[논문]뽕잎발효차 제조에 따른 항산화 및 in vitro 항암활성

배만종; 예은주

doi:10.3746/jkfn.2010.39.6.796

뽕잎발효차 제조에 따른 항산화 및 in vitro 항암활성
Antioxidant Activity and in vitro for Anticancer Effects of Manufactured Fermented Mulberry Leaf Tea 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.39 no.6, 2010년, pp.796 - 804

배만종 (대구한의대학교 한방식품약리학과) , 예은주 ((재)경북테크노파크 대구한의대학교 한방생명자원특화센터 효능검증원)

초록
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본 연구는 식용식물로의 가치뿐만 아니라 약용으로 가치가 인정되는 뽕잎에 미생물 생균제를 이용한 뽕잎발효차 개발을 통하여 기능성 소재 개발 및 새로운 제품개발의 방안을 제시하고자 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 여러 추출물의 항산화성 및 in vitro에서의 항암활성을 비교분석 하였다. 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 각 추출물에 있어 항산화 효과를 조사한 결과 각 추출물의 농도와 비례하여 전자공여활성이 증가하였고 대체로 뽕잎발효차 추출물이 뽕잎차의 추출물보다 전자공여활성이 더 높은 것으로 나타났으며, 각 추출물의 종류 중 에탄올 추출물의 전자공여능이 가장 높은 것으로 분석되었다. SOD 유사활성도를 조사한 결과 각 추출물의 농도와 비례하여 SOD 유사활성도는 증가하는 경향이었고, 추출물중 에탄올 추출물군의 활성도가 가장 높았으며 두 시료의 SOD 유사활성도는 비슷하였다. 각 pH별 아질산염 분해 작용을 분석한 결과 pH 1.2에서 아질산염 분해 작용이 가장 컸으며, 추출물 군 중에서 에탄올 추출물 군이 아질산염 소거능이 가장 높았다. 뽕잎차 및 뽕잎발효차 각 추출물의 in vitro 상에서 항암효과를 분석한 결과 HeLa cell과 MCF-7 cell 모두 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 암세포 증식 억제율이 더 높았다. 추출물 군에서는 에탄올 추출물군이 암세포 성장을 가장 많이 억제하였고 MCF-7 cell이 HeLa cell에서 보다 더 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 본 연구의 결과를 종합해 보면 식용식물로서 뿐만 아니라 약용으로도 가치가 있는 뽕잎에 생균제를 이용하여 개발한 뽕잎발효차를 뽕잎차와 비교하였을 때 항산화성, in vitro에서의 항암활성을 검증한 결과 생균제를 이용한 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 우수한 것으로 나타났으며 뽕잎발효차 추출물의 기능성이 더 우수한 것은 발효를 통해 생리활성 물질이 생성된 것이 원인으로 사료되며 이 점에 있어 구체적인 연구가 필요하다고 판단된다. 이러한 점을 보완하여 제품개발에 응용하고 대중적인 면을 좀 더 개선한다면 새로운 기능성소재 및 제품이 될 것 이라 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to compare and analyze the qualitative property of MLT (mulberry leaf tea) and FMLT (fermented mulberry leaf tea) based on the antioxidant, anticancer activities of various extracts. When the antioxidant activity of MLT and FMLT extracts was evaluated, the electron donating activity was found to increase proportionally as the concentration of each extract increased. In addition, the extract of FMLT showed a higher electron donating activity than that of MLT. Furthermore, the ethanol extracts showed the highest electron donating ability. When the SOD activity was evaluated, it was also found to increase proportionally with the concentration of each extract. Furthermore, the SOD activity of the ethanol extract group was the highest, whereas the SOD like activities of both MLT and FMLT were similar. When nitrite decomposition was evaluated for each pH, the highest value was observed at pH 1.2. Finally, the nitrite deleting ability was the highest for the ethanol extracts. When each extract of MLT and FMLT was analyzed in vitro for anticancer effects, they were found to decrease the number of cancer cells proportionally as the concentration of extract increased for both HeLa cells and MCF-7 cells. Furthermore, FMLT was found to exert a greater inhibition of cancer cells than MLT. Among the extract groups, the ethanol extract induced the greatest inhibition of the development of cancer cells, and these effects were greater against MCF-7 cells than HeLa cells.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 식용식물로의 가치뿐만 아니라 약용으로 가치가 인정되는 뽕잎에 미생물 생균제를 이용한 뽕잎발효차 개발을 통하여 기능성 소재 개발 및 새로운 제품개발의 방안을 제시하고자 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 여러 추출물의 항산화성 및 in vitro에서의 항암활성을 비교분석 하였다. 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 각 추출물에 있어 항산화 효과를 조사한 결과 각 추출물의 농도와 비례하여 전자공여활성이 증가하였고 대체로 뽕잎발효차 추출물이 뽕잎차의 추출물보다 전자공여활성이 더 높은 것으로 나타났으며, 각 추출물의 종류 중 에탄올 추출물의 전자공여능이 가장 높은 것으로 분석되었다.
이에 본 연구는 식용식물로의 가치뿐만 아니라 약용으로 가치가 인정되는 뽕잎차와 뽕잎에 미생물 생균제를 이용한 뽕잎발효차의 여러 추출물들의 항산화성, in vitro 항암성활성을 비교 분석한 결과를 바탕으로 기능성 소재 및 새로운 제품 개발의 방안을 제시하고자 하였다.

