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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 해송이버섯의 식품소재화와 기능성식품으로서의 이용가치를 알아보고자 해송이버섯의 영양성분을 분석하였으며 물과 에탄올을 이용하여 해송이버섯을 추출한 추출물의 총당과 단백질 및 β-glucan 함량을 알아보고 그 추출물에 대한 암세포생장억제 효과를 조사하였다.
- 본 연구에서는 해송이버섯의 영양 가치와 활용도를 높이기 위해 영양성분을 분석하였으며 효과적으로 영양성분을 추출하기 위한 추출용매를 설정하고 그 추출물을 이용하여 in vitro 상에서 항암활성을 검토하였다. 그 결과 해송이 버 섯은 30.
제안 방법
- β-Glucan의 함량은 Megazyme beta-glucan assay kit (Megazyme International Ireland Ltd., Ireland)를 사용하여 total glucan과 glucan 이외의 당함량을 구한 후, α-glucan과 glucan 이외의 당 함량 차이를 이용하여 구하였다.
- 이것을 1000 rpm에서 10분간 원심분리 후 상층액을 제거하고 DMSO 150 μL를 첨가하여 생성된 formazan 결정을 용해시킨 후, 540 nm에서 microplate reader로 흡광도를 측정하였다. MTT assay에 의해 측정된 대조군과 실험군의 optical density(O.D.) 값을 다음과 같이 아래의 계산식에 의해 세포생장억제효과를 구하였다.
- 암세포 생장억제효과를 MTT assay를 이용하여 해송이버섯의 물추추물과 에탄올추출물의 효과를 비교하였다. 해송이버섯 추출물과 분획물의 농도에 따른 사람 위암 세포주 AGS에 대한 생장억제효과는 Fig.
- 추출액을 모아 50℃에서 감압 농축하였으며 동결건조하여 냉동고에 보관하며 실험에 이용하였다. 에탄올추출물은 추출용매와 추출온도를 60℃에서 추출하고 물추출과 같은 방법으로 추출하였다.
- 단백질 함량은 Lowry-Folin 방법(19)으로 분석하였다. 즉, 시료 0.5 mg에 Lowry-Folin 반응을 실시한 후 bovine serum albumin을 표준 단백질로 하여 740 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 물추출물은 다음과 같이 제조하였다. 해송이버섯 분말 50 g을 1000 mL의 증류수에 넣고 100℃에서 4시간 추출을 한뒤 여과하였으며 여과잔사를 동일한 방법으로 2회 반복 추출하였다. 추출액을 모아 50℃에서 감압 농축하였으며 동결건조하여 냉동고에 보관하며 실험에 이용하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 해송이버섯은 강원도 강릉지역 (주)해송산업에서 제공 받았으며 버섯의 일반성분 분석에는 건조 시키지 않은 시료를 이용하였으며, 무기질 분석과 추출물 제조에는 35℃에서 24시간 건조한 후 분쇄하여 분말로 만든 시료를 냉동고에 보관하며 이용하였다.
- , USA)로 여과한 후 시험용액으로 하였다. 분석기기는 ICP-AES(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy, Jovin Yvon 138 Ultrace, France)를 사용하였다.
- 실험에 사용된 위암 세포주 AGS(stomach adenocarcinoma), 간암세포주 HepG2(liver hepatoblastoma), 대장암 세포주 SW480(colon adeocarcinoma)은 10% fetal bovine serum(Gibco)과 streptomycin-penicillin(Gibco) 1%가 첨가된 RPMI-1640 medium(Gibco)에 배양하였으며, 고착성을 가지는 세포를 cell scraper로 회수, 부유시켜서 사용하였다.
이론/모형
- 단백질 함량은 Lowry-Folin 방법(19)으로 분석하였다. 즉, 시료 0.
- 일반성분과 총식이섬유는 AOAC법(16)에 따라 수분함량은 상압가열건조법, 조회분은 건식 회화법, 조단백질은 Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet추출법으로 분석하였으며, 식이섬유는 Ceramic fiber 방법을 사용하였다.
- 총당 함량 분석은 Saha와 Brewer(18)의 방법에 따라 phenol-sulfuric acid 법으로 실시하였다. 즉, 5% phenol (w/v) 0.
- 해송이버섯 각 추출물의 암세포의 생장억제효과는 Green 등(20)의 방법에 따라 MTT assay를 이용하여 검토하였다.
성능/효과
- 각각의 해송이버섯 추출물에 의한 암세포 생장억제효과를 사람의 위암세포인 AGS와 간암세포 HepG2, 대장암세포 SW480으로 검토한 결과, 각 추출물의 농도에 따라 암세포 생장억제율이 증가함을 보여주었고, 물추출물이 에탄올추출물보다 상대적으로 높은 억제율을 보였다. AGS에 대해서는 물추출물과 에탄올추출물 모두 1 mg/mL의 농도에서 모두 50%이상의 생장억제효과를 나타내었다. 물추출물의 경우 HepG2에 대해서는 3 mg/mL 이상의 농도에서, SW480에 대해서는 5 mg/mL의 농도에서 50%이상의 억제효과를 나타내었다.
- 34%로 높았다. 각각의 해송이버섯 추출물에 의한 암세포 생장억제효과를 사람의 위암세포인 AGS와 간암세포 HepG2, 대장암세포 SW480으로 검토한 결과, 각 추출물의 농도에 따라 암세포 생장억제율이 증가함을 보여주었고, 물추출물이 에탄올추출물보다 상대적으로 높은 억제율을 보였다. AGS에 대해서는 물추출물과 에탄올추출물 모두 1 mg/mL의 농도에서 모두 50%이상의 생장억제효과를 나타내었다.
