10 mg/ml 농도에서는 본 연구에 사용한 모든 버섯이 40% 이상의 세포증식효과가 있는 것으로 나타났으며, 그 중에서 상황버섯 추출물이 56.7%로써 가장 강한 세포증식효과를 나타내었다. lmg/ml의 경우 영지버섯, 아가리쿠스 그리고 표고버섯이 세포증식 효과가 강한 것으로 나타났다.
MCF-7의 경우, 아가리쿠스 및 표고버섯의 암세포 성장 억제효과가 가장 큰 것으로 나타났으나, 다른 버섯류와 비교할 때 거의 유사한 경향을 나타내었다. 버섯 추출물의 농도를 10mg/ml로 할 경우 전체적으로 세포독성이 강해지는 것이 확인되었으며, 그 농도를 낮출 경우 세포독성이 거의 없어졌다(Table 2). 또한 버섯에 따라 거의 암세포의 성장을 억제하지 못하는 것이 있었다.
또한 5Om0kg을 투여 한 실험구 2 및 4의 경우, 생 존율이 각각 40%와 30% 증가하는 것으로 나타났다. 생존율 및 생존 시간을 비교할 경우, Sarcoma 180 세포를 이식하기 전부터 버섯 추출물을 섭취시킨 실험구가 상대적으로 생존율이 대조구에 비하여 유의적(p<0.05)으로 증가하는 것이 확인되었으며, 버섯을 복용한 기간이 짧을수록 생존율이 감소하는 것으로 보아 평소에 버섯류를 복용하는 것이 각종 암으로부터 신체를 보호할 수 있으리라 생각된다.
나타났다. 영지버섯은 헥소오스 43%, 단백질 25%, 아가리쿠스는헥소오스 35%, 단백질 34%, 표고버섯은 헥소오스 27%, 단백질 38%, 운지버섯은 헥소오스 45%, 단백질 14.7%, 상황버 섯은 헥 소오스 43%, 단백질 25%를 함유하고 있었다. 이러한 단백질과 탄수화물의 함량은 지금까지 보고된 것10,19과 거의 일치하였으며, 각각의 버섯이 가지고 있는 고유의 기능적 상이성에 기여한다고 할 수 있을 것이다.
또한 버섯에 따라 거의 암세포의 성장을 억제하지 못하는 것이 있었다. 즉, 1 mg/ml을 기준으로 할 경우 영지버섯은 L1210, P388D1, MCF-7의 성장을 거의 억제하지 못하였으며, 상황의 경우 전체적으로 비교적 높은 세포성장 억제 효과가 있는 것이 확인되었으나, WiDr 및 MCF-7에는 큰 독성이 없는 것으로 나타났다. 운지버섯의 경우, 본 연구에서 사용한 다른 버섯에 비하여 가장 낮은 세포독성이 있는 것으로 나타났으며, 항암과 관련된 제품으로의 개발에는 부적절하리라 생각된다.
후속연구
4) 예로부터 버섯은 약용으로 널리 이용되어 왔고, 이처럼 종류가 다양하지만 그 성분과 약리 작용에 대한 체계적이고 과학적인 연구는 그리 많지 않은 실정이다. 이러한 버섯의 이용가치를 높이기 위한 연구가 보다 활발히 진행되어야 할 것으로 생각한다.
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