[논문]감물염색 직물의 추출물에 의한 항알러지 활성의 분석

이상한

doi:10.5352/jls.2010.20.5.794

감물염색 직물의 추출물에 의한 항알러지 활성의 분석
Analysis of Anti-Allergic Activities by Extracts from Persimmon Sap-Stained Rayon and Cotton Fabrics 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.20 no.5 = no.121, 2010년, pp.794 - 798

초록
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알러지성 피부염은 현재 영유아 4인 중 1명이 발병할 정도로 심각한 질환으로 보고되어 있다. 본 연구는 청도감물염색을 한 직물 2종(인견과 면)의 물 추출물이 알러지성 피부염 유도 동물모델에서 피부의 표피에 면역관련의 세포의 수를 감소시킴을 H&E 염색으로 확인하였으며, 알러지성 피부염에 직접 관련이 있는 분자표적인 $CD4^+$ cell의 분포를 비교하여 본 결과, 유의성 있게 항알러지성 피부염 활성을 보유하고 있는 것을 확인하였다. MMP-2와 MMP-9의 면역조직화학적 분석을 수행한 결과, 이들의 발현도 감소함으로 감물염색에 사용된 감의 유용성분 예를 들면 폴리페놀 성분 등이 알러지성 피부염의 억제활성에 관련이 있을 것으로 추정된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Allergic dermatitis is one of the most prevalent diseases in young/juvenile children worldwide. In this research, extracts with persimmon sap-stained fabrics (rayon and cotton) exhibited an elevation in $CD4^+$ cell numbers. MMP-2 and MMP-9 expressions by Hematoxylin-Eosin staining and immunohistochemistry revealed that the expressions were decreased by addition of the extracts. The present results collectively suggest that the active ingredients of persimmon sap-stained fabrics play an important role in inhibition of DNFB-induced-atopic symptoms in vivo.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이는 대구지역의 염색산업의 새로운 장르를 개척한다는 의미가 있으며 이를 산업화하는 것은 관련 농가의 경제적 이익도 창출될 수 있다는 잇점이 있다. 본 연구는 알러지성 피부염 모델에서 항아토피 억제 효과를 나타내는지에 대한 동물실험을 진행하였는데 특히, 청도 반시의 즙액을 사용한 감물염색의 직물로부터 추출한 물질로부터, CD4⁺ cell의 발현, MMP-2 및 MMP-9의 발현을 감소시키는 현상을 발견하였기에 이에 보고하는 바이다.
또한 감물 내에 함유된 여러 가지 유용 성분 특히 폴리페놀 성분은 알러지성 피부염의 증상을 완화시켜 주므로 이들의 유도체나 시너지 효과에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 이러한 효과나 활성을 아토피에 관련이 있는 효소 중 MMP로서 확인하고 이를 효과적으로 활용하는 의미에서 직접 감물염색을 한 직물로부터 이를 확인하고자 본 시도하였고 이의 결과를 얻었다.