- 본 연구에서는 해송이버섯의 영양 가치와 활용도를 높이기 위해 영양성분을 분석하였으며 효과적으로 영양성분을 추출하기 위한 추출용매를 설정하고 그 추출물을 이용하여 in vitro 상에서 항암활성을 검토하였다. 그 결과 해송이 버 섯은 30.80%의 식이섬유를 포함하는 것으로 나타났다. 해송이버섯의 무기질 중 칼륨의 함량이 3383.
- 또한 다양한 생리활성기능을 나타내는 β-glucan의 함량이 0.83%로 나타났다.
- 7 mg/100 g으로 비교적 높게 나타났다. 또한 유해활성산소의 생성 저해와 관련이 있는 것으로 알려진 아연, 구리, 망간 등도 존재하는 것으로 분석되었다. 해송이버섯은 다양한 무기질을 다량 함유하고 있어 유용한 식품자원인 것으로 생각된다.
- 이는 해송이버섯 중의 기능성분들이 수용성물질들이 많을 것으로 사료되어진다. 또한 추출용매의 차이에 관계없이 추출물의 농도가 높아질수록 높은 암세포 생장억제효과를 나타내었다.
- 모든 농도에서 물추출물이 에탄올추출물보다 높은 암세포 생장억제효과를 나타내었다. 이는 해송이버섯 중의 기능성분들이 수용성물질들이 많을 것으로 사료되어진다.
- 본 실험에 사용된 AGS, HepG2, SW480 등의 사람 암세포주에 대한 생장억제효과는 물추출물이 에탄올추출물에 비하여 높게 나타났다. Mizuno 등(7)은 아가리쿠스버섯 유래단백다당류에 있어서 단백질은 활성에 필수적이라고 보고하였는데 해송이버섯 물추추물의 경우 에탄올추출물에 비하여 높은 단백질을 포함하고 있어 높은 암세포 생장억제효과를 보였을 것으로 생각된다.
- 해송이버섯의 일반성분을 분석한 결과를 Table 1에 나타내었다. 수분함량은 89.13%, 조단백 2.46%, 조지방 0.41%, 조회분 0.87%, 탄수화물 7.13%, 총식이섬유 3.35%로 나타났다. 또한 다양한 생리활성기능을 나타내는 β-glucan의 함량이 0.
- 인체 간암세포인 HepG2에 대한 암세포저해효과도 물추출물이 에탄올추출물에 비하여 높은 것으로 나타났다(Fig. 2). 5 mg/mL의 농도에서 75.
- 식품 중에 함유된 섬유소는 체내에서 소화, 흡수되지 않아서 영양성분으로 이용되지는 않지만 지방흡수 저해, 콜레스테롤 저하작용, 당뇨, 변비, 비만 등에 좋은 영향을 미치는 것으로 알려진 이후 많은 사람의 관심을 끌고 있다(22). 조회분 함량에 있어서는 아위버섯, 느타리버섯, 새송이버섯보다 높았다. 또한 탄수화물의 경우에는 느타리버섯보다 높았으나 아위버섯과 새송이버섯보다 낮았다.
- 추출용매에 따른 β-glucan의 함량은 물추출물이 9.32%로 에탄올추출물의 1.43%보다 높았다.
- 해송이버섯을 물을 이용하여 추출하였을 경우 β-glucan 9.32 mg/g, 단백질 17.71% 및 총당 39.93%이었으며 에탄올을 이용하여 추출할 때보다 더 많은 영양성분들이 추출되는 것으로 나타났고 추출물의 수율 또한 53.34%로 높았다.
- 80%의 식이섬유를 포함하는 것으로 나타났다. 해송이버섯의 무기질 중 칼륨의 함량이 3383.3 mg/100 g으로 다른 무기원소에 비해 월등히 높게 나타났다. 해송이버섯을 물을 이용하여 추출하였을 경우 β-glucan 9.
- 해송이버섯의 무기질 함량은 Table 2와 같이 칼륨, 마그네슘의 함량이 다른 무기질의 함량에 비하여 높았으며 칼슘, 철분, 나트륨 등 각종 무기질 함량이 높은 것으로 나타났다.
- 추출물의 영양성분 및 추출수율을 Table 3에 나타내었다. 해송이버섯의 물추출물과 에탄올추출물의 총당함량은 각각 39.93%와 36.80%로 나타났으며 단백질함량은 각각 17.71%와 5.23%로 나타났다. 이는 에탄올을 이용하여 추출할 때 단백질성분이 효과적으로 추출되지 않았을 것으로 생각되어진다.
후속연구
- Mizuno 등(7)은 아가리쿠스버섯 유래단백다당류에 있어서 단백질은 활성에 필수적이라고 보고하였는데 해송이버섯 물추추물의 경우 에탄올추출물에 비하여 높은 단백질을 포함하고 있어 높은 암세포 생장억제효과를 보였을 것으로 생각된다. 본 연구에서는 세 가지 종류의 암세포주에 대한 생장억제효과를 측정하여 추출용매에 따른 해송이버섯의 항암효과에 접근하였으나 항암효과의 기전과 그 효과에 대한 보다 과학적인 접근이 이루어져야 할 것이다.
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