황기에 표고버섯 균사체를 배양한 추출물이 항암효과 및 알레르기 억제효과에 미치는 영향 Effect of Mycelia Extracts from Lentinus edodes Mushroom-Cultured Astragalus membranaceus Bunge on Anti-cancer and Anti-allergy Activities원문보기
황기를 이용하여 황기균사체를 접종, 배양하여 얻어진 황기균사체 추출액의 간암세포, 유방암세포, 자궁경부암세포 그리고 고형암의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 3가지 암세포의 형태변화 및 증식억제에 미치는 영향은 황기균사체 추출물이 황기추출물보다 효과적인 것으로 나타났으며, 황기균사체를 간암세포에 3 mg/mL로 처리했을 때 65.23%, 유방암세포에 5 mg/mL로 처리했을 때 69.42%의 높은 암세포 증식 억제 효과가 있었다. 자궁경부암세포에서는 황기균사체를 3 mg/mL로 처리했을 때 황기를 처리했을 때보다 암세포 증식억제효과가 23.82%더 높았다. 특히 간암세포와 유방암세포에서 황기균사체 추출물을 처리하였을 때 강력한 암세포 증식억제효과가 있는 것으로 나타났다. 고형암 억제효과에서도 대조군에 비해 황기균사체 추출물이 47%의 고형암 억제효과가 있었고, 황기추출물보다 고형암 억제 효과 10% 더 높았다. 히스타민 유리 억제효과를 측정한 결과 compound 48/80 처리군에 비해 황기추출물은 7.6%, 황기균사체 추출물은 44.6%의 히스타민 분비 억제효과가 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 한방기능성 소재에 균사체 배양기법의 접목으로 효능의 상승과 복합기능을 기대할 수 있겠다.
황기를 이용하여 황기균사체를 접종, 배양하여 얻어진 황기균사체 추출액의 간암세포, 유방암세포, 자궁경부암세포 그리고 고형암의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 3가지 암세포의 형태변화 및 증식억제에 미치는 영향은 황기균사체 추출물이 황기추출물보다 효과적인 것으로 나타났으며, 황기균사체를 간암세포에 3 mg/mL로 처리했을 때 65.23%, 유방암세포에 5 mg/mL로 처리했을 때 69.42%의 높은 암세포 증식 억제 효과가 있었다. 자궁경부암세포에서는 황기균사체를 3 mg/mL로 처리했을 때 황기를 처리했을 때보다 암세포 증식억제효과가 23.82%더 높았다. 특히 간암세포와 유방암세포에서 황기균사체 추출물을 처리하였을 때 강력한 암세포 증식억제효과가 있는 것으로 나타났다. 고형암 억제효과에서도 대조군에 비해 황기균사체 추출물이 47%의 고형암 억제효과가 있었고, 황기추출물보다 고형암 억제 효과 10% 더 높았다. 히스타민 유리 억제효과를 측정한 결과 compound 48/80 처리군에 비해 황기추출물은 7.6%, 황기균사체 추출물은 44.6%의 히스타민 분비 억제효과가 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 한방기능성 소재에 균사체 배양기법의 접목으로 효능의 상승과 복합기능을 기대할 수 있겠다.
This study was conducted to investigate the effect of mycelia of Lentinus edoes mushroom-cultured Astragalus membranaceus Bunge (LAM) on proliferation of cancer cell lines (Hep3B, MCF-7 and HeLa), sarcoma 180 (S-180), and anti-allergy. In an anti-cancer test using Hep3B (hepatic cancer cell), MCF-7 ...
This study was conducted to investigate the effect of mycelia of Lentinus edoes mushroom-cultured Astragalus membranaceus Bunge (LAM) on proliferation of cancer cell lines (Hep3B, MCF-7 and HeLa), sarcoma 180 (S-180), and anti-allergy. In an anti-cancer test using Hep3B (hepatic cancer cell), MCF-7 (breast cancer cell) and HeLa (uterine cancer cell), LAM extract showed higher antiproliferating effect than that of Astragalus membranaceus Bunge (AM) extract. In an anti-cancer testing using Hep3B cells and MCF-7 cells, LAM extract showed growth-inhibitory effect of 65.23% at 3 mg/mL and 69.23% at 5 mg/mL, respectively. In an anti-cancer testing using HeLa cells, LAM extract showed growth-inhibitory effect of 42.01% at 5 mg/mL. In addition, LAM showed the tumor suppressive effect in mice injected with S-180 cells. The growth-inhibitory rates against tumor cells were 47% for LAM and 37% for AM. LAM inhibited histamine release from rat peritoneal mast cells activated by compound 48/80. These results suggest that Lentinus edodes mushroom-cultured herb has an antiproliferating effect against cancer cell lines (Hep3B, MCF-7 and HeLa), S-180 tumor and will be beneficial in the treatment of allergic reaction.