제안 방법

그리고 뽕잎발효차는 생 뽕잎을 세척, 음건한 다음 5분간 찌는 과정을 거친 후, 찐 뽕잎에 발효용 종균(Bacillus subtilus, KCCM 12027, 한국미생물보존센터)을 접종하여 37℃에서 2일간 발효하였다. 2회에 걸쳐 건조(60℃, 30 min), 비빔 증제(10 min) 과정을 거친 후 90℃에서 3분간 볶는 과정 거친 뒤, 80℃에서 30분 건조(Dry oven, SPM-S560, 삼성제약기계, 대구, 한국)한 후 포장하여 시제품을 제작하였다. 완성된 시제품은 냉장 보관하면서 분석 시료로 사용하였다.
MCF-7 cell에 대한 증식억제 효과: 인체유래 유방암 세포주인 MCF-7 세포에 뽕잎차의 조렉틴, 열수 추출물, 에탄올 추출물을 각 농도로 처리하였을 때 암세포 증식 억제율(Fig. 8)을 관찰하였다. 각 농도별 암세포 증식 억제율은 각 시료를 100 μg/mL 농도로 처리하였을 때 조렉틴, 열수 추출물, 에탄올 추출물에서 각각 3.
그리고 90℃에서 3분간 볶은 후 80℃에서 30분간 건조하여 포장하였다. 그리고 뽕잎발효차는 생 뽕잎을 세척, 음건한 다음 5분간 찌는 과정을 거친 후, 찐 뽕잎에 발효용 종균(Bacillus subtilus, KCCM 12027, 한국미생물보존센터)을 접종하여 37℃에서 2일간 발효하였다. 2회에 걸쳐 건조(60℃, 30 min), 비빔 증제(10 min) 과정을 거친 후 90℃에서 3분간 볶는 과정 거친 뒤, 80℃에서 30분 건조(Dry oven, SPM-S560, 삼성제약기계, 대구, 한국)한 후 포장하여 시제품을 제작하였다.
자궁경부암 세포주는 5×105 cells, 유방암 세포주는 1×106 cells 를 37℃, 5% CO2 incubator에서 24시간 배양한 후 각 시료 추출물을 최종 농도가 100 μg/mL, 500 μg/mL, 1,000 μg/mL가 되도록 첨가하여 24시간 동안 다시 배양시켰다. 배양된 세포는 위상차현미경(NICON TMS, Tokyo, Japan)으로 관찰하고, 0.4% trypan blue로 염색하여 세포 증식 억제율을 계산하였다(23).
전자공여능: 뽕잎차와 뽕잎발효차의 조렉틴과 열수 추출물, 에탄올 추출물의 항산화 활성의 정도를 측정하고자 농도별 DPPH에 대한 전자공여능을 측정하였다.
뽕잎차 및 뽕잎발효차의 각 추출물의 아질산염 분해 작용은 Kato 등의 방법(22)에 따라 측정하였다. 즉, 1 mM의 NaNO₂ 용액 2 mL에 1 mL의 시료를 첨가하고, 여기에 0.1N HCl(pH 1.2)과 0.1 M citric acid 완충용액을 사용하여 반응 용액의 pH를 각각 1.2, 3.0, 6.0으로 보정한 후 최종 부피를 10 mL로 하였다. 그리고 37℃에서 1시간 동안 반응시켜 얻은 반응 액을 1 mL씩 취하고 여기에 2% acetic acid를 5 mL 첨가한 다음 Griess reagent(1% sulfaralic acid : 1% naphthylamine＝1:1)를 0.
뽕잎차 및 뽕잎발효차의 각 추출물의 전자공여능은 Blois의 방법(20)에 준하여 각 시료의 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl(DPPH)에 대한 전자공여 효과로써 시료의 환원력을 측정하였다. 즉, 각 추출물을 농도별로 제조하고 시료 2mL에 0.4 mM DPPH 용액 1 mL를 가하고, 10초간 vortex mixing 후 37℃에서 30분간 반응시킨 다음 이 반응액을 spectrophotometer(U-3010, Hitach, Tokyo, Japan)를 사용해서 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.