제안 방법

이를 마우스 등에 감작시켰다. 5일 후에 다시 0.2%로 농도를 낮추어 2일마다 5회 재감작시켰으며 마지막 재감작 후 7일 뒤에 조직면역화학 분석을 수행하였다. 샘플처리는 재감작시키는 과정 중 DNFB를 처리하지 않는 날짜에 3회 처리 하였다[7,8].
Fig. 1의 결과를 더욱 확인하기 위하여, 알러지성 피부염 발병에 관련이 있는 분자표적의 발현 차이에 대하여 면역조직 화학적 분석을 시도하였다. 그 결과, Fig.
수세 후에 peroxidase bleaching은 4℃에서 30분간 1% PBS/PBST 용액에서 수행하였다. 각 section은 Hematoxylin-eosin (HE)로 염색하여 일반적인 면역세포의 형태를 관찰하는 지표로 삼았다. 조직의 면역화학적 관찰을 위해서는 조직을 24시간 고정하였고, 파라핀 section을 Probe-On slide에 놓고 peroxidase 활성을 억제하기 위하여 3% hydrogen peroxide를 함유하는 메탄올로 반응시킨 다음, 이 조직 절편을 10% normal goat serum으로 1시간 처리하고 rabbit anti-MMP-2 antibody와 rabbit anti-MMP-9 antibody (Santa Cruz Biotechnology; 1:200)로 반응시켰다[13,19].
감물염색을 시킬 2가지 직물을 각각 선정한 후, 이들 직물을 자연발효된 감물원액에 1차 dipping 하고 자연 건조를 시켰으며, 물로 2-3회 spraying하여 수세하고 건조 후, 다시 1차 dipping 과정과 동일한 반복과정을 2회 더 거쳐서 감물염색 직물을 완성하였다(zelkova atelier).
2%로 농도를 낮추어 2일마다 5회 재감작시켰으며 마지막 재감작 후 7일 뒤에 조직면역화학 분석을 수행하였다. 샘플처리는 재감작시키는 과정 중 DNFB를 처리하지 않는 날짜에 3회 처리 하였다[7,8].
따라서, 농업과 환경의 조화를 위한 과학적 친환경농업으로의 융합응용기술을 적용한다면 이와 같은 여러 가지 퇴행성질환의 제어도 가능하리라 판단된다. 이에 지역의 농산물 중, 청도 반시의 생과로서의 이용에는 한계가 있다고 판단되며 이를 극복하는 한 방법으로서 감즙으로 감물염색을 한 직물로부터 항아토피 활성을 측정하여 보았다. 이는 대구지역의 염색산업의 새로운 장르를 개척한다는 의미가 있으며 이를 산업화하는 것은 관련 농가의 경제적 이익도 창출될 수 있다는 잇점이 있다.
각 section은 Hematoxylin-eosin (HE)로 염색하여 일반적인 면역세포의 형태를 관찰하는 지표로 삼았다. 조직의 면역화학적 관찰을 위해서는 조직을 24시간 고정하였고, 파라핀 section을 Probe-On slide에 놓고 peroxidase 활성을 억제하기 위하여 3% hydrogen peroxide를 함유하는 메탄올로 반응시킨 다음, 이 조직 절편을 10% normal goat serum으로 1시간 처리하고 rabbit anti-MMP-2 antibody와 rabbit anti-MMP-9 antibody (Santa Cruz Biotechnology; 1:200)로 반응시켰다[13,19].
항알러지 효과는 Fig. 1에서 보듯이 DNFB에 의한 아토피 유발 동물모델로서 활성을 확인하였다. 2가지 직물의 추출물에서 아토피 억제효과가 대조구에 비교하여 우수한 것을 알 수 있었다.

대상 데이터

감물염색의 재료는 경북 청도군 각남면 소재의 느티나무공방에서 구입하였으며, 감물로 염색한 직물의 종류는 면 (cotton), 인견(rayon)의 2종류이었다. 감물원액은 zelkova atelier에서 청도 인근 농가에서 반시를 수확하고 파쇄하여 즙액을 모으고 18℃ 정도의 서늘한 곳에서 자연발효로 최소 1년 이상 정치시켜 수분이 20% 이상 증발한 감물원액을 감물염색의 재료로 사용하였다.
감물염색의 재료는 경북 청도군 각남면 소재의 느티나무공방에서 구입하였으며, 감물로 염색한 직물의 종류는 면 (cotton), 인견(rayon)의 2종류이었다. 감물원액은 zelkova atelier에서 청도 인근 농가에서 반시를 수확하고 파쇄하여 즙액을 모으고 18℃ 정도의 서늘한 곳에서 자연발효로 최소 1년 이상 정치시켜 수분이 20% 이상 증발한 감물원액을 감물염색의 재료로 사용하였다. 감물염색을 시킬 2가지 직물을 각각 선정한 후, 이들 직물을 자연발효된 감물원액에 1차 dipping 하고 자연 건조를 시켰으며, 물로 2-3회 spraying하여 수세하고 건조 후, 다시 1차 dipping 과정과 동일한 반복과정을 2회 더 거쳐서 감물염색 직물을 완성하였다(zelkova atelier).
동물실험은 Guiding Principles in the Care and Use of Animals (National Research Council, 1996)과 경북대학교 실험동물 윤리위원회의 기준을 엄격히 준수하였다. 실험에 사용한 동물은 22-25.0 g의 체중인 마우스를 선별하였으며 C57BL/6 (수컷, 샘타코, 오산)로, 각 그룹 당 5마리로 하였다. 동물은 지정된 수돗물과 사료를 급이하였으며, 23℃±1℃ and 50±5% 습도를 유지시키고, 12시간 간격으로 점등하였다[9].