This study was conducted to investigate the effect of mycelia of Lentinus edoes mushroom-cultured Astragalus membranaceus Bunge (LAM) on proliferation of cancer cell lines (Hep3B, MCF-7 and HeLa), sarcoma 180 (S-180), and anti-allergy. In an anti-cancer test using Hep3B (hepatic cancer cell), MCF-7 (breast cancer cell) and HeLa (uterine cancer cell), LAM extract showed higher antiproliferating effect than that of Astragalus membranaceus Bunge (AM) extract. In an anti-cancer testing using Hep3B cells and MCF-7 cells, LAM extract showed growth-inhibitory effect of 65.23% at 3 mg/mL and 69.23% at 5 mg/mL, respectively. In an anti-cancer testing using HeLa cells, LAM extract showed growth-inhibitory effect of 42.01% at 5 mg/mL. In addition, LAM showed the tumor suppressive effect in mice injected with S-180 cells. The growth-inhibitory rates against tumor cells were 47% for LAM and 37% for AM. LAM inhibited histamine release from rat peritoneal mast cells activated by compound 48/80. These results suggest that Lentinus edodes mushroom-cultured herb has an antiproliferating effect against cancer cell lines (Hep3B, MCF-7 and HeLa), S-180 tumor and will be beneficial in the treatment of allergic reaction.
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문제 정의
이에 본 연구에서는 기능성 식품소재를 개발하고 이의 효용 가치를 극대화시킬 수 있는 방안으로 생약소재인 황기를 이용하여 한방발효균사체를 생산하여 항암, 알레르기 억제 관련 기능성을 검증하였다.
가설 설정
2Values are means ±SE of 6 mice. 3)Values with different superscripts indicate significant differ-ence from each other(p<0.05).
제안 방법
1 m丄씩 ICR 마우스의 복강 속에 접종하고 배양하면서 13일마다 계대 배양하였다. ICR 마우스의 복강에 in vivo 계대 중인 S-180 세포를 멸균된 주사기로 채취하고 RPMI 1640 배지로 희석하여 S-180 세포의 농도가 4xl07 cells/mL가 되게 하였다. 이와 같이 희석한 S-180 세포액을 50 uL(2xlO6 cells)씩 ICR 마우스 우측 서
간암세포주는 [OX antibicotic-antimycotic(Gibco, USA) 1%와 FBS 10% 첨가한 DMEM(high glucose) 배지를 사용하여 배 양하였고, 유방암세 포주, 자궁경 부암세 포주는 10X antibicotic-antimycotic(Gibco, USA) 1%와 FBS 10% 첨가한 RPMI 1640 배지를 사용하여 계대배양하면서 실험에 사용하였다. 간암세포주 및 자궁경 부암세포주는 5X105 cells, 유방암세포주는 cells를 cell culture plate(NUNC, Denmark, 60 mm) 에 분주하고, 37℃, 5% CO2 incubator (3154, Forma Scientific Inc.
고형암 성장억제 실험은 JM23)의 방법을 변형하여 실시하였다. ICR 마우스는 항온항습시스템에서 1주간 적응하여 S-180 세포를 7주령 된 ICR 마우스의 복강에서 계대 배양하였다.
, USA)에서 24시간 배양한 후각 시료 추출물을 최종 농도가 1 mg/ral, 3 mg/mL, 5 mg/mL가 되도록 첨가하여 24시간 동안 다시 배양시 켰다. 배양된 세포는 위상차현미경 (NICON TMS, Japan) 100배율로 관찰하고, 0.4% trypan blue assay로 세포 증식 억제율을 계산하였다 (22).
수거한 세포는 원심 분리하여 상층액을 제거한 후 PBS로 세척하여 Tyrode buffer에 현탁하여 세포수를 측정하였다. 1X10& 개의 세포를 37℃에서 10분간 배양하고 시료를 첨가한 후 37℃에서 20분간 배양하였다.
종양세포 이식 29일째 되는 날 치사시켜 생성된 고형암을 적출하고, 그 무게를 측정한 후 종양 성장 저지백분율(tumor growth inhibition ratio, I.R.: %)을 계산하였다.