대상 데이터

RPMI 1640 배지, DMEM 배지, FBS(fetal bovine serum)은 Gibco-BRL Co.(Grand Island, NY, USA) 제품을 사용하였다.
본 연구의 재료는 영천지역 농가에서 재배한 청일 뽕잎(mulberry leaves)을 2008년 6월 중순에 채취하여 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 시제품을 제조하는데 사용하였다.
유방암 세포주, 자궁경부암 세포주는 10X antibicoticantimycotic(Gibco-BRL Co.) 1%와 FBS를 10% 첨가한 RPMI 1640 배지를 사용하여 계대배양 하면서 실험에 사용하였다. 자궁경부암 세포주는 5×105 cells, 유방암 세포주는 1×106 cells 를 37℃, 5% CO2 incubator에서 24시간 배양한 후 각 시료 추출물을 최종 농도가 100 μg/mL, 500 μg/mL, 1,000 μg/mL가 되도록 첨가하여 24시간 동안 다시 배양시켰다.
인체 유방암 세포주 MCF-7(KCLB 30022), 인체 자궁경부암 세포주인 HeLa(KCLB 10002)는 한국세포주은행(KCLB)에서 분양 받아 사용하였다. RPMI 1640 배지, DMEM 배지, FBS(fetal bovine serum)은 Gibco-BRL Co.

데이터처리

본 실험에서 얻어진 결과는 SPSS 12.0 for windows program(SPSS, Chicago, IL, USA)을 이용(24)하여 통계처리를 하여 실험군당 평균±표준편차로 나타내었으며, 각 군의 평균차에 대한 통계적 유의성 검정은 Duncan의 다중검증법(DMRT: Duncan's multiple range test)으로 분석하였다(p<0.05).

이론/모형

뽕잎차 및 뽕잎발효차의 각 추출물의 SOD 유사활성 측정은 Marklund와 Marklund의 방법(21)에 따라 시행하였다. 각 시료 추출물 0.
뽕잎차 및 뽕잎발효차의 각 추출물의 아질산염 분해 작용은 Kato 등의 방법(22)에 따라 측정하였다. 즉, 1 mM의 NaNO₂ 용액 2 mL에 1 mL의 시료를 첨가하고, 여기에 0.
뽕잎차 및 뽕잎발효차의 각 추출물의 전자공여능은 Blois의 방법(20)에 준하여 각 시료의 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl(DPPH)에 대한 전자공여 효과로써 시료의 환원력을 측정하였다. 즉, 각 추출물을 농도별로 제조하고 시료 2mL에 0.

