본 논문은 새로운 항암소재를 검색하기 위하여 식품으로부터 곰팡이를 분리하고 그 대사산물을 이용하여 수종의 암세포주의 생육을 대한 억제 물질을 탐색하고자 하며, 이를 바탕으로 새로운 항생물질 연구의 기초자료를 확보하고 결과물의 응용도를 모색하고자 실험을 수행하였다. 식품으로부터 총 72종의 곰팡이를 분리 하였고, 전면 및 후면의 색, 모양. 성장속도에 따라 4가지 group로 나누어 실험에 사용하였다. 그리고 그 대사산물(배양무, 균체)을 ethly acetate로 추출하여, 총 6종의 암세포주에 대하여 MTT assay을 실험하였다. 그 ruf과 A, B, C, D group 중 D group에서 가장 높은 증식 억제를 확인 하였으며, D4의 증식억제 효과가 가장 높음을 확인하였다. 위암 세포주인 KATO III, AGS, SUN-668에 대한 증식억제 효과는 30-98%로 나타났으며, 간암 세포주인 Hepa1c1c7, HepG2에는 10-98%, 유방암 세포주인 MDA-MB-231에 대해서는 25-90%의 증식억제 효과를 확인하였다. 배양물과 균체의 항암성은 개체에 따라 약간의 차이는 있으나, 배양물이 대부분 우수한 것으로 확인되었다.
본 논문은 새로운 항암소재를 검색하기 위하여 식품으로부터 곰팡이를 분리하고 그 대사산물을 이용하여 수종의 암세포주의 생육을 대한 억제 물질을 탐색하고자 하며, 이를 바탕으로 새로운 항생물질 연구의 기초자료를 확보하고 결과물의 응용도를 모색하고자 실험을 수행하였다. 식품으로부터 총 72종의 곰팡이를 분리 하였고, 전면 및 후면의 색, 모양. 성장속도에 따라 4가지 group로 나누어 실험에 사용하였다. 그리고 그 대사산물(배양무, 균체)을 ethly acetate로 추출하여, 총 6종의 암세포주에 대하여 MTT assay을 실험하였다. 그 ruf과 A, B, C, D group 중 D group에서 가장 높은 증식 억제를 확인 하였으며, D4의 증식억제 효과가 가장 높음을 확인하였다. 위암 세포주인 KATO III, AGS, SUN-668에 대한 증식억제 효과는 30-98%로 나타났으며, 간암 세포주인 Hepa1c1c7, HepG2에는 10-98%, 유방암 세포주인 MDA-MB-231에 대해서는 25-90%의 증식억제 효과를 확인하였다. 배양물과 균체의 항암성은 개체에 따라 약간의 차이는 있으나, 배양물이 대부분 우수한 것으로 확인되었다.
Inhibitory effects of fungal metabolites isolated from foodstuffs on growth of human cancer cell lines were evaluated. Isolated strains were divided into four classes based on color (aerial, reverse), shape, and growth speed. Fungal metabolites extracted with ethyl acetate were investigated for thei...
Inhibitory effects of fungal metabolites isolated from foodstuffs on growth of human cancer cell lines were evaluated. Isolated strains were divided into four classes based on color (aerial, reverse), shape, and growth speed. Fungal metabolites extracted with ethyl acetate were investigated for their growth inhibition on six kinds of human cancer cells by MTT assay. Ethyl acetate extract showed high growth inhibition against all cancer cells tested, with D4 exhibiting the strongest growth inhibition effects against Kato III, AGS, Hepa1c1c7, and MDA-MB-231 cancer cells. These results suggest ethyl acetate extract from fungal metabolites as effective natural cancer therapeutic material.
Inhibitory effects of fungal metabolites isolated from foodstuffs on growth of human cancer cell lines were evaluated. Isolated strains were divided into four classes based on color (aerial, reverse), shape, and growth speed. Fungal metabolites extracted with ethyl acetate were investigated for their growth inhibition on six kinds of human cancer cells by MTT assay. Ethyl acetate extract showed high growth inhibition against all cancer cells tested, with D4 exhibiting the strongest growth inhibition effects against Kato III, AGS, Hepa1c1c7, and MDA-MB-231 cancer cells. These results suggest ethyl acetate extract from fungal metabolites as effective natural cancer therapeutic material.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 본 논문은 새로운 항암소재를 검색하기 위하여 식품으로부터 곰팡이를 분리하고 그 대사산물을 이용하여 수종의 암세포 주의 생육에 대한 억제 물질을 탐색하고자 하며, 이를 바탕으로 새로운 항생물질 연구의 기초자료를 확보하고 결과물의 응용도를 모색하고자 실험을 수행하였다.