ICR 마우스는 항온항습시스템에서 1주간 적응하여 S-180 세포를 7주령 된 ICR 마우스의 복강에서 계대 배양하였다. 즉 복수암에 걸려서 복부가 팽만한 마우스의 복강 속으로 일회용 1 mL 주사기로 찔러 노란색의 복수액 1 mL를채취한 후, 그 원액을 0.1 m丄씩 ICR 마우스의 복강 속에 접종하고 배양하면서 13일마다 계대 배양하였다. ICR 마우스의 복강에 in vivo 계대 중인 S-180 세포를 멸균된 주사기로 채취하고 RPMI 1640 배지로 희석하여 S-180 세포의 농도가 4xl07 cells/mL가 되게 하였다.
혜부에 피하 이식한 후, 10% 황기 및 황기균사체분말을 자유 급식하였다. 종양세포 이식 29일째 되는 날 치사시켜 생성된 고형암을 적출하고, 그 무게를 측정한 후 종양 성장 저지백분율(tumor growth inhibition ratio, I.
, USA)로 계대 배양하여 4℃에서 냉장 보관하며 사용하였다. 황기는 1시간을 침지하고 10분 단위로 60분까지 자연탈수시 키 면서 자동수분측정 기 (MB45, Precisa, Switzerland)로 수분을 측정하여 수분이 60% 될 때, 이것을 121℃에서 20분간 멸균하여 표고균사체를 접종하여 24℃에서 25일간 배양하면서 생육상태를 관찰하여 최적 상태의 황기 균사체를 시료로 사용하였다(Fig. 1).
황기를 이용하여 황기균사체를 접종, 배양하여 얻어진 황기 균사체 추출액 의 간암세 포, 유방암세 포, 자궁경 부암세 포그리고 고형암의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 3가지 암세포의 형태변화 및 증식억제에 미치는 영향은 황기 균사체 추출물이 황기추출물보다 효과적인 것으로 나타났으며, 황기균사체를 간암세포에 3 mg/mL로 처리했을 때 65.
대상 데이터
ICR 마우스는 항온항습시스템에서 1주간 적응하여 S-180 세포를 7주령 된 ICR 마우스의 복강에서 계대 배양하였다. 즉 복수암에 걸려서 복부가 팽만한 마우스의 복강 속으로 일회용 1 mL 주사기로 찔러 노란색의 복수액 1 mL를채취한 후, 그 원액을 0.
표고균사체는 한국 농용미생물 보존센터(KACC)에서 분양받아 사용하였고, 인체 간암세포주인 Hep3由KCLB 58064), 인체 유방암세포주 MCF-7(KCLB 30022), 인체 자궁경 부암세포주인 HeLa(KCLB 10002), 생쥐 복수암세포인 sarcoma 180(KCLB 40066)는 한국세 포주은행 (KCLB) 에서 분양받아 사용하였다. 실험동물은 6주령의 ICR 웅성 생쥐를 (주)대한바이오링크로부터 구입하였고, RPMI 1640 배지, DMEM배지, FBS (fetal bovine serum)은 Gibco BRL(Grand Island, NY, USA) 제품을 사용하였다.
표고균사체는 한국 농용미생물 보존센터(KACC)에서 분양받아 사용하였고, 인체 간암세포주인 Hep3由KCLB 58064), 인체 유방암세포주 MCF-7(KCLB 30022), 인체 자궁경 부암세포주인 HeLa(KCLB 10002), 생쥐 복수암세포인 sarcoma 180(KCLB 40066)는 한국세 포주은행 (KCLB) 에서 분양받아 사용하였다. 실험동물은 6주령의 ICR 웅성 생쥐를 (주)대한바이오링크로부터 구입하였고, RPMI 1640 배지, DMEM배지, FBS (fetal bovine serum)은 Gibco BRL(Grand Island, NY, USA) 제품을 사용하였다.
황기는 대구광역시 약령시장의 한약'도매상에서 구입하였다. 표고균사체는 한국 농용미생물 보존센터(KACC)에서 분양받아 사용하였고, 인체 간암세포주인 Hep3由KCLB 58064), 인체 유방암세포주 MCF-7(KCLB 30022), 인체 자궁경 부암세포주인 HeLa(KCLB 10002), 생쥐 복수암세포인 sarcoma 180(KCLB 40066)는 한국세 포주은행 (KCLB) 에서 분양받아 사용하였다.
데이터처리
실험결과는 mean士SE로 나타내었고, 각 그룹간의 측정치에 대한 자료 분석은 SPSS 통계프로그램 (10.0 version)을이용하여 p<0.05 수준에서 유의성을 판정하였다.