성능/효과

1에서 보듯이 DNFB에 의한 아토피 유발 동물모델로서 활성을 확인하였다. 2가지 직물의 추출물에서 아토피 억제효과가 대조구에 비교하여 우수한 것을 알 수 있었다. Fig.
그 결과, 추출물에 대한 동물실험 결과는, 이들 추출물에 대한 항산화능을 측정한 결과와 유사한 양상을 보였다. DPPH assay에서는 rayon과 cotton이 powder 1 mg/ml에서 각각 84.0%, 68.9%의 모두 높은 활성을 보였으므로, 이 추출물 속에는 감물이나 감 속의 항산화물질과 유사한 물질이 그대로 남아 있거나 감물의 자연 발효 중에 이들 성분이 급격한 감소는 없었다고 판단되었다(data not shown).
이들 중 특히 MMP-2, -3 그리고 -9는 피부의 표피에서 면역세포가 외부로부터 host defense에 주요한 마커이므로 아토피의 발병 요인이 피부에 감작될 때 이의 발현이 증가하는 것으로 보고되어 있다[5]. Fig. 2의 D-F와 G-I에서 보듯이 mouse anti-MMP-2와 mouse anti-MMP-9 antibody에 의한 면역조직화학적 분석을 수행하여 본 바, DNFB 유도구에서는 공히 이들 효소의 발현이 매우 증가하는 것을 알 수 있으나, rayon이나 cotton에 함유된 감물의 여러 가지 유용 성분은 알러지성 피부염의 발병 원인을 완화시켜 주는 것으로 확인되었다. Kotani 등은 NC/Nga mice를 사용하여 감의 잎 추출물과 astragalin이란 flavonoid성 물질이 아토피성 피부염의 발병을 억제한다고 보고하였으며, 이를 더욱 발전시켜서 경구투여로 아토피 피부염에 효과가 있는 물질을 개발하려는 시도도하였다[14,16].
1의 결과를 더욱 확인하기 위하여, 알러지성 피부염 발병에 관련이 있는 분자표적의 발현 차이에 대하여 면역조직 화학적 분석을 시도하였다. 그 결과, Fig. 2의 A-C에서 보는 바와 같이, CD₄⁺의 발현이 된 여러 가지 면역세포들이 DNFB 유도구에서 검출되었으나, rayon이나 cotton으로부터 추출한 샘플을 처리할 경우에는 이의 증상이 감소되는 경향을 나타냄을 알 수 있었다. Matrix metalloproteinase (MMP)는 아연 의존적인 endopeptidase로서, 세포외 matrix를 분해하는 효소로 알려져 있다[20].
최종 powder 1 mg을 1 ml에 녹이고 이를 마우스에 도포하는 방법을 선택하였다. 그 결과, 추출물에 대한 동물실험 결과는, 이들 추출물에 대한 항산화능을 측정한 결과와 유사한 양상을 보였다. DPPH assay에서는 rayon과 cotton이 powder 1 mg/ml에서 각각 84.
1C). 이의 결과로 보아 여러 가지 직물에 대한 감물염색은 감의 성분이 직물에 염색되어 있어서 동물실험에서 이의 알러지성 피부염 억제 효과가 나타난다고 판단되며, 이 감물염색은 중성세제로 수차례 세탁시에도 염색의 정도가 나빠지지 않으므로 감 내의 유용성분은 잔존하는 것으로 판단되었다(data not shown).

