[논문]도토리 추출물의 경구 투여가 마우스 면역 세포 활성에 미치는 효과

류혜숙

도토리 추출물의 경구 투여가 마우스 면역 세포 활성에 미치는 효과
Effects of Water Extract Acorn on Mouse Immune Cell Activation Ex Vivo 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.23 no.2, 2010년, pp.135 - 140

Abstract ▼ AI-Helper

Acorns have been used as a traditional remed as well as food source. However, few studies on their immunomodulating effects have been reported. In this study, the combined immunomodulative effect of a water extract of acorns was tested on seven to eight weeks old mice(balb/c). The mice were fed ad libitum on a chow diet, and a water extract of the plant mixture was orally administered every other day for four weeks at two different concentrations(50 and 500 mg/kg B.W.). The production of cytokine(IL-$1{\beta}$, IL-6, IL-2, IL-10, IFN-$\gamma$), secreted by macrophages stimulated with LPS or not, detected by ELISA assay using cytokine kit. After 48 h of incubation with mitogen(ConA or LPS) ex vivo study showed that cytokine (IL-$1{\beta}$, IL-6, IL-2, IL-10, IFN-$\gamma$) was detected in both of the 50 and 500 mg/kg B.W. supplementation groups with LPS stimulation. The results of this study may suggest that supplementation with acorn water extract increase immune function by regulating cytokine production capacity by activated macrophages.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

그 지표로 활성 복강대식세포에서 분비되는 사이토카인(IL-1β, IL-6, IL-2, IL-10, IFN-γ) 생성량의 변화를 측정하여 도토리 물 추출물이 마우스 면역능에 미치는 영향을 연구하고자 하였다.
또한 생강 첨가가 비장세포 증식과 사이토카인(IL-1β, IL-6, TNF-α) 분비를 촉진시킨 효과에 대해 보고된 바 있으며(Ryu HS 등 2005), 톳과 수수 추출물의 마우스 경구 투여가 항체 생성을 촉진시킨 보고와 NO 활성 효과를 나타내어 면역세포 증진 효과가 있을 것으로 보고된 연구결과가 있다(Park KY 등 2005; Ryu HS 등 2006). 이러한 연구결과를 바탕으로 본 연구에서는 ex vivo 실험을 통해 도토리 추출물의 면역 활성 효과를 살펴보고자 4주간 경구 투여함으로서 도토리 추출물이 마우스 생체 내에서 면역능에 미치는 영향을 관찰하였다. 그 지표로 활성 복강대식세포에서 분비되는 사이토카인(IL-1β, IL-6, IL-2, IL-10, IFN-γ) 생성량의 변화를 측정하여 도토리 물 추출물이 마우스 면역능에 미치는 영향을 연구하고자 하였다.

가설 설정

1) Macrophages were incubated with or without(control) mixture water extracts for 48 h.

제안 방법

마우스를 임의 배치법에 의해 대조군과 투여군으로 나누었으며, 실험군마다 4마리씩 사용하였다. 대조군에는 생리 식염수를, 투여군에는 검액을 각각 50 ㎎/㎏ B.W./day과 500 ㎎/㎏ B.W./day씩 4주간 격일로 경구 투여하였다(Fig. 1).
도토리 물 추출물을 경구 투여한 마우스의 복강 내 대식세포를 추출하여 배양시킨 다음 배양 상층액으로부터 분비되는 사이토카인(IL-1β, IL-2, IL-6, IFN-γ, IL-10) 분비량을 각각 측정하였다.
도토리 물 추출물을 체중 ㎏ 당 50 ㎎/㎏ B.W.와 500 ㎎/㎏ B.W.의 농도로 경구 투여한 마우스로부터 복강 대식세포를 분리해 낸 다음 활성화된 대식세포가 생성해 낸 IL-1β, IL-2, IL-6, IFN-γ, IL-10의 분비량을 측정하였고, 각 군별 양의 대조군으로는 LPS(15 ㎍/㎖)로 자극한 대식세포의 배양 상층액에서 측정된 값을 이용하였다.
동결 건조된 도토리 분말 시료를 증류수 또는 에탄올로 환류 냉각시키면서 80℃ 수욕상에서 3시간씩 3회 반복 추출한 후 감압 농축하여 도토리 물 추출물 얻어 경구 투여 시료로 이용하였다. 본 연구에 사용된 동물은 7～8주령 된 암컷 Balb/c mouse를 (주)대한실험동물센터로부터 분양받아 고형 사료와 물을 자유로이 공급하면서 7～8일 정도 실험 동물실에서 적응시킨 후 체중이 15 g 내외인 마우스를 실험에 사용하였다.
배양 상층액을 분리하여 배양액에 축적된 IL-1β, IL-2, IL-6, IFN-γ, IL-10 량을 ELISA 사이토카인 kit(R&D system, USA)를 이용하여 측정하였다.
도토리 물 추출물을 경구 투여한 마우스의 복강 내 대식세포를 추출하여 배양시킨 다음 배양 상층액으로부터 분비되는 사이토카인(IL-1β, IL-2, IL-6, IFN-γ, IL-10) 분비량을 각각 측정하였다. 비부착성 세포를 제거하고 부착성 세포만을 얻은 후, 10%-FBS RPMI 1640 900 ㎕와 대식세포를 활성화시키는 mitogen인 LPS와 배지를 100 ㎕ 가한 후 37℃, 5% CO₂ incubator(Sanyo)에서 48시간 배양하였다. 배양 상층액을 분리하여 배양액에 축적된 IL-1β, IL-2, IL-6, IFN-γ, IL-10 량을 ELISA 사이토카인 kit(R&D system, USA)를 이용하여 측정하였다.
생체 내(ex vivo) 실험에서 도토리의 물 추출물을 4주간 격일로 마우스 체중 ㎏ 당 0, 50, 500 ㎎/㎏ B.W.의 농도로 마우스에 경구 투여한 후 LPS에 의해 활성화된 복강 대식세포가 분비하는 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-2, IL-6, IFN-γ, IL-10의 생성량을 측정하였다.
실험 동물실 온도는 22±2℃, 습도는 40～60%로 유지하였고, 명암주기(light and dark cycle)는 12시간 단위로 조절하였다.

