상황버섯, 차가버섯, 느타리버섯 발효식초의 항산화와 항암활성 효과 Antioxidant and Anticancer Effects of Fermentation Vinegars with Phellinus linteus, Inonotus obliquus, and Pleurotus ostreatus원문보기
The antioxidant and anticancer activities of Phellinus linteus, Inonotus obliquus, and Pleurotus ostreatus according to extraction methods were measured. The contents of polyphenolic compounds were higher in fermented extracts than those in water extracts. The contents were 192.4mg/100 $m{\ell}...
The antioxidant and anticancer activities of Phellinus linteus, Inonotus obliquus, and Pleurotus ostreatus according to extraction methods were measured. The contents of polyphenolic compounds were higher in fermented extracts than those in water extracts. The contents were 192.4mg/100 $m{\ell}$ for Inonotus obliquus vinegar, 186.9 mg/100 $m{\ell}$ for Phellinus linteus vinegar, and 156.5 mg/100 $m{\ell}$ for Pleurotus ostreatus vinegar, respectively. EDA(electron donating ability) in Phellinus linteus that was highest among mushrooms was 83.9% in the water extract and 96.8% in the fermented extract. The growth of stomach cancer cells, SNU-719 was inhibited 62.4%, 65.5%, and 53.0% by Phellinus linteus vinegar, Inonotus obliquus vinegar, and Pleurotus ostreatus vinegar, respectively and also the growth of liver cancer cells, Hep3B was inhibited 67.1%, 68.3%, and 57.6% by Phellinus linteus vinegar, Inonotus obliquus vinegar, and Pleurotus ostreatus vinegar, while the growth of normal cell, DC2.4 was not affected. Even though Phellinus linteus and Inonotus obliquus showed higher inhibition in cancer cell growth, Pleurotus ostreatus can be efficiently used for antioxidant and anticancer activities due to their cheap price in the market.
The antioxidant and anticancer activities of Phellinus linteus, Inonotus obliquus, and Pleurotus ostreatus according to extraction methods were measured. The contents of polyphenolic compounds were higher in fermented extracts than those in water extracts. The contents were 192.4mg/100 $m{\ell}$ for Inonotus obliquus vinegar, 186.9 mg/100 $m{\ell}$ for Phellinus linteus vinegar, and 156.5 mg/100 $m{\ell}$ for Pleurotus ostreatus vinegar, respectively. EDA(electron donating ability) in Phellinus linteus that was highest among mushrooms was 83.9% in the water extract and 96.8% in the fermented extract. The growth of stomach cancer cells, SNU-719 was inhibited 62.4%, 65.5%, and 53.0% by Phellinus linteus vinegar, Inonotus obliquus vinegar, and Pleurotus ostreatus vinegar, respectively and also the growth of liver cancer cells, Hep3B was inhibited 67.1%, 68.3%, and 57.6% by Phellinus linteus vinegar, Inonotus obliquus vinegar, and Pleurotus ostreatus vinegar, while the growth of normal cell, DC2.4 was not affected. Even though Phellinus linteus and Inonotus obliquus showed higher inhibition in cancer cell growth, Pleurotus ostreatus can be efficiently used for antioxidant and anticancer activities due to their cheap price in the market.
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문제 정의
따라서, 본 연구는 약용 작물에 있어 항산화와 항암 활성효과를 분석한 기존 방법들 (Seo et al., 2008)을 사용하여 새로 개발된 버섯 식초 3종 (상황버섯발효식초, 차가버섯발효식초, 느타리버섯발효식초)에 대하여 총 폴리페놀 함량, 전자공여능 등의 항산화 효과와 위암 및 간암세포에 대한 항암 활성 효과를 살펴보고자 하였다.
각각 시험관에 넣고, 2% Na2CO3, 50% Folin & Ciocalteu's phenol reagent를 첨가하여 30분간 반응 후 분광광도계를 사용하여 760 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.