성능/효과

1,000 μg/mL 농도에서는 조렉틴, 열수추출물, 에탄올 추출물에서 각각 35.26%, 48.33%, 63.42%로 관찰되었으며 에탄올 추출물, 열수 추출물, 조렉틴의 순으로 암세포 증식 억제율이 높은 것으로 나타났다.
1,000 μg/mL 농도에서는 조렉틴군과 열수 추출물군의 전자공여능이 대조구인 ascorbic acid와 비교했을 때 약 57%를 보였다.
1,000 μg/mL의 농도에서 대조구인 ascorbic acid와 비교했을 때 31%로 나타나서 같은 농도인 1,000 μg/mL로 처리했을 때 에탄올 추출물의 SOD 유사활성이 가장 높게 나타났다.
1,000μg/mL 농도에서 조렉틴, 열수 추출물 군의 암세포 증식 억제율이 각각 11.96%, 13.10%이었으며, 에탄올 추출물에서는 38.24%로 나타나서 같은 농도의 경우 에탄올 추출물 처리군이 암세포 증식 억제율이 가장 높은 것으로 관찰되었다.
500 μg/mL 농도로 처리하였을 때에는 조렉틴 및 열수 추출물을 처리한 군에서는 22～25%로 관찰되었고 에탄올 추출물에서는 73.76%로 암세포 증식 억제율이 매우 높은 것으로 나타났다.
500 μg/mL 농도에서는 조렉틴이 대조구인 ascorbic acid와 비교했을 때 59%를 나타내었으며, 열수 추출물에서는 대조구와 비교했을 때 53%의 전자공여능을 보였다.
500 μg/mL의 농도에서는 조렉틴군과 열수 추출물군이 전자공여능이 비슷한 경향으로 보였으며 같은 농도 대조구인 ascorbic acid와 비교했을 때 약 43%의 항산화 활성을 나타내었다.
HeLa cell에 대한 증식억제 효과: 인체유래 자궁경부암 세포주인 HeLa 세포에 뽕잎차의 조렉틴, 열수 추출물, 에탄올 추출물에 있어서 암세포 증식 억제율(Fig. 6)은 500 μg/mL 농도로 처리하였을 때 조렉틴과 열수 추출물 처리 군에서는 10% 미만으로 증식 억제율이 미미하였고, 에탄올 추출물 군에서는 25.89% 암세포 증식 억제율을 나타내었다.
뽕잎차 및 뽕잎발효차의 각 추출물에 있어 항산화 효과를 조사한 결과 각 추출물의 농도와 비례하여 전자공여활성이 증가하였고 대체로 뽕잎발효차 추출물이 뽕잎차의 추출물보다 전자공여활성이 더 높은 것으로 나타났으며, 각 추출물의 종류 중 에탄올 추출물의 전자공여능이 가장 높은 것으로 분석되었다. SOD 유사활성도를 조사한 결과 각 추출물의 농도와 비례하여 SOD 유사활성도는 증가하는 경향이었고, 추출물 중 에탄올 추출물군의 활성도가 가장 높았으며 두 시료의 SOD 유사활성도는 비슷하였다. 각 pH별 아질산염 분해 작용을 분석한 결과 pH 1.
pH 3.0에서 뽕잎차와 뽕잎발효차의 조렉틴과 열수 추출물, 에탄올 추출물의아질산염 분해능이 1,000 μg/mL의 농도로 처리하였을 때 조렉틴을 처리한 군에서는 뽕잎차와 뽕잎발효차 각각 17.17%, 23.03%이었으며, 열수 추출물 군에서는 각각 23.74%, 24.94%의 결과를 나타내었다.
SOD 유사활성도를 조사한 결과 각 추출물의 농도와 비례하여 SOD 유사활성도는 증가하는 경향이었고, 추출물 중 에탄올 추출물군의 활성도가 가장 높았으며 두 시료의 SOD 유사활성도는 비슷하였다. 각 pH별 아질산염 분해 작용을 분석한 결과 pH 1.2에서 아질산염 분해 작용이 가장 컸으며, 추출물 군 중에서 에탄올 추출물 군이 아질산염 소거능이 가장 높았다. 뽕잎차 및 뽕잎발효차 각 추출물의 in vitro 상에서 항암효과를 분석한 결과 HeLa cell과 MCF-7 cell 모두 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 암세포 증식 억제율이 더 높았다.
67%인 것으로 나타났다. 각 군별로 비교해 보면 아질산염 분해능이 에탄올 추출물 군, 열수추출물 군, 조렉틴 처리군 순으로 분석되었다.
각 농도별 암세포 증식 억제율은 각 시료를 100 μg/mL 농도로 처리하였을 때 조렉틴, 열수 추출물, 에탄올 추출물에서 각각 3.03%, 33.68%, 29.01%로 나타났으며 조렉틴에서는 암세포의 증식 억제율이 미미하였으나 열수와 에탄올 추출물을 처리했을 때에는 약 30%인 것으로 관찰이 되었다.
모든 추출 군에서 농도가 증가할수록 SOD 유사활성이 증가하였다. 각 추출물별로 SOD 유사활성을 비교해보면 에탄올 추출물, 조렉틴, 열수 추출물 순으로 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 Seo 등(33)이 삼백초와 짚신나물의 열수와 에탄올 추출물의 추출 용매별 SOD 유사활성을 연구한 결과 에탄올 추출물에서 SOD 유사활성이 가장 높았다는 결과와 유사한 경향을 보였다.
같은 농도인 1,000 μg/mL에서 대조구인 ascorbic acid와 비교했을 때 모든 추출 군이 27～29% SOD 유사활성을 나타내었으며, 농도와 비례하여 SOD 유사활성도가 증가하는 경향을 보였다.