본 논문은 새로운 항암소재를 검색하기 위하여 식품으로부터 곰팡이를 분리하고 그 대사산물을 이용하여 수종의 암세포주의 생육을 대한 억제 물질을 탐색하고자 하며, 이를 바탕으로 새로운 항생물질 연구의 기초자료를 확보하고 결과물의 응용도를 모 색하고자 실험을 수행하였다. 식품으로부터 총 72종의 곰팡이를 분리 하였고, 전면 및 후면의 색, 모양, 성장속도에 따라 4가지 group로 나누어 실험에 사용하였다.
제안 방법
식품으로부터 총 72종의 곰팡이를 분리 하였고, 전면 및 후면의 색, 모양, 성장속도에 따라 4가지 group로 나누어 실험에 사용하였다. 그리고 그 대사산물(배양물, 균체)을 ethyl acetate로 추출하여, 총 6종의 암세포주에 대하여 MTT assay을 실험하였다. 그 결과 A, B, C, D group 중 D group에서 가장 높은 증식 억제를 확인 하였으며, D4의 증식억 제 효과가 가장 높음을 확인하였다.
이때 측정이 가능한 자색의 formazan 결정이 형성되는데 이는 항암제 선별이나 암 기초 연구에 널리 사용되는 방법이다. 먼저 식품 재료에 혼재 되어있는 곰팡이를 순수 분리한 다음 이들 곰팡이를 SLS 배지에 7일(30P, 250rpm)간 배양하여 배양액과 균체를 얻었고 이를 다시 ethyl acetate 추출(24 hr, 30℃, 250rpm)하여 얻은 주줄물로 암세포 증식 억제 실험에 사용하였다.
분리된 곰팡이를 배양하기 위해서는 SLS(synthetic low salts) 배지를 사용하였다. SLS배지를 1 L의 증류수에 녹이고 pH를 4.
분리되었다. 이들 곰팡이는 Fungi and Food Spoilage(14) 를 참고하여 전, 후면의 색, 성상, 성장 속도 등의 기준으로 4종으로 다시 분류하였다(Table 3, Fig. 1). 분리된 곰팡이의 색(전면 /후면)은 green(ivory), greenish yellow(yellow), white(white), black (black) 등의 4가지 색으로 나타났으며, 그 중 greenish yellow(yel- low)를 가지는 B group이 가장 많은 수를 나타내었다.
이들 세포들은 각각의 배지에 10% FBS(feta) bovine serum)와 1% antibiotics(penicillin/streptomycin)을 첨가하여 5% CO2가 존재하는 37℃ 배양기에서 2-3일에 한번 씩 계대 배양하여 실험에 사용하였다.
그 후 MTT 시약(50mg/mL)을 lOeL/well씩 넣어 4시간 더 배양한 후 1,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 제거한 다음, DMSO를 100μL/well씩 첨가하여 섞어준 후 micro plate reader로 550nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 대조군 세포수를 100%로 정하고 상대적인 세포성장 억제율을 구하였다.
자연계로부터 식품 유래 곰팡이를 분리하기 위하여 전국 각지에서 콩을 비롯한 된장, 메주, 사과, 맥아 등의 식품재료를 균원시료로 광범위하게 채취하였고, 이때 발효 과정 중에 생성되는 균 뿐만 아니라, 다양한 균원을 수집하기 위해 식품에서 발생한 모든 곰팡이를 수집하였다. 그리고 실험실에 보관중인 식품 발효에 관여하는 곰팡이를 실험에 사용하였으며 그 종류는 Table.
천연 곰팡이가 생성하는 대사산물의 항균 활성을 검토하기 위해서 배양액 10mL을 여과지(Waterman No. 1, England)로 여과하였고, 동량의 ethyl acetate를 첨가한 다음 24시간 동안 shaking incubator(30℃, 250rpm)에서 추출하고, ethyl acetate 층을 추출하여 진공농축기로 건조시켜 -2CTC에 보관하면서 필요에 따라 소량의 methanol에 녹여 수 종의 암세포주에 대한 생육억제 실험을 수행하기 위한 실험재료로 사용하였다. 이때 여과된 균체 또한 배양액과 같은 방법으로 추출하여 실험에 사용하였다.
