국내산 시판 간장과 재래식 간장에서 분리한 다당의 장관면역 활성 Intestinal Immune-Modulating Activities of Polysaccharides Isolated from Commercial and Traditional Korean Soy Sauces원문보기
간장 중에 존재하는 새로운 생물활성 성분을 규명하기 위해 일본식으로 제조된 시판 간장(CSP-0)과 우리나라 전통방식으로 제조된 재래식 간장으로부터 다당(KTSP-0)을 분리하여 장관면역 활성에 대하여 비교, 검토하였다. Peyer's patch 세포를 이용한 in vitro 실험에서 간장 유래 다당인 CSP-0와 KTSP-0는 IL-6 생산 자극활성을 증가시켰지만 KTSP-0가 CSP-0보다 상대적으로 높게 나타났다. 또한 KTSP-0는 모든 농도에서 대조군에 비해 IgA 생산능을 유의적으로 증가시켰으나, 시판 간장 유래 다당인 CSP-0의 경우 IgA 생산증가에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. Peyer's patch를 경유한 골수세포 증식능에서 KTSP-0는 100 ${\mu}g/mL$의 농도에서 대조군에 비해 높은 장관면역 활성을 나타냈으며, CSP-0는 골수세포 증식능이 거의 없는 것으로 확인되었다. 간장 유래 다당에 의한 in vivo 장관면역 활성을 관찰하기 위해 0.0, 0.5, 1.0 및 5.0 mg/mouse의 농도로 30일간 경구 투여하고 Peyer's patch 세포에 의한 IgA 생산능을 측정한 결과, CSP-0와 KTSP-0를 경구 투여한 mouse 군에서 농도 의존적으로 우수한 IgA 생산 증진활성을 보였으며 분변 중에 존재하는 IgA 함량을 증가시켰다. Peyer's patch 세포에 의한 IL-6 생산능을 측정한 결과, CSP-0 및 KTSP-0를 투여한 mouse의 Peyer's patch 세포들은 대조군에 비해 모두 IL-6의 생산능을 증진시켰으나 동일 투여 농도에서 KTSP-0의 효과가 더 우수하였다. 또한 KTSP-0의 경구 투여는 혈청 내 IL-6를 높게 증가시키는 반면 CSP-0는 IL-6 생산에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 토대로 본 연구를 통해 시판 간장보다 전통 재래식 간장이 높은 장관면역 활성 효과를 가지고 있는 것으로 확인되었으며, 이는 간장 제조 원료 및 제조과정과 발효에 관여하는 미생물의 차이에서 기인된 것으로 생각된다.
간장 중에 존재하는 새로운 생물활성 성분을 규명하기 위해 일본식으로 제조된 시판 간장(CSP-0)과 우리나라 전통방식으로 제조된 재래식 간장으로부터 다당(KTSP-0)을 분리하여 장관면역 활성에 대하여 비교, 검토하였다. Peyer's patch 세포를 이용한 in vitro 실험에서 간장 유래 다당인 CSP-0와 KTSP-0는 IL-6 생산 자극활성을 증가시켰지만 KTSP-0가 CSP-0보다 상대적으로 높게 나타났다. 또한 KTSP-0는 모든 농도에서 대조군에 비해 IgA 생산능을 유의적으로 증가시켰으나, 시판 간장 유래 다당인 CSP-0의 경우 IgA 생산증가에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. Peyer's patch를 경유한 골수세포 증식능에서 KTSP-0는 100 ${\mu}g/mL$의 농도에서 대조군에 비해 높은 장관면역 활성을 나타냈으며, CSP-0는 골수세포 증식능이 거의 없는 것으로 확인되었다. 간장 유래 다당에 의한 in vivo 장관면역 활성을 관찰하기 위해 0.0, 0.5, 1.0 및 5.0 mg/mouse의 농도로 30일간 경구 투여하고 Peyer's patch 세포에 의한 IgA 생산능을 측정한 결과, CSP-0와 KTSP-0를 경구 투여한 mouse 군에서 농도 의존적으로 우수한 IgA 생산 증진활성을 보였으며 분변 중에 존재하는 IgA 함량을 증가시켰다. Peyer's patch 세포에 의한 IL-6 생산능을 측정한 결과, CSP-0 및 KTSP-0를 투여한 mouse의 Peyer's patch 세포들은 대조군에 비해 모두 IL-6의 생산능을 증진시켰으나 동일 투여 농도에서 KTSP-0의 효과가 더 우수하였다. 또한 KTSP-0의 경구 투여는 혈청 내 IL-6를 높게 증가시키는 반면 CSP-0는 IL-6 생산에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 토대로 본 연구를 통해 시판 간장보다 전통 재래식 간장이 높은 장관면역 활성 효과를 가지고 있는 것으로 확인되었으며, 이는 간장 제조 원료 및 제조과정과 발효에 관여하는 미생물의 차이에서 기인된 것으로 생각된다.