발효의 경우는 버섯 10%, 흑설탕 10%, 정제수 80%를 혼합한 후 Acetobacter aceti를 접종하여, 상온에서 365일간 발효시켰고, 여과지를 이용하여 걸러낸 후 추출물을 냉동 보관하여 실험에 사용하였다.
상등액만을 취하고 10분경과 후 525 ㎚에서 흡광도를 측정한 것을 무첨가구와 비교하여 백분율로 나타내었다.
시료는 위와 동일 방법으로 실시한 다음 O.D. 값을 구하고 농도를 계산하여 시료 중의 총 폴리페놀 함량으로 역산하였다(Slinkard and Singleton, 1977).
총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu's 방법에 의해 분광광도계 (Spectrophotometer)를 이용하여 측정하였다. 우선 검량선을 작성하기 위해 표준물 (gallic acid)을 증류수로 희석 후 농도별로 희석하였다. 각각 시험관에 넣고, 2% Na2CO3, 50% Folin & Ciocalteu's phenol reagent를 첨가하여 30분간 반응 후 분광광도계를 사용하여 760 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.
이에 XTT 용액을 50 ㎕ 첨가하여 3시간 동안 37℃, 5% CO2 incubator에서 발색시킨 후 ELISA reader를 이용하여 흡광도를 450~650 ㎚에서 측정하였다.
전자공여능은 Blois의 방법을 변형하여 분석하였다 (Blois, 1958).
대상 데이터
4를 분양받아 사용하였다. 실험에 사용한 SNU-719는 RPMI-1640 배지에 10% FBS를 첨가하고 1% penicillin-streptomycin, 2-mercaptoethanol 250 ㎕를 첨가하여 실험에 사용하였고, Hep3B 세포와 DC2.4 세포는 DMEM 배지에 10% FBS를 첨가하고 1% penicillin-streptomycin, 2-mercaptoethanol 250 ㎕를 첨가하였다. 세포배양은 37℃, 5% CO2 incubator에서 T-75 culture flask에 배양하였다.
실험에 사용한 버섯식초 3종은 본 연구팀에서 새로 개발한 상황버섯발효식초, 차가버섯발효식초, 느타리버섯발효식초의 샘플들을 사용하였으며, 시약은 RPMI-1640, DMEM 배지, fetal bovine serum, 2-Mercaptoethanol, penicillin/streptomycin (Biowhitaher사), DMSO (dimethyl sulfoxide) 99.9% ACS PMS, Trypsin-versene Mixture, Trypan blue stin 0.4%, XTT solution, PMS, PBS, RPMI-1640 PENOL RED FREE 등 모두 특급 또는 1급 시약을 사용하였다.
실험에 사용한 세포주는 암세포로서 인간 위암세포인 SNU-719, 간암세포인 Hep3B를 한국 세포주 은행에서 분양받아 실험에 사용하였고, 시료 자체의 세포 독성을 알아보기 위하여 정상세포로서 인간의 면역력 세포인 DC2.4를 분양받아 사용하였다. 실험에 사용한 SNU-719는 RPMI-1640 배지에 10% FBS를 첨가하고 1% penicillin-streptomycin, 2-mercaptoethanol 250 ㎕를 첨가하여 실험에 사용하였고, Hep3B 세포와 DC2.
이론/모형
총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu's 방법에 의해 분광광도계 (Spectrophotometer)를 이용하여 측정하였다.
성능/효과
5 ㎎/100 ㎖ 순으로 높은 함량을 나타내었다. 물 추출과 발효에 의한 추출 모두에서 공통적으로 차가버섯이 제일 높은 총폴리페놀 함량을 보였으며, 상황버섯, 느타리버섯 순으로 높은 함량을 보였다. 세 종류의 버섯 모두에서 물 추출보다는 발효에 의한 추출이 훨씬 높은 총 폴리페놀 함량을 보여 발효에 의한 유효 성분의 추출이 더 효과적인 것으로 사료된다.