대상 데이터
균 분리를 위하여 세균과 효모의 성장을 억제하는 rose-bengal 이 약 50 mg/L 첨가된 rose-bengal agar(Difco, USA) 배지를 사용하였으며, 곰팡이의 순수 분리 및 보존을 위해서는 potatoes dextrose agar(Difco, USA) 배지를 사용하였다. 그 방법으로는 시료 1g에 멸균수 10mL를 넣은 후 tube mixer로 교반하여 200 μL를 취해 rose bengal agar plate에 도말 한 후 30℃ incubator에서 3~5일간 배양하였고 단포자 분리를 행한 후 보존 하였다.
곰팡이를 수집하였다. 그리고 실험실에 보관중인 식품 발효에 관여하는 곰팡이를 실험에 사용하였으며 그 종류는 Table. 1과 같다.
본 논문은 새로운 항암소재를 검색하기 위하여 식품으로부터 곰팡이를 분리하고 그 대사산물을 이용하여 수종의 암세포주의 생육을 대한 억제 물질을 탐색하고자 하며, 이를 바탕으로 새로운 항생물질 연구의 기초자료를 확보하고 결과물의 응용도를 모 색하고자 실험을 수행하였다. 식품으로부터 총 72종의 곰팡이를 분리 하였고, 전면 및 후면의 색, 모양, 성장속도에 따라 4가지 group로 나누어 실험에 사용하였다. 그리고 그 대사산물(배양물, 균체)을 ethyl acetate로 추출하여, 총 6종의 암세포주에 대하여 MTT assay을 실험하였다.
이론/모형
곰팡이 대사산물의 암 세포주에 대한 세포증식 억제효과는 MTT assay(15)로 조사하였다. 먼저 각 세포수를 1 x 105 cell/mL 이 되게 한 후 96 well plate에 100μL/well씩 넣고 시료를 lOjig/ well씩 분주하여 48시간 37℃, 5% CO2 incubator에서 배양하였다.
성능/효과
7과 같다. 1 mg/mL 농도에서 증식억제 효과가 20-99%로 나타나 몇종을 제외한 대부분에서 증식 억제가 확인 되었으며, 그 중 D group의 증식억제 효과가 높은 것으로 확인되었다.
2-4와 같다. 3종의 위암세포주에 대하여 모두 증식 억제 효과가 있는 것으로 확인 되었으며, 그 중 AGS에 대한 증식억제 효과가 가장 뛰어난 것으로 확인되었다. 각 group 별 효과를 확인한 결과 D group이 높은 증식억제를 나타내었으며 그 중 D4는 배양물 추출물(1 mg/mL)이 84, 73, 36% 의 증식억제를 균체추출물(1 mg/mL)이 91, 98, 30%의 증식억제 효과를 확인할 수 있었다.
두 세포주에서 증식 억제는 확인할 수 있었으며, 그 중 Hepalclc7의 경우는 그 효과가 매우 우수한 것으로 확인되었다. D group의 효과가 높은 것으로 나타났으며 D9을 제외한 대부분의 D group는 95% 이상의 증식 억제를 보였다. HepG2에 대한 증식억제 효과는 각 group 별 효과는 크게 나타나지 않았고 25-60% 정도의 억제를 확인 할 수 있었다.
D group의 효과가 높은 것으로 나타났으며 D9을 제외한 대부분의 D group는 95% 이상의 증식 억제를 보였다. HepG2에 대한 증식억제 효과는 각 group 별 효과는 크게 나타나지 않았고 25-60% 정도의 억제를 확인 할 수 있었다.
3종의 위암세포주에 대하여 모두 증식 억제 효과가 있는 것으로 확인 되었으며, 그 중 AGS에 대한 증식억제 효과가 가장 뛰어난 것으로 확인되었다. 각 group 별 효과를 확인한 결과 D group이 높은 증식억제를 나타내었으며 그 중 D4는 배양물 추출물(1 mg/mL)이 84, 73, 36% 의 증식억제를 균체추출물(1 mg/mL)이 91, 98, 30%의 증식억제 효과를 확인할 수 있었다.