성능/효과
3가지 암세포의 형태변화 및 증식억제에 미치는 영향은 황기 균사체 추출물이 황기추출물보다 효과적인 것으로 나타났으며, 황기균사체를 간암세포에 3 mg/mL로 처리했을 때 65.23%, 유방암세포에 5 mg/mL로 처리 했을 때 69.42%의 높은 암세포 증식억제 효과가 있었다. 자궁경부암세포에서는 황기 균사체를 3 mg/mL로 처리했을 때 황기를 처리했을 때보다 암세포 증식억제효과가 23.
7 ng/mL의 히스타민이 유리되었다. Compound 48/80 처 리군에 비해 황기추출물은 7.6%, 황기균사체 추출물은 44.6%의 히스타민 분비 억제효과가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 황기는 알레르기 억제효과가 미미 하나 황기 균사체는 황기 가 표고버 섯균사체 의 발효과정 을거치면서 항히스타민 작용으로 인한 알레르기 억제 효과를 가지는 성분이 부가됨으로 알레르기 억제효과가 증가된 것으로 생각된다.
간암 세포주에서 암세포 증식억제율은 황기는 3.12-16.35%, 황기균사체는 8.94~82.16%로 나타났다(Fig. 5). 모든 농도에서 황기균사체가 황기보다 증식 억제율이 높게 나타났으며 특히, 3 mg/m止에서 57.
특히 간암세포와유방암세포에서 황기균사체 추출물을 처리하였을 때 강력한 암세포 증식억제효과가 있는 것으로 나타났다. 고형암 억제 효과에서도 대조군에 비해 황기균사체 추출물이 47% 의 고형암 억제효과가 있었고, 황기추출물보다 고형암 억제 효과가 10% 더 높았다. 히스타민 유리 억제효과를 측정한 결과 compound 48/80 처리군에 비해 황기추출물은 7.
황기와 황기 균사체를 1 mg/mL로 처리하였을 때에는 control과 유사하여 특이한 점 이 관찰되지 않았으나, 3 mg/mL로 처리 했을 때에는 두 군 모두 암세포수가 줄어들었으며, 특히 황기 균사체를 처리했을 때에는 정상세포의 감소와 함께 부유세포의 수가 증가하는 것을 볼 수가 있었다. 그리고 고농도인 5 mg/mL에서는 황기를 처리한 군과의 비교에서도 전체 세포의 수가 확연히 줄어드는 것을 관찰할 수가 있었다.
5). 모든 농도에서 황기균사체가 황기보다 증식 억제율이 높게 나타났으며 특히, 3 mg/m止에서 57.68%, 1 mg/m止에서 65.81% 더 높은 것으로 나타났다. 유방암 세포주에서 암세포 증식 억제율은 황기는 11.
81% 더 높은 것으로 나타났다. 유방암 세포주에서 암세포 증식 억제율은 황기는 11.96~45.1%, 황기균사체는 32~69.42%로나타났으며, 황기균사체가 황기보다 1 mg/mL에서 20.04%, 3 mg/mL에서 8.21%, 5 mg/mL에서 2432% 더 높게 나타났다(Fig. 6). 자궁경부암 세포주에서 암세포 증식억제율은 황기는 3.
6%의 히스타민 분비 억제효과가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 황기는 알레르기 억제효과가 미미 하나 황기 균사체는 황기 가 표고버 섯균사체 의 발효과정 을거치면서 항히스타민 작용으로 인한 알레르기 억제 효과를 가지는 성분이 부가됨으로 알레르기 억제효과가 증가된 것으로 생각된다.
6). 자궁경부암 세포주에서 암세포 증식억제율은 황기는 3.61-9.35 %, 황기균사체는 7.67~42.01%로 나타났으며, 황기균사체가 황기보다 3 mg/mL에서 23.82%, 5 mg/mL 에서 32.66% 더 높게 나타났다(Fig. 7). 황기 및 황기 균사체의 각 암세포주에 대한 증식억제율을 비교해보면, 황기는 유방암세포, 간암세포, 자궁경부암세포의 순서로 암세포 증식 억 제 율이 높았으며 , 황기 균사체는 간암세 포, 유방암세포, 자궁경부암세포의 순서로 나타났다.