8%로 가장 높은 전자공여능을 보였다. 물추출에서는 버섯에 따라 전자공여능의 차이가 큰 반면에 발효에서는 버섯에 따른 차이가 별로 없이 실험에 사용한 세 종류의 버섯 모두 매우 높은 수준의 전자공여능 효과를 나타냈다. 이는 발효과정 중에 생긴 유기산 등의 추가적인 유효 성분이 전자공여능의 측정값을 향상시킨 것으로 해석된다 (Lee et al.
발효추출물 500 ㎍/㎖를 첨가했을 때 버섯식초별 Hep3B 간암세포에 대한 생존 억제 정도는 차가버섯식초는 68.3%의 억제율을 나타냈고, 상황버섯식초는 67.1%, 느타리버섯식초는 57.6%의 억제율을 보여 차가버섯식초와 상황버섯식초가 유사하게 높은 생존 억제율을 나타내었다. 버섯식초의 농도별 간암세포 생존 억제 정도는 100 ㎍/㎖, 300 ㎍/㎖, 500 ㎍/㎖순으로 처리 농도가 높을수록 암세포 억제율이 높은 것을 알 수 있었다.
발효추출물 500 ㎍/㎖를 첨가했을 때 버섯식초별 위암세포 생존 억제 정도는 차가버섯식초는 65.5%의 억제율을 나타냈고, 상황버섯식초는 62.4%, 느타리버섯식초는 53.0%의 억제율을 보여 차가버섯식초가 가장 높은 위암세포 생존율을 나타내었다. 버섯식초의 농도별 위암세포 생존 억제 정도는 100㎍/㎖, 300 ㎍/㎖, 500 ㎍/㎖ 순으로 처리 농도가 높을수록 암 세포 억제율이 높은 것을 알 수 있었다.
9%로서 버섯의 종류에 따라서 큰 차이를 나타내었다. 버섯별 추출 방법에 따른 전자공여능 효과를 살펴보면 물 추출에서 상황버섯이 83.9%, 발효에서도 상황버섯이 96.8%로 가장 높은 전자공여능을 보였다. 물추출에서는 버섯에 따라 전자공여능의 차이가 큰 반면에 발효에서는 버섯에 따른 차이가 별로 없이 실험에 사용한 세 종류의 버섯 모두 매우 높은 수준의 전자공여능 효과를 나타냈다.
6%의 억제율을 보여 차가버섯식초와 상황버섯식초가 유사하게 높은 생존 억제율을 나타내었다. 버섯식초의 농도별 간암세포 생존 억제 정도는 100 ㎍/㎖, 300 ㎍/㎖, 500 ㎍/㎖순으로 처리 농도가 높을수록 암세포 억제율이 높은 것을 알 수 있었다.
0%의 억제율을 보여 차가버섯식초가 가장 높은 위암세포 생존율을 나타내었다. 버섯식초의 농도별 위암세포 생존 억제 정도는 100㎍/㎖, 300 ㎍/㎖, 500 ㎍/㎖ 순으로 처리 농도가 높을수록 암 세포 억제율이 높은 것을 알 수 있었다.
본 연구에 사용한 세 종류의 버섯 및 버섯발효식초 모두 실험 결과들을 통해 정상 세포에 대해서는 안전하고 암세포에 대해서는 억제 능력을 보여 주므로 바람직한 항암 활성을 보여주었다. 상황버섯과 차가버섯이 느타리버섯에 비해 더 높은 항암 활성을 보였지만 가격이 매우 고가이므로, 가격이 저렴한 느타리버섯이 가격 대비 효과 면에서는 유리하다는 판단을 할 수 있었다.
상황버섯, 차가버섯, 느타리버섯의 물 추출과 발효에 의한 추출의 비교에서 총폴리페놀 함량은 발효에 의한 추출에서 전체적으로 높은 함량을 나타냈으며, 차가버섯발효식초가 192.4㎎/100 ㎖으로 가장 높았고, 상황버섯발효식초가 186.9 ㎎/100 ㎖, 느타리버섯발효식초가 156.5 ㎎/100 ㎖ 순으로 높은 함량을 나타내었다.