후속연구

결론적으로, 감물염색의 횟수나 함유된 유효성분의 농도, 나노 미세화에 의한 염색기법 등이 이들 기능성 직물의 제조에 걸림돌이 되므로, 향후 이에 대한 연구가 실용화에 중요하리라 판단된다[6]. 또한 감물 내에 함유된 여러 가지 유용 성분 특히 폴리페놀 성분은 알러지성 피부염의 증상을 완화시켜 주므로 이들의 유도체나 시너지 효과에 대한 연구가 필요하다.
따라서, 농업과 환경의 조화를 위한 과학적 친환경농업으로의 융합응용기술을 적용한다면 이와 같은 여러 가지 퇴행성질환의 제어도 가능하리라 판단된다. 이에 지역의 농산물 중, 청도 반시의 생과로서의 이용에는 한계가 있다고 판단되며 이를 극복하는 한 방법으로서 감즙으로 감물염색을 한 직물로부터 항아토피 활성을 측정하여 보았다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국내에서 생산되는 감은 단감 및 떫은 감으로 나눠지는데 각각은 어느 지역에서 재배되는가?	국내에서도 전국적으로 약 30,000 ha의 면적에서 연간 200,000 M/T 이상 생산되는 주요 과실로서 그 생산량이 최근 들어 급격히 증가하고 있다[4]. 국내에서 생산되는 감은 단감 및 떫은 감의 두 종류로 나누며, 단감은 남부지역에서 광범위하게 재배되고 있는 반면, 떫은감은 경북지역 등 북부지역에서 주로 재배되어 탈삽(脫澁)하여 생과(生果)로 이용되거나 건조하여 곶감으로 이용되고 있다[1]. 최근 들어 감의 항산화성, 항동맥경화 활성, 항암효과, 항당뇨 등의 생리활성이 보고[2,3,17]되어서, 그 기능성이 더욱 주목받고 있는 실정이다.
	과민성 염증반응의 근원적인 치료 방법은 없지만 현재 시행되고 있는 치료방법에는 무엇이 잇는가?	국내에서는 최근 공업화에 따른 급속한 발달과 가공음식물의 섭취 급증으로 면역적인 과민 반응의 제반 증상(가려움증 그리고 재치기, 콧물, 감기증세) 외에 심지어 동맥정염 (sinusitis)이나 천식 그리고 아토피 같은 심각한 만성질환으로 연결되어 생명에 지장을 초래하여, 치료제나 이의 완화제의 필요성이 급증하고 있는데, 이는 최근의 식생활 뿐만 아니라 환경적인 요인에도 기인을 하고 있다[12]. 이와 같은 질환은 현재 많은 경우, 대증요법, 항히스타민제, 스테로이드 계통을 포함한 치료제를 사용하여 일시적으로 증세를 완화시켜 주는 작용만이 있을 뿐, 근원적인 치료 방법이 없는 실정이어서, 이를 치료 또는 예방할 수 있는 신약이나 천연물의 개발이 시급하다[18]. 알러지성 피부염은 뚜렷한 이유가 나타나 있지 않으나, 환경오염 및 기타 식생활의 변화와 함께 발병 정도가 증가추세에 있으며, 미국에서는 지난 10년간 아토피 환자가 2-3배 증가하였다.
	감의 생리활성에는 무엇이 있는가?	국내에서 생산되는 감은 단감 및 떫은 감의 두 종류로 나누며, 단감은 남부지역에서 광범위하게 재배되고 있는 반면, 떫은감은 경북지역 등 북부지역에서 주로 재배되어 탈삽(脫澁)하여 생과(生果)로 이용되거나 건조하여 곶감으로 이용되고 있다[1]. 최근 들어 감의 항산화성, 항동맥경화 활성, 항암효과, 항당뇨 등의 생리활성이 보고[2,3,17]되어서, 그 기능성이 더욱 주목받고 있는 실정이다.

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저자의 다른 논문 :

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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