To characterize novel biologically-active ingredients in traditional Korean soy sauces, polysaccharide fractions were isolated from two different soy sauces made either commercially (CSP-0) or through a traditional Korean process (KTSP-0), after which their intestinal immune-modulating activities we...
To characterize novel biologically-active ingredients in traditional Korean soy sauces, polysaccharide fractions were isolated from two different soy sauces made either commercially (CSP-0) or through a traditional Korean process (KTSP-0), after which their intestinal immune-modulating activities were examined. CSP-0 and KTSP-0 showed enhanced production of interleukine-6 (IL-6) in culture supernatant of Peyer's patch cells. However, KTSP-0 activity was more potent than that of CSP-0. Only KTSP-0 increased in vitro immunoglobulin A (IgA) production by Peyer's patch cells in a dose-dependent manner. KTSP-0 also showed the higher bone marrow cell proliferation activity through Peyer's patch cells than that of the CSP-0 group. To investigate the in vivo effects on the intestinal immune system, CSP-0 and KTSP-0 were administered orally to four experimental groups of mice (0.0, 0.5, 1.0, and 5.0 mg/mouse/day, 30 days). Oral administration of CSP-0 and KTSP-0 induced IgA production by Peyer's patch cells and increased IgA excretion into mouse stools in a dose-dependent manner. Peyer's patch cells from the mice administered both CSP-0 and KTSP-0 showed significantly higher IL-6 production than that of the untreated or CSP-0 groups. However, oral administration of KTSP-0 was more effective at the same dosage. KTSP-0 administration augmented IL-6 content in mouse sera, whereas CSP-0 did not show any effect on IL-6 induction. The above data lead us to conclude that the intestinal immune-stimulating activities of polysaccharides from Korean traditional soy sauce are much better than those of commercial ones.
To characterize novel biologically-active ingredients in traditional Korean soy sauces, polysaccharide fractions were isolated from two different soy sauces made either commercially (CSP-0) or through a traditional Korean process (KTSP-0), after which their intestinal immune-modulating activities were examined. CSP-0 and KTSP-0 showed enhanced production of interleukine-6 (IL-6) in culture supernatant of Peyer's patch cells. However, KTSP-0 activity was more potent than that of CSP-0. Only KTSP-0 increased in vitro immunoglobulin A (IgA) production by Peyer's patch cells in a dose-dependent manner. KTSP-0 also showed the higher bone marrow cell proliferation activity through Peyer's patch cells than that of the CSP-0 group. To investigate the in vivo effects on the intestinal immune system, CSP-0 and KTSP-0 were administered orally to four experimental groups of mice (0.0, 0.5, 1.0, and 5.0 mg/mouse/day, 30 days). Oral administration of CSP-0 and KTSP-0 induced IgA production by Peyer's patch cells and increased IgA excretion into mouse stools in a dose-dependent manner. Peyer's patch cells from the mice administered both CSP-0 and KTSP-0 showed significantly higher IL-6 production than that of the untreated or CSP-0 groups. However, oral administration of KTSP-0 was more effective at the same dosage. KTSP-0 administration augmented IL-6 content in mouse sera, whereas CSP-0 did not show any effect on IL-6 induction. The above data lead us to conclude that the intestinal immune-stimulating activities of polysaccharides from Korean traditional soy sauce are much better than those of commercial ones.
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문제 정의
최근 저자 등은 시판 양조간장과 재래식 간장으로부터 다당을 분리하여 화학적 특성이 상이함을 보고한 바도 있다(28). 따라서 본 연구에서는 일본식으로 만들어진 시판 간장과 우리나라 전통방식으로 만들어진 재래식 간장으로부터 얻어진 다당의 장관면역 활성을 비교함으로써, 우리나라 전통간장이 소유한 우수한 기능성을 규명하기 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
가설 설정
1)Distilled water was orally administrated for the control.
1)Kdo means 2-keto-3-deoxy-D-manno-octulosonic acid.
1)Media alone was treated for the control.
2)Peyer's patch cells were obtained, and pooled and cultured with same condition.
제안 방법
혈청 내 IL-6 측정은 ELISA kit를 사용하여 분석하였다.
6주령 C3H/HeN mouse의 소장 외벽에 존재하는 Peyer's patch를 회수하여 PBS가 담겨진 petri dish에 옮기고 100mesh의 stainless 금속체를 이용하여 조직을 파쇄하여 Peyer's patch로부터 세포를 방출시켜 세포현탁액을 조제 하였다.