대상 데이터

ex vivo 실험에서 도토리 물 추출물 투여는 추출물을 멸균 증류수로 용해시킨 후 적정 농도로 희석하여 사용하였다. 마우스를 임의 배치법에 의해 대조군과 투여군으로 나누었으며, 실험군마다 4마리씩 사용하였다. 대조군에는 생리 식염수를, 투여군에는 검액을 각각 50 ㎎/㎏ B.
동결 건조된 도토리 분말 시료를 증류수 또는 에탄올로 환류 냉각시키면서 80℃ 수욕상에서 3시간씩 3회 반복 추출한 후 감압 농축하여 도토리 물 추출물 얻어 경구 투여 시료로 이용하였다. 본 연구에 사용된 동물은 7～8주령 된 암컷 Balb/c mouse를 (주)대한실험동물센터로부터 분양받아 고형 사료와 물을 자유로이 공급하면서 7～8일 정도 실험 동물실에서 적응시킨 후 체중이 15 g 내외인 마우스를 실험에 사용하였다. 실험 동물실 온도는 22±2℃, 습도는 40～60%로 유지하였고, 명암주기(light and dark cycle)는 12시간 단위로 조절하였다.

데이터처리

2) The data present the mean values±S.D. n=4 The different letters (a, b, c) within every mitogen groups are significantly different from each other at α=0.05 as determined by Duncan's multiple range test(a>b>c).
각 군간의 평균치의 차이는 분산분석(Analysis of Variance, ANOVA) 및 Duncan's multiple range test를 사용하여 α=0.05 수준에서 유의성을 검정하였다.
모든 실험결과의 자료는 SAS(Statistic Analysis System) 통계 프로그램을 이용하여 평균 및 표준편차를 구하였다. 각 군간의 평균치의 차이는 분산분석(Analysis of Variance, ANOVA) 및 Duncan's multiple range test를 사용하여 α=0.