그리고 1,000 μg/mL 농도에 서 ascorbic acid와 비교했을 때 조렉틴은 68%, 열수 추출물은 62%, 에탄올 추출물은 84%로 높은 전자공여능을 보였다.
그리고 같은 농도의 에탄올 추출물군은 대조구인 ascorbic acid 전자공여능의 약 86%로 나타나서 같은 농도의 다른 추출물과 비교했을 때 높은 전자공여능을 보였다.
뽕잎차와 뽕잎발효차의 각 추출물에서 에탄올 추출물의 전자공여능이 가장 높은 것으로 측정되었다. 그리고 뽕잎발효차의 모든 추출물 군이 뽕잎차의 추출물군보다 전자공여능이 더 높은 경향을 나타내었다.
05%로 나타나 각 추출물 군별로 비교하였을 때 암세포 증식 억제율이 가장 높은 것을 관찰할 수가 있었다. 그리고 뽕잎차 군과 뽕잎발효차 군을 비교해보면 각각의 조렉틴과 열수 추출물 군에서는 암세포 증식 억제율의 차이는 관찰되지 않았으나, 에탄올 추출물에서 뽕잎발효차 추출물 군이 뽕잎차 추출물 군에서보다 더 높은 암세포 증식 억제율이 더 높은 경향을 보였다.
43%로 나타났다. 그리고 뽕잎차의 에탄올 추출물의 각 농도별 전자공여능은 각각 16.69%, 54.35%, 59.39%이었다. 따라서 뽕잎차의 각 추출물에 있어서 전자공여능은 대조구인 ascorbic acid와 같이 농도가 높아질수록 전자공여능은 증가하였다.
21%로 나타났다. 그리고 에탄올 추출물의 각 농도별 전자공여능은 각각 17.26%, 49.72%, 65.40%이었다. 따라서 뽕잎발효차의 각 추출물에 있어서 전자공여능은 대조구인 ascorbic acid와 같이 농도가 높아질수록 전자공여능은 증가하였다.
40%이었다. 따라서 뽕잎발효차의 각 추출물에 있어서 전자공여능은 대조구인 ascorbic acid와 같이 농도가 높아질수록 전자공여능은 증가하였다. 500 μg/mL 농도에서는 조렉틴이 대조구인 ascorbic acid와 비교했을 때 59%를 나타내었으며, 열수 추출물에서는 대조구와 비교했을 때 53%의 전자공여능을 보였다.
39%이었다. 따라서 뽕잎차의 각 추출물에 있어서 전자공여능은 대조구인 ascorbic acid와 같이 농도가 높아질수록 전자공여능은 증가하였다. 뽕잎차의 각 추출물을 100 μg/mL 농도로 처리했을 때에는 ascorbic acid보다 항산화활성이 낮은 경향을 보였다.
Kang 등(41)이 페놀성 화합물의 아질산염 소거능에 대하여 조사한 것에 따르면 대부분의 페놀류는 아질산과 반응하여 이를 분해하는 것으로 나타났으나 catechin을 제외한 flavonoid류는 소거능이 낮았다고 하였다. 또한 이들 물질은 위내의 환경과 유사한 pH 1.2에서는 아질산염 소거활성이 강하였으나, pH 6.0 이상에서는 아질산염 소거능이 아주 미미한 것으로 나타났다. 질산염이 많이 함유된 식품을 다량섭취하였을 때에는 아질산염과 제2급 및 제3급 아민의 nitro화 반응이 위장내의 낮은 산성조건에서 쉽게 일어나 발암물질인 nitrosamine을 생성한다(42).
먼저 뽕잎차 조렉틴의 100 μg/mL, 500 μg/mL, 1,000μg/mL 농도에서 각각 18.06%, 27.96%, 42.11%의 전자공여능을 보였으며, 뽕잎차의 열수 추출물의 각 농도별 전자공여능은 각각 21.05%, 29.46%, 46.43%로 나타났다.
먼저 뽕잎차와 뽕잎발효차의 조렉틴과 열수 추출물, 에탄올 추출물의 pH 1.2에서 100 μg/mL로 처리하였을 때 뽕잎차와 뽕잎발효차의 조렉틴과 열수추출물에서 대체로 낮은 아질산염 분해작용이 나타났으나 에탄올 추출물을 처리하였을 때에는 뽕잎차와 뽕잎발효차 각각 20.89%, 14.85%로 나타나서 대조구인 ascorbic acid를 같은 농도로 처리했을 때보다 아질산 분해능의 증가가 미미하였다.
1,000 μg/mL의 농도에서 대조구인 ascorbic acid와 비교했을 때 31%로 나타나서 같은 농도인 1,000 μg/mL로 처리했을 때 에탄올 추출물의 SOD 유사활성이 가장 높게 나타났다. 모든 추출 군에서 농도가 증가할수록 SOD 유사활성이 증가하였다. 각 추출물별로 SOD 유사활성을 비교해보면 에탄올 추출물, 조렉틴, 열수 추출물 순으로 높은 것으로 나타났다.
뽕잎발효차의 각각의 시료를 100 μg/mL, 500 μg/mL, 1,000μg/mL 농도로 처리했을 때 조렉틴은 각각 5.68%, 37.16%, 53.11%의 전자공여능을 보였으며, 열수 추출물은 각각 24.61%, 33.96%, 48.21%로 나타났다.
뽕잎발효차의 조렉틴, 열수 추출물 및 에탄올 추출물의 100 μg/mL, 500 μg/mL, 1,000 μg/mL 농도에서 암세포 증식 억제율(Fig. 7)을 관찰한 결과, 조렉틴, 열수 추출물을 500 μg/mL, 1,000 μg/mL로 처리하였을 때에는 암세포 증식 억제율이 20% 이하로 나타나서 뽕잎차 추출물을 처리하였을 때와 유사한 경향을 보였고, 에탄올 추출물을 처리하였을 때에는 암세포 증식 억제율이 67.05%로 나타나 각 추출물 군별로 비교하였을 때 암세포 증식 억제율이 가장 높은 것을 관찰할 수가 있었다.