상황버섯과 차가버섯이 느타리버섯에 비해 더 높은 항암 활성을 보였지만 가격이 매우 고가이므로, 가격이 저렴한 느타리버섯이 가격 대비 효과 면에서는 유리하다는 판단을 할 수 있었다.
상황버섯발효식초, 차가버섯발효식초, 느타리버섯발효식초는 95.2~96.8%의 매우 높은 전자공여능 효과를 나타내었으며, 버섯의 종류에 따라서 상황버섯발효식초와 차가버섯발효식초는 같았으나 느타리버섯은 95.2%로 약간 낮은 경향을 보였다.
상황버섯식초, 차가버섯식초, 느타리버섯식초를 각 세포에 100 ㎍/㎖, 300 ㎍/㎖, 500 ㎍/㎖ 농도별로 증가시킬 때 정상 세포인 DC2.4 세포는 생육이 크게 저해되지 않았지만, 위암 세포주 SNU-719 및 간암세포주 Hep3B는 무첨가구에 비해 각각 첨가 농도가 높을수록 살아있는 세포가 상대적으로 적은 것으로 나타나 암세포들에 대해 생육 저해가 일어났다는 것을 알 수 있다.
상황버섯식초, 차가버섯식초, 느타리버섯식초의 간암세포주 Hep3B에 대한 암세포 생존 억제율을 분석한 결과 차가버섯식초에서 가장 높은 억제율을 보였다 (Table 4).
상황버섯식초, 차가버섯식초, 느타리버섯식초의 위암세포주 SNU-719에 대한 암세포 생존 억제율을 분석한 결과 차가버섯식초에서 가장 높은 억제율을 보였다 (Table 3).
물 추출과 발효에 의한 추출 모두에서 공통적으로 차가버섯이 제일 높은 총폴리페놀 함량을 보였으며, 상황버섯, 느타리버섯 순으로 높은 함량을 보였다. 세 종류의 버섯 모두에서 물 추출보다는 발효에 의한 추출이 훨씬 높은 총 폴리페놀 함량을 보여 발효에 의한 유효 성분의 추출이 더 효과적인 것으로 사료된다.
후속연구
국민 대다수가 혜택을 볼 수 있는 경제성 있는 항암 생리 활성 물질들을 개발하기 위해 본 연구 결과들을 토대로 느타리버섯, 팽이버섯, 새송이버섯 등 가격이 저렴한 버섯을 원료로 한 연구들이 좀 더 활발히 이루어졌으면 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
버섯의 효과는?
버섯은 예로부터 식용 및 약용으로 널리 이용되어 왔으며 버섯의 항암작용과 생체기능 조절작용, 그리고 뇌졸증 등 성인병에 대한 예방과 개선 효과가 많이 보고됨에 따라 버섯에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다.
우수한 치료 효능을 가지고 있는 차가버섯은 주로 어디에서 발견되는가?
차가버섯 (Inonotus obliquus)은 북위 45도 이상의 깊은 산에 자생하는 검은 자작나무에 덩이로 자생하는 버섯으로 러시아 시베리아와 캐나다, 일본 홋카이도 지역에서 많이 발견된다. 차가버섯은 갓을 형성하지 않고 표면은 딱딱하고 검은 광택이 있으며 내부는 딱딱한 코르크질로 되어 있어 상황버섯과 모양이 비슷하다.
상황버섯의 특징은?
그 중 상황버섯 (Phellinus linteus)은 분류학적으로 소나무 비늘버섯과, 진흙버섯속에 속하는 백색부후균으로 목질진흙버섯은 항암력이 우수한 버섯으로 관심의 대상이 되고 있으며, 소화기 계통의 암인 위암, 식도암, 십이지장암, 결장암, 직장암을 비롯하여 간암 수술 후 화학요법을 병행할 때 면역 기능을 증가시키는 것으로 보고되고 있다 (An et al., 2009).
참고문헌 (22)
Ahn MR, Jeong DY, Hong SP, Song GS and Kim YS. (2003). Quality of traditional Kochujang supplemented with mushrooms. Journal of the Korean Society of Agricultural Chemistry and Biotechnology. 46:229-234.