6주령 ICR mouse에 다당 시료를 0.5, 1.0 및 5.0 mg/ mouse의 농도로 1일 1회, 총 30회를 경구 투여하였다. 경구 투여 완료 후, mouse로부터 Peyer's patch를 위에 언급한 방법으로 회수하여 1×107 cells/mL로 세포용액을 만들었다.
분변액은 2,000 rpm(43×g), 4℃에서 20분간 원심분리 하여 상등액을 취하고 이를 이용하여 IgA를 측정하였다. IgA의 측정은 ELISA kit를 사용하여 분석하였다.
The proliferation of bone marrow cells was measured by a fluorometric method, using the Alamar BlueTM reduction assay, and each data was expressed as the mean±SD of three separate experiments.
각각의 간장 1 L에 최종농도가 약 80%가 되도록 약 4배의 에탄올을 첨가하여 하룻밤 방치한 후, 원심분리(6,000 rpm, 635×ｇ, 30 min) 하여 침전물을 얻었으며 여기에 소량의 증류수를 가하여 침전물을 재용해하고 최종농도 약 60%가 되도록 2배의 에탄올을 첨가하여 재차 침전물을 회수하였다.
간장 유래 다당류에 의해 장관면역계의 활성화가 유도된 Table 2의 결과를 바탕으로 장관면역계의 활성화에 의한 전신면역계의 활성화 여부를 골수세포 증식 실험을 통해 확인하였다. 골수는 다양한 면역세포들이 생성되고 성숙하는 장소이며, 백혈구를 비롯한 적혈구, 혈소판 등 혈액 내 대부 분의 세포들은 궁극적으로 골수 내 조혈모세포(hematopoietic stem cell)라는 동일한 전구세포에서 생성되어 전신을 순환한다.
간장 유래 다당을 0.0, 0.5, 1.0 및 5.0 mg/mouse의 농도로 30일 동안 mouse에 경구 투여한 후 활성화된 Peyer's patch 세포로부터 IgA 및 IL-6의 생산능을 측정하 였다(Table 3).
간장 중에 존재하는 새로운 생물활성 성분을 규명하기 위해 일본식으로 제조된 시판 간장(CSP-0)과 우리나라 전통방식으로 제조된 재래식 간장으로부터 다당(KTSP-0)을 분리하여 장관면역 활성에 대하여 비교, 검토하였다. Peyer's patch 세포를 이용한 in vitro 실험에서 간장 유래 다당인 CSP-0와 KTSP-0는 IL-6 생산 자극활성을 증가시켰지만 KTSP-0가 CSP-0보다 상대적으로 높게 나타났다.
경구 투여 완료 후, mouse로부터 Peyer's patch를 위에 언급한 방법으로 회수하여 1×107 cells/mL로 세포용액을 만들었다.
골수세포 증식활성은 Hong 등(34)의 방법을 실험실 여건에 따라 일부 변형하여 측정하였다. C3H/HeN mouse로부터 Peyer's patch를 회수하고, 2×106 cells/mL로 세포 농도를 조정한 후 96-well microplate에 180 µL씩 분주하였다.
골수세포는 동일종 mouse의 대퇴부 뼈로부터 회수하여 세척을 거쳐 2.5×105 cells/mL로 세포 농도를 조정하였으며 96-well microplate에 100 µL씩 분주하였다.
, Anyang, Korea)을 이용하여 표준온도조건[60℃(1 min), 60℃→220℃(30℃/min), 220℃(12 min), 220℃→50℃(8°C/min), 250℃(15 min)]에서 분석을 실시하였다. 구성 당의 mole%는 peak의 면적비, flame ionization detector(FID)에 대한 반응계수 및 각 구성당의 alditol acetate 유도체의 분자량으로부터 계산하였다.
구성당 분석은 시료를 2 M TFA(Sigma-Aldrich Co.)로 가수분해한 후, 각각 alditol acetate 유도체(33)로 전환시킨 다음 SP-2380 capillary column(0.2 μm film, 0.25 mm i.d.×30 m, Supelco, Bellefonte, PA, USA)과 GC ACME-6100(Young-Lin Co., Anyang, Korea)을 이용하여 표준온도조건[60℃(1 min), 60℃→220℃(30℃/min), 220℃(12 min), 220℃→50℃(8°C/min), 250℃(15 min)]에서 분석을 실시하였다.
배양한 후 상등액을 회수하여 Peyer's patch 세포로부터 생성되는 IgA 및 IL-6를 ELISA kit(IgA: Bethyl Laboratories, Montgomery, TX, USA, IL-6: BD Biosciences Co., Ltd., San Diego, CA, USA)를 사용하여 제조사의 지침에 따라 분석하였다.