뽕잎발효차의 조렉틴, 열수 추출물, 에탄올 추출물을 각 농도에서 암세포 증식 억제율(Fig. 9)을 관찰한 결과, 100μg/mL 농도로 처리하였을 때에는 조렉틴, 열수 추출물, 에탄올 추출물에서 암세포 증식 억제율이 각각 15.8%, 20.35%, 18.62%로 관찰되었고 군 간의 억제율의 차이는 미미하였다.
뽕잎발효차의 조렉틴을 100 μg/mL, 500 μg/mL, 1,000 μg/mL 농도로 처리하였을 때 SOD 유사활성은 각각 5.57%, 10.39%, 26.09%이었으며, 열수 추출물을 각 농도별로 처리하였을 때 SOD 유사활성은 각각 3.40%, 12.72%, 23.79%이었다.
2에서 아질산염 분해 작용이 가장 컸으며, 추출물 군 중에서 에탄올 추출물 군이 아질산염 소거능이 가장 높았다. 뽕잎차 및 뽕잎발효차 각 추출물의 in vitro 상에서 항암효과를 분석한 결과 HeLa cell과 MCF-7 cell 모두 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 암세포 증식 억제율이 더 높았다. 추출물 군에서는 에탄올 추출물군이 암세포 성장을 가장 많이 억제하였고 MCF-7 cell이 HeLa cell에서 보다 더 효과적인 것으로 나타났다.
본 연구는 식용식물로의 가치뿐만 아니라 약용으로 가치가 인정되는 뽕잎에 미생물 생균제를 이용한 뽕잎발효차 개발을 통하여 기능성 소재 개발 및 새로운 제품개발의 방안을 제시하고자 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 여러 추출물의 항산화성 및 in vitro에서의 항암활성을 비교분석 하였다. 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 각 추출물에 있어 항산화 효과를 조사한 결과 각 추출물의 농도와 비례하여 전자공여활성이 증가하였고 대체로 뽕잎발효차 추출물이 뽕잎차의 추출물보다 전자공여활성이 더 높은 것으로 나타났으며, 각 추출물의 종류 중 에탄올 추출물의 전자공여능이 가장 높은 것으로 분석되었다. SOD 유사활성도를 조사한 결과 각 추출물의 농도와 비례하여 SOD 유사활성도는 증가하는 경향이었고, 추출물 중 에탄올 추출물군의 활성도가 가장 높았으며 두 시료의 SOD 유사활성도는 비슷하였다.
뽕잎차와 뽕잎발효차 간에 비교를 해보면 조렉틴과 열수추출물에서는 암세포 증식 억제율의 경향이 유사하고 억제율의 차이도 미미하였으나, 에탄올 추출물에서는 500 μg/mL, 1,000 μg/mL 농도로 처리하였을 때 뽕잎발효차가 암세포에 대한 증식 억제율이 더 높은 것으로 나타났다.
뽕잎차와 뽕잎발효차 조렉틴과 열수 추출물, 에탄올 추출물을 pH 6.0에서 처리하였을 때 모든 농도가 아질산염 분해능이 미미한 것으로 분석되어 pH 6.0에서는 pH 1.2와 pH3.0에 비해 크게 감소되었음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 아질산염 소거능은 pH의 의존성이 매우 커서 pH가 낮을수록 그 소거능이 증가하고 중성에 가까울수록 소거능이 낮아지는 것으로 알려져 있으며(40), Choi와 Kim(37)이 연구한 오미자의 이화학적 특성 및 항산화 활성에 관한 연구에서 오미자 추출물에 대한 아질산염 소거 작용을 측정한 결과 pH가 산성일수록, 시료의 첨가량이 증가할수록 아질산염 소거 작용도 유의적으로 증가하였다는 결과와 유사하였다.
그리고 1,000 μg/mL 농도에 서 ascorbic acid와 비교했을 때 조렉틴은 68%, 열수 추출물은 62%, 에탄올 추출물은 84%로 높은 전자공여능을 보였다. 뽕잎차와 뽕잎발효차의 각 추출물에서 에탄올 추출물의 전자공여능이 가장 높은 것으로 측정되었다. 그리고 뽕잎발효차의 모든 추출물 군이 뽕잎차의 추출물군보다 전자공여능이 더 높은 경향을 나타내었다.
뽕잎차의 조렉틴을 100 μg/mL, 500 μg/mL, 1,000 μg/mL 농도로 처리하였을 때 SOD 유사활성은 각각 8.94%, 11.00%, 21.36%이었으며, 1,000 μg/mL 농도에서 대조군인 ascorbic acid와 비교했을 때 21.36%의 SOD 유사활성도를 나타내었다.
94%의 결과를 나타내었다. 에탄올 추출물 군에서는 각각 34.79%, 27.56% 아질산염 분해능이 있었으며 대조구인 ascorbic acid와 비교했을 때에는 53.59%, 42.45
%인 것으로 분석되었으며, 처리한 농도가 증가할수록 아질산염 소거작용도 증가하였다. 추출물군간 비교 시 아질산염분해능이 에탄올 추출물 군, 열수 추출물 군, 조렉틴 처리군 순으로 분석되어 pH 1.