42%의 높은 암세포 증식억제 효과가 있었다. 자궁경부암세포에서는 황기 균사체를 3 mg/mL로 처리했을 때 황기를 처리했을 때보다 암세포 증식억제효과가 23.82% 더 높았다. 특히 간암세포와유방암세포에서 황기균사체 추출물을 처리하였을 때 강력한 암세포 증식억제효과가 있는 것으로 나타났다.
82% 더 높았다. 특히 간암세포와유방암세포에서 황기균사체 추출물을 처리하였을 때 강력한 암세포 증식억제효과가 있는 것으로 나타났다. 고형암 억제 효과에서도 대조군에 비해 황기균사체 추출물이 47% 의 고형암 억제효과가 있었고, 황기추출물보다 고형암 억제 효과가 10% 더 높았다.
황기와 황기 균사체 추출물을 1 mg/mL~5 mg/mL로 처리했을 때, 두 군 모두 control과 비교하여 처리 농도와 비 례하여 다각형의 정상 세포의 수가 줄어드는 것을 관찰할 수가 있었다. 황기 균사체를 처 리하였을 때가 황기를 처리 했을 때보다 정상적인 세포의 수가 더 많이 줄어든 것을 볼 수가 있었다.
7). 황기 및 황기 균사체의 각 암세포주에 대한 증식억제율을 비교해보면, 황기는 유방암세포, 간암세포, 자궁경부암세포의 순서로 암세포 증식 억 제 율이 높았으며 , 황기 균사체는 간암세 포, 유방암세포, 자궁경부암세포의 순서로 나타났다. 농도에 따른 균사체 추출물의 간암세포의 증식억제 효과는 표고버섯이 간암 세포인 H22에 대해 항암효능이 있으며 버섯첨가량이 증가할수록 암세포 억 제율이 증가하였다는 Park 등(25)의 보고에서와 같이 균사체 추출물의 농도가 증가할수록 간암세포 증식억제 효과가 큰 것으로 나타났다.
39 g으로 47%의 암괴 무게가 감소하는 항암효과를 보였다. 황기균사체군이 황기군에 비해 암괴 무게가 10%가 더 적은 것으로 나타났다.
각 세포는 다각형의 형태로 군집을 형성하며 자랐고 황기추줄물을 1 mg/mL~5 mg/mL로 농도로 처리하였을 때, 고농도인 5 mg/mL에서 정상 세포 수가 약간 줄어드는 경향을 보였으나 특이적인 변화는 관찰할 수 없었다. 황기균사체를 처리했을 때는 3 mg/ m止로 처리하였을 때 다각형의 정상세포의 수가 확연히 줄어들고 원형형태의 부유 세포들이 그격히 많아지는 것이 관찰되었으며, 고농도인 5 mg/m止에서는 정상적인 세포를 찾기 힘들 만큼 많은 암세포들이 손상되어 있는 것을 볼 수가 있었다.
3과 같다. 황기와 황기 균사체 추출물을 1 mg/mL~5 mg/mL로 처리했을 때, 두 군 모두 control과 비교하여 처리 농도와 비 례하여 다각형의 정상 세포의 수가 줄어드는 것을 관찰할 수가 있었다. 황기 균사체를 처 리하였을 때가 황기를 처리 했을 때보다 정상적인 세포의 수가 더 많이 줄어든 것을 볼 수가 있었다.
4와 같다. 황기와 황기 균사체를 1 mg/mL로 처리하였을 때에는 control과 유사하여 특이한 점 이 관찰되지 않았으나, 3 mg/mL로 처리 했을 때에는 두 군 모두 암세포수가 줄어들었으며, 특히 황기 균사체를 처리했을 때에는 정상세포의 감소와 함께 부유세포의 수가 증가하는 것을 볼 수가 있었다. 그리고 고농도인 5 mg/mL에서는 황기를 처리한 군과의 비교에서도 전체 세포의 수가 확연히 줄어드는 것을 관찰할 수가 있었다.
고형암 억제 효과에서도 대조군에 비해 황기균사체 추출물이 47% 의 고형암 억제효과가 있었고, 황기추출물보다 고형암 억제 효과가 10% 더 높았다. 히스타민 유리 억제효과를 측정한 결과 compound 48/80 처리군에 비해 황기추출물은 7.6%, 황기균사체 추출물은 44.6%의 히스타민 분비 억제 효과가 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 한방기능성 소재에 균사체 배양기법의 접목으로 효능의 상승과 복합기능을 기대할 수 있겠다.
후속연구
6%의 히스타민 분비 억제 효과가 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 한방기능성 소재에 균사체 배양기법의 접목으로 효능의 상승과 복합기능을 기대할 수 있겠다.
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