An CS, Choi SY, Kim HL, Jeon YH, Hur SJ, Kim IH, Park GD, Jeoung YJ and Lim BO. (2009). Immunomodulatory effects of Phellinus linteus extracts on liver damage induced by carbon tetrachloride in rats. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 17:217-222.
Hwang YJ, Noh GW and Kim SH. (2003). Effect of Inonotus obliquus extracts on proliferation and caspase-3 activity in human gastro-intestinal cancer cell lines. The Korean Journal of Nutrition. 36:18-23.
Jeoung YJ, Choi SY, An CS, Jeon YH, Park DK and Lim BO. (2009). Comparative effect on anti-inflammatory activity of the Phellinus linteus and Phellinus linteus grown in germinated brown rice extracts in murine macrophage RAW 264.7 cells. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 17:97-101.
Jung IC, Park S, Park KS, Ha HC, Kim SH, Kwon YI and Lee JS. (1996). Antioxidative effect of fruit body and mycelial extracts of Pleurotus ostreatus. Korean Journal of Food Science and Technology. 28:464-469.
Kang JY, Kwon DK and Song YJ. (2008). The effects of Phellinus linteus extract drink supplementation on metabolic parameters of skeletal muscle and blood in rats. The Korean Jouranl of Exercise Nutrition. 12:53-58.
Kang TS, Kang MS, Sung JM, Kang AS, Shon HR and Lee SY. (2001). Effect of Pleurotus eryngii on the blood glucose and cholesterol in diabetic rats. The Korean Journal of Mycology. 29:86-90.
Kim YS. (1998). Quality of wet noodle prepared with wheat flour and mushroom powder. Korean Journal of Food Science and Technology. 30:1373-1380.
Lee SM, Choi YM, Kim YW, Kim DJ and Lee JS. (2009). Antioxidant activities of vinegars commercially available in Korean markets. Food Engineering Progress. 13:221-225.
Park KC, Han HS and Lee YJ. (2007). The comparative study of the effects of Fructificatio Inonoti obliqui aqueous extract according to the extraction temperature(II). Korean Journal of Herbology. 22:187-199.
Park KC, Kil KJ and Lee YJ. (2007). The comparative study of the effects of Fructificatio Inonoti obliqui aqueous extract according to the extraction temperature(I). Korean Journal of Herbology. 22:177-185.
Park MH, Oh KY and Lee BW. (1998). Anti-cancer activity of Lentinus edoeds and Pleurotus ostreatus. Korean Journal of Food Science and Technology. 30:702-708.
Park YK, Kim JS, Jeon EJ and Kang MH. (2009). The improvement of Chaga mushroom (Inonotus obliquus) extract supplementation on the blood glucose and cellular DNA damage in streptozotocin-induced diabetic rats. The Korean Journal of Nutrition. 42(1):5-13.
Rhee YK, Han MJ, Park SY and Kim DH. (2000). In vitro and in vivo antitumor activity of the fruit body of Phellinus linteus. Korean Journal of Food Science and Technology. 32:477-480.
Seo HS, Chung BH and Cho YG. (2008). Antioxidant and anticancer effects of Agrimony (Agrimonia pilosa L.) and Chinese Lizardtail (Saururus chinensis Baill). Korean Journal of Medicinal Crop Science. 16:139-143.
Seo JH. (2007). The effects of Phellinus linteus administration on lymphocyte subset and cytokines of blood by athletic player. The Korean Jouranl of Exercise Nutrition. 11:109-116.
Slinkard K and Singleton VL. (1977). Total phenol analysis: automation and comparison with manual method. American Journal of Enology and Viticulture. 28:49-56.
Yang BK, Cho KY, Wilson MA, and Song CH. (2005). Effect of Inonotus obliquus mycelia on the level of plasma glucose and lipids in streptozotocin-induced diabetic rats. The Korean Journal of Mycology. 33:64-68.
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