본 실험에서는 시판 간장에서 얻어진 조다당(CSP-0)과 전통 재래식 방법으로 제조된 간장에서 얻어진 조다당(KTSP-0)을 Peyer's patch 세포와 배양시킨 후, 배양 상등액 내에 존재하는 IgA 및 IL-6 생산을 측정하였다(Table 2).
각각의 간장 1 L에 최종농도가 약 80%가 되도록 약 4배의 에탄올을 첨가하여 하룻밤 방치한 후, 원심분리(6,000 rpm, 635×ｇ, 30 min) 하여 침전물을 얻었으며 여기에 소량의 증류수를 가하여 침전물을 재용해하고 최종농도 약 60%가 되도록 2배의 에탄올을 첨가하여 재차 침전물을 회수하였다. 본 침전물은 증류수에 재용해한 다음 dialysis tubing cellulose membrane(MW cut off 12,000, SigmaAldrich Co., St. Louis, MO, USA)을 이용하여 2~3일간 투석을 행하였으며 동결건조 하여 실험에 사용하였다.
세포현탁액은 200 mesh 금속체로 여과한 후 FBSMEM(with 10% FBS, Welgene Inc., Daegu, Korea)으로 세척하고 1×107 cells/mL로 세포농도를 조정한 후 96-well microplate에 100 µL씩 분주하고, 활성을 측정하고자 하는 시료를 다양한 농도로 희석하여 100 µL씩 첨가하고 37℃, 5% CO2 배양기에서 3일간 배양하였다.
여기에 농도별로 제조된 시료를 20 µL씩 첨가하여 37℃, 5% CO2 배양기에서 5일간 배양한 후 상등액을 회수하여 골수세포 증식활성 측정용으로 사용하였다.
이후 Peyer's patch 세포로부터 얻은 골수세포 증식활성 측정용 상등액과 FBSMEM을 각각 50 µL씩 첨가하고 37℃, 5% CO2 배양기에서 6일간 배양하였다.
12-well plate에 세포용액을 1 mL씩 분주하고, 10% FBS가 들어있는 MEM 배지를 1 mL씩 분주 후 37℃, 5% CO2 배양기에서 5일간 배양하였다. 이후 배양 상등액 일부를 회수하여 IgA 및 IL-6 함량을 측정하였으며 측정법은 상기한 바와 같이 ELISA kit를 사용하여 분석하였다.
, Minneapolis, MN, USA)는 자유 급식 형태로 유지하였다. 인공조명 아래 1일 12시간씩(오전 9시~오후 9시) 명암 교대하였으며 경기 대학교 동물윤리위원회의 허가(2011-06)를 거쳐 규정에 따라 진행하였다.
6배 증가하여 CSP-0보다 높은 IgA 생산량을 확인하였다. 한편 간장 유래 다당의 경구 투여 후, mouse 혈액을 채취하고 혈청을 분리하여 혈청 내 존재하는 IL-6의 함량을 측정하였다. CSP-0의 경우 혈청 내의 IL-6는 모든 농도에서 대조군과 비교하여 유의적인 생산 증가를 확인하지 못한 반면, KTSP-0를 경구 투여한 경우에는 모든 농도에서 혈청 내 IL-6가 농도 의존적으로 증가하였으며, KTSP-0는 5.
대상 데이터
본 실험에 사용한 시판 간장은 ‘A’식품(Korea)의 제품 중대두와 밀을 주원료로 하여 koji 방식으로 만들어진 100% 양조간장을 대형 유통마트에서 구입하여 사용하였으며, 재래식 간장은 전북 순창에 소재한 농림부 지정 전통식품 제조업체인 ‘L’전통식품에서 전통방식으로 제조 및 숙성된 간장을 구입하여 사용하였다.
실험에 사용된 실험동물은 C3H/HeN(5~6 weeks, ♀)과 ICR mouse(5~6 weeks, ♀)로 G-Bio사(Seoul, Korea)와 새론바이오사(Uiwang, Korea)에서 구입하여 3일간 적응을 거친 후 실험에 사용하였다. 사육 조건은 23±3°C, 습도 55 ~70%, 물과 사료(Cargill Agri Purina Inc.
데이터처리
시료 간 및 처리 농도 간 유의적인 차이는 P< 0.05 수준에서 one-way ANOVA(analysis of variation)로 분석한 뒤 Duncan's multiple range test를 이용하여 유의성을 검정하였다.
실험결과는 IBM SPSS Statistics 21(IBM Co., Armonk, NY, USA)을 이용하여 통계처리 하였으며 모든 측정 항목에 대한 평균(mean)과 표준편차(standard deviation, SD)로