그리고 그 대사산물(배양물, 균체)을 ethyl acetate로 추출하여, 총 6종의 암세포주에 대하여 MTT assay을 실험하였다. 그 결과 A, B, C, D group 중 D group에서 가장 높은 증식 억제를 확인 하였으며, D4의 증식억 제 효과가 가장 높음을 확인하였다. 위암 세포주인 KATO Ⅲ, AGS, SUN-668에 대한 증식억제 효과는 30-98%로 나타났으며, 간암 세포주인 Hepalclc7, HepG2에는 10-98%, 유방암 세포주인 MDA-MB-231에 대해서는 25-90%의 증식억제 효과를 확인하였다.
암세포 증식 억제효과는 Fig 5-6과 같다. 두 세포주에서 증식 억제는 확인할 수 있었으며, 그 중 Hepalclc7의 경우는 그 효과가 매우 우수한 것으로 확인되었다. D group의 효과가 높은 것으로 나타났으며 D9을 제외한 대부분의 D group는 95% 이상의 증식 억제를 보였다.
위암 세포주인 KATO Ⅲ, AGS, SUN-668에 대한 증식억제 효과는 30-98%로 나타났으며, 간암 세포주인 Hepalclc7, HepG2에는 10-98%, 유방암 세포주인 MDA-MB-231에 대해서는 25-90%의 증식억제 효과를 확인하였다. 배양물과 균체의 항암성은 개체에 따라 약간의 차이는 있으나, 배양물이 대부분 우수한 것으로 확인되었다.
C group 만이 생육속도가 2일 정도로 빠른 반면 다른 group 에서 7일 정도의 생육 속도를 확인할 수 있었다. 분리된 곰팡이의 균원은 Table 4와 같으며, 된장과 메주에서 35종으로 가장 많은 균원으로 나타났다.
1). 분리된 곰팡이의 색(전면 /후면)은 green(ivory), greenish yellow(yellow), white(white), black (black) 등의 4가지 색으로 나타났으며, 그 중 greenish yellow(yel- low)를 가지는 B group이 가장 많은 수를 나타내었다. 전체적으로 중심에서 가장자리로 펴지면서 자라는 것을 확인할 수 있었다.
식품 유래 곰팡이의 배양물 및 그 균체를 ethyl acetate로 추출하여 수종의 암세포주에 대한 증식 억제 실험을 한 결과 대부분의 암세포주에서 증식억제 효과가 있음을 확인할 수 있었으며, 곰팡이 배양과정에서 생성되는 항생물질이 배양물 뿐만 아니라 균체 내에서도 있음이 실험에 의해서 확인할 수 있었다. 이는 일반적인 대사산물의 연구가 배양물에만 국한되어진 것을 균 체내에서 추출할 수 있음을 시사한다.
식품으로부터 분리한 곰팡이를 순수 분리한 결과 총 72종의 곰팡이가 분리되었다. 이들 곰팡이는 Fungi and Food Spoilage(14) 를 참고하여 전, 후면의 색, 성상, 성장 속도 등의 기준으로 4종으로 다시 분류하였다(Table 3, Fig.
위암 세포주인 AGS, KATO Ⅲ, SNU 668, 간암 세포주인 HepG2, Hepalclc7, 유방암 세포주인 MDA-MB-231 을 이용하여 곰팡이 대사산물의 성장 저해 효과를 MTT assay로 살펴본 결과 17종의 효과 있는 곰팡이 대사산물이 선별되었고 Fig. 2-7와 같다. MTT assay는 살아있는 세포가 미토콘드리아의 탈수소효소를 이용하여 황색의 MTT를 환원시키는 분광광도법이다.
그 결과 A, B, C, D group 중 D group에서 가장 높은 증식 억제를 확인 하였으며, D4의 증식억 제 효과가 가장 높음을 확인하였다. 위암 세포주인 KATO Ⅲ, AGS, SUN-668에 대한 증식억제 효과는 30-98%로 나타났으며, 간암 세포주인 Hepalclc7, HepG2에는 10-98%, 유방암 세포주인 MDA-MB-231에 대해서는 25-90%의 증식억제 효과를 확인하였다. 배양물과 균체의 항암성은 개체에 따라 약간의 차이는 있으나, 배양물이 대부분 우수한 것으로 확인되었다.