79%인 것으로 분석되었다. 에탄올 추출물 군의 아질산염 분해능이 뽕잎차와 뽕잎발효차 각각 29.05%, 18.66%로 같은 농도 ascorbic acid와 비교하였을 때 53.14%, 34.13%인 것으로 분석되었다. 1,000 μg/mL 농도로 조렉틴을 처리한 군에서는 아질산염 분해작용이 각각 15.
500 μg/mL 농도에서는 조렉틴이 대조구인 ascorbic acid와 비교했을 때 59%를 나타내었으며, 열수 추출물에서는 대조구와 비교했을 때 53%의 전자공여능을 보였다. 에탄올 추출물에서는 대조구와 비교했을 때 78%로 나타나서 같은 농도로 비교했을 때 각 시료 중 전자공여능이 가장 높은 결과를 나타내었다. 그리고 1,000 μg/mL 농도에 서 ascorbic acid와 비교했을 때 조렉틴은 68%, 열수 추출물은 62%, 에탄올 추출물은 84%로 높은 전자공여능을 보였다.
85%로 나타나서 대조구인 ascorbic acid를 같은 농도로 처리했을 때보다 아질산 분해능의 증가가 미미하였다. 열수 추출물 군에서는 아질산염 분해능이 뽕잎차와 뽕잎발효차에서 각각 21.55%, 17.38%로 증가하였으며, 같은 농도 ascorbic acid와 비교하였을 때 각각 39.42%, 31.79%인 것으로 분석되었다. 에탄올 추출물 군의 아질산염 분해능이 뽕잎차와 뽕잎발효차 각각 29.
36%의 SOD 유사활성도를 나타내었다. 열수 추출물을 각 농도별로 처리하였을 때에는 SOD 유사활성은 각각 3.97%, 6.23%, 14.92%이었으며 에탄올 추출물 각각의 농도에서 SOD 유사활성은 4.03%, 10.63%, 27.76%이었다. 1,000 μg/mL의 농도에서 대조구인 ascorbic acid와 비교했을 때 31%로 나타나서 같은 농도인 1,000 μg/mL로 처리했을 때 에탄올 추출물의 SOD 유사활성이 가장 높게 나타났다.
Bae 등의 감초(46), 황기(47), 인동초(48)로 각각 배양한 표고균사체 추출물의 항암효과 및 알레르기 억제 효과 검증에 관한 연구에서 각각의 약재 모두 발효하지 않은 약재보다 균사체로 발효하였을 때 암세포의 증식을 더 많이 억제하였고, 처리한 농도와 비례하여 암세포에 대한 증식 억제율이 증가하였다는 결과와 유사한 경향을 보였다. 이러한 결과로 볼 때 뽕잎발효차군이 뽕잎차군에서보다 암세포 증식 억제에 효과적인 것은 뽕잎이 발효과정을 거치면서 배당체인 isoflavone화합물이 aglycone 화합물의 전환과 발효부산물에 따른 영향(49)인 것으로 사료된다.
이상의 결과에 있어서 1,000 μg/mL의 농도로 처리하였을 때 아질산염의 분해능은 pH 1.2의 조건에서 뽕잎차의 에탄올 추출물을 처리한 군에서는 38.37%, 뽕잎발효차의 에탄올 추출물을 처리한 군에서 40.67%의 분해능을 나타내었고, pH가 낮을수록, 처리한 농도가 증가할수록 아질산염 분해활성이 높은 것으로 나타나 아질산염 소거능이 있는 뽕잎기능성 제품으로의 응용가능성이 있다고 판단된다.
에탄올을 처리한 군에서는 90% 이상의 높은 암세포 증식 억제율이 관찰되었다. 조렉틴, 열수 추출물, 에탄올 추출물 중에서는 에탄올 추출물의 암세포 증식 억제율이 가장 높았고, 조렉틴, 열수 추출물은 암세포 증식 억제율이 비슷한 경향으로 나타났다.
뽕잎차 및 뽕잎발효차 각 추출물의 in vitro 상에서 항암효과를 분석한 결과 HeLa cell과 MCF-7 cell 모두 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 암세포 증식 억제율이 더 높았다. 추출물 군에서는 에탄올 추출물군이 암세포 성장을 가장 많이 억제하였고 MCF-7 cell이 HeLa cell에서 보다 더 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 본 연구의 결과를 종합해 보면 식용식물로서 뿐만 아니라 약용으로도 가치가 있는 뽕잎에 생균제를 이용하여 개발한 뽕잎발효차를 뽕잎차와 비교하였을 때 항산화성, in vitro에서의 항암활성을 검증한 결과 생균제를 이용한 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 우수한 것으로 나타났으며 뽕잎발효차 추출물의 기능성이 더 우수한 것은 발효를 통해 생리활성 물질이 생성된 것이 원인으로 사료되며 이 점에 있어 구체적인 연구가 필요하다고 판단된다.
추출물 종류에 따른 SOD 유사활성도 차이를 비교해 보면, 1,000 μg/mL의 농도에서 조렉틴 및 열수 추출물 군은 뽕잎발효차가 뽕잎차에 비해 SOD 유사활성도가 각각 5%, 11% 높은 것으로 나타났다.
%인 것으로 분석되었으며, 처리한 농도가 증가할수록 아질산염 소거작용도 증가하였다. 추출물군간 비교 시 아질산염분해능이 에탄올 추출물 군, 열수 추출물 군, 조렉틴 처리군 순으로 분석되어 pH 1.2에서와 유사한 경향을 보였다.