성능/효과

IL-10 생성량의 결과는 Table 5와 같이 LPS로 처리하지 않은 경우 50 ㎎/㎏ B.W. 농도에서 489.26±38.34 pg/㎖로 대조군보다 보다 높은 생성량을 보였고, 500 ㎎/㎏ B.W 농도의 경우 1,220.56±70.59 pg/㎖로 유의적으로 높은 생성량을 나타내었다.
LPS로 처리하지 않은 경우 50, 500 ㎎/㎏ B.W. 농도에서 각각 98.81±2.85 pg/㎖, 118.76±3.18 pg/㎖로 대조군(31.02±12.82 pg/㎖)보다 유의적으로 높은 생성을 보였고, LPS 처리에 의한 경우 50 ㎎/㎏ B.W.에서 278.93±18.35 pg/㎖, 500 ㎎/㎏ B.W.에서 386.77±3.22 pg/㎖로 대조군보다 높은 분비능을 보였으며, 특히 500 ㎎/㎏ B.W의 경우는 높은 생성능을 보였다.
의 농도로 마우스에 경구 투여한 후 LPS에 의해 활성화된 복강 대식세포가 분비하는 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-2, IL-6, IFN-γ, IL-10의 생성량을 측정하였다. 그 결과 도토리 물 추출물은 LPS로 자극하지 않은 경우 50과 500 ㎎/㎏ B.W. 농도에서 대조군에 비해 높은 증식능을 나타내었고, 특히 500 ㎎/㎏ B.W. 농도에서 유의적으로 높은 비장 증식능을 보였다. IL-10의 경우 50㎎/㎏ B.
이러한 연구 결과는 항원을 자극하였을 때 IL-2, IL-6, IFN-γ 등이 많이 생성되어 면역반응이 증가되지만, 이때 IL-10의 생성이 함께 증가하면서 과잉된 면역반응을 조절할 수 있는 것으로 생각된다. 따라서 IL-10의 결과를 통해 도토리 추출물이 외부로부터 항원 자극시 전구염증성 사이토카인과 항염증 사이토카인간의 균형을 조절하여 면역능을 발휘하는 것으로 사료된다. 이상의 결과 도토리 추출물을 마우스에 경구 투여하였을 경우, 활성화된 복강대식세포에서 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-2, IL-6, IFN-γ, IL-10분비량이 조절되어, 도토리 추출물 섭취에 의한 면역활성을 잠재적으로 가지고 있다가 외부 항원 침입시 도토리 추출물이 면역세포의 활성화에 관여하여 면역기능을 향상시킬 것으로 기대된다.
따라서 도토리 추출물은 마우스 복강 대식세포를 활성화하여 IL-1β 생성을 촉진시킴으로써 면역 증강 효과가 있을 것으로 사료된다.
이상의 결과 도토리 추출물을 마우스에 경구 투여하였을 경우, 활성화된 복강대식세포에서 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-2, IL-6, IFN-γ, IL-10분비량이 조절되어, 도토리 추출물 섭취에 의한 면역활성을 잠재적으로 가지고 있다가 외부 항원 침입시 도토리 추출물이 면역세포의 활성화에 관여하여 면역기능을 향상시킬 것으로 기대된다.
이상의 결과에 따르면 도토리 추출물의 사이토카인 IL-1β, IL-2, IL-6, IFN-γ, IL-10 생성 효과는 500 ㎎/㎏ B.W. 농도 투여시 효과적으로 면역 세포와 면역 기관의 주요기능을 증진시킬 가능성이 있을 것으로 사료된다.
05 pg/㎖)에 비해 유의적으로 높은 IL-10 생성량을 보였다. 이와 같이 IL-10 사이토카인 결과에서는 다른 전구 염증성 사이토카인의 결과와는 대조적으로 미토젠을 첨가하지 않은 경우에도 비교적 높은 분비능을 보여 이는 도토리 투여가 항염증성 사이토카인으로 하여금 항상성을 유지하게 하는 기능을 하는 것으로 사료된다. 이러한 연구 결과는 항원을 자극하였을 때 IL-2, IL-6, IFN-γ 등이 많이 생성되어 면역반응이 증가되지만, 이때 IL-10의 생성이 함께 증가하면서 과잉된 면역반응을 조절할 수 있는 것으로 생각된다.

후속연구

농도군에서 높은 효과를 보여준 결과로는 톳 물 추출물을 경구 투여(Ryu HS 등 2004)와 고들빼기(Park HA 2003) 물 추출물의 경우가 있다. 따라서 도토리물 추출물이 마우스 복강 대식세포를 활성화시켜 IL-6의 분비를 촉진시킴으로써 면역기능 증강에 효과적으로 작용할 가능성이 있을 것으로 사료된다.
농도 투여시 효과적으로 면역 세포와 면역 기관의 주요기능을 증진시킬 가능성이 있을 것으로 사료된다. 이러한 연구결과를 토대로 앞으로 도토리 이용한 기능성 식품 개발에 기초 연구 자료로 활용되기를 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	도토리란?	도토리(Quercus acutissima)는 참나무(Fagaceae)과 나무 열매로서 약 28종의 종류가 있으며, 대표적인 도토리에는 졸참나무(Quercus serrata Thunb)의 열매와 상수리나무(Quercus autissima Carruther)의 열매가 있다(Ann 등 1990; Yook 등 2002). 세계 여러 나라에서 죽, 대용커피, 의약과 산업분에 활용되고 있는 반면, 우리나라에서는 자연 건강식품이나 묵의 재료로 활용되고 있어 그 활용분야에 있어 연구가 미미한 수준이다(Lee 등 2008).
	대표적인 도토리는?	도토리(Quercus acutissima)는 참나무(Fagaceae)과 나무 열매로서 약 28종의 종류가 있으며, 대표적인 도토리에는 졸참나무(Quercus serrata Thunb)의 열매와 상수리나무(Quercus autissima Carruther)의 열매가 있다(Ann 등 1990; Yook 등 2002). 세계 여러 나라에서 죽, 대용커피, 의약과 산업분에 활용되고 있는 반면, 우리나라에서는 자연 건강식품이나 묵의 재료로 활용되고 있어 그 활용분야에 있어 연구가 미미한 수준이다(Lee 등 2008).
	국내에서 도토리는 어떻게 활용되는가?	도토리(Quercus acutissima)는 참나무(Fagaceae)과 나무 열매로서 약 28종의 종류가 있으며, 대표적인 도토리에는 졸참나무(Quercus serrata Thunb)의 열매와 상수리나무(Quercus autissima Carruther)의 열매가 있다(Ann 등 1990; Yook 등 2002). 세계 여러 나라에서 죽, 대용커피, 의약과 산업분에 활용되고 있는 반면, 우리나라에서는 자연 건강식품이나 묵의 재료로 활용되고 있어 그 활용분야에 있어 연구가 미미한 수준이다(Lee 등 2008). 한방에서 도토리는 설사, 위장병에 활용하고, 피로 숙취 해소와 인후염, 구내염, 강장 등에 치료 효과가 탁월하다고 하였다(Yoo CS 1972).

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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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