8 piM로 그 효과가 우수하다고 발표하였다. 이렇듯 곰팡이 대사산물을 이용한 논문 뿐만 아니라, 식품소재 및 식물소재와 비교 시에도 세포독성효과가 높은 것을 확인할 수 있었다. 까치버섯 water 분획물이 500, 1000 gg/ mL에서 78.
분리된 곰팡이의 색(전면 /후면)은 green(ivory), greenish yellow(yellow), white(white), black (black) 등의 4가지 색으로 나타났으며, 그 중 greenish yellow(yel- low)를 가지는 B group이 가장 많은 수를 나타내었다. 전체적으로 중심에서 가장자리로 펴지면서 자라는 것을 확인할 수 있었다. C group 만이 생육속도가 2일 정도로 빠른 반면 다른 group 에서 7일 정도의 생육 속도를 확인할 수 있었다.
후속연구
이는 일반적인 대사산물의 연구가 배양물에만 국한되어진 것을 균 체내에서 추출할 수 있음을 시사한다. 그리고 다른 천연물인 즉 한약재와 과일, 야채류와 그 효과를 비교해 보았을 때 비슷하거나 더 높은 효과가 있음을 확인할 수 있어 새로운 신물질로의 연구가 가능할 것으로 생각된다.
참고문헌 (22)
Folkman J. Role or angiogenesis in tumor growth and matastasis. Semin Oncol. 29: 15-18 (2002)
Ashendel CL. Diet, signal transduction and carcinogenesis. J Nutr. 125: 686-691 (1995)
Doll R, Peto R. The causes of cancer. J. Natl. Cancer Inst. 66: 1191-1308 ( 1981)
Wattenberg LW. Inhibition of carinogenesis by minor dietary constituents. Cancer Res. 5: 2985-2091 (1992)
Kellof GJ, Boone CW, Crowell JA. Chemopreventive drug development: perspectives and progress. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 3: 85-88 (1994)
Kada T, Inoue T, Morita K, Namiki M. Dietary desmutagens. pp. 245-253. In: Genetic Toxicology of the Diet. Knudesn. I. (ed). Alan R. Liss Inc., New York, NY, USA (1986)
Ronald RW, Siraj IM. A synopsis causes and prevention strategies. pp. 1-12. In: Nutrition and Cancer Prevention. Ira W (ed). CRC Press, Inc., Boca Raton, FL, USA (2000)
Clifford C, Kramer B. Diet as risk and therapy for cancer. Med. Clin. North Am. 77: 725-744 (1993)
Fleming A. On the antibacterial action of a Penicillium with special reference to their use in the isolation of B. influenza. Brit. J. Exp. Pathol. 10: 226-236 (1929)
dubos RJ. Bacteriocidal effect of an extract of a soil Bacillus on Gram positive cocci. Proc. Soc. Exp. Bio. Med. 40: 311-317 (1939)
Berdy J. The discovery of new bioactive microbial metabolites: Screening and identification. Elsevier, pp. 3-25 (1989)
Pitt JI, Hocking AD. Fungi and Food Spoilage. second eds. Printed in Great Britain at the University Press, Cambridge, London. UK. 149-180(1997)
Mosmann T. Rapid colometic assy for cellular growth survival: Application to proliferation and cytotoxicity assays. J. lmmunol. Methods 65: 55-63 (1983)
Giannini G, Penco S, Pisano C, Riccioni T, Nasini G, Candiani G. Chrysanthones, a new source of fungal metabolites with potential antimor and antiangiogenesis properties. Fitoterapia 74: 323-327 (2003)
Lee IS, Nishikawa A. Polvzellus multiplex, a Korean wild mushroom, as a potent chemopreventive agent against stomach cancer. Life Sci. 73: 3225-3234, (2003)
Ha YD. Antitumoral, antioxidant and antimicrobial activities of solvent fractions from Grifola umbellatus. Korean J. Postharvest Sci. Technol. 8: 481-487 (2001)
Bea JT, Chang JS, Lee KR. Effect of sarcodon aspratus extract on expression of cell cycle-associated proteins in HepG2 cells. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 31: 329-332 (2002)
Ham SS, Chung CK, Lee JH, Choi KP, Jung SW, Kim EJ. Antimutagenicity and cytotoxicity of crtemisia iwayomogi kitamura extracts. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 27: 157-162 (1998)
Sung MK, Park MY. Cytotoxic and apoptotic Effects of soybean and brown rice extracts on hormone dependent/independent breast cancer cell lines. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 31: 521-526
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.