후속연구

추출물 군에서는 에탄올 추출물군이 암세포 성장을 가장 많이 억제하였고 MCF-7 cell이 HeLa cell에서 보다 더 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 본 연구의 결과를 종합해 보면 식용식물로서 뿐만 아니라 약용으로도 가치가 있는 뽕잎에 생균제를 이용하여 개발한 뽕잎발효차를 뽕잎차와 비교하였을 때 항산화성, in vitro에서의 항암활성을 검증한 결과 생균제를 이용한 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 우수한 것으로 나타났으며 뽕잎발효차 추출물의 기능성이 더 우수한 것은 발효를 통해 생리활성 물질이 생성된 것이 원인으로 사료되며 이 점에 있어 구체적인 연구가 필요하다고 판단된다. 이러한 점을 보완하여 제품개발에 응용하고 대중적인 면을 좀 더 개선한다면 새로운 기능성소재 및 제품이 될 것이라 사료된다.
따라서 본 연구의 결과를 종합해 보면 식용식물로서 뿐만 아니라 약용으로도 가치가 있는 뽕잎에 생균제를 이용하여 개발한 뽕잎발효차를 뽕잎차와 비교하였을 때 항산화성, in vitro에서의 항암활성을 검증한 결과 생균제를 이용한 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 우수한 것으로 나타났으며 뽕잎발효차 추출물의 기능성이 더 우수한 것은 발효를 통해 생리활성 물질이 생성된 것이 원인으로 사료되며 이 점에 있어 구체적인 연구가 필요하다고 판단된다. 이러한 점을 보완하여 제품개발에 응용하고 대중적인 면을 좀 더 개선한다면 새로운 기능성소재 및 제품이 될 것이라 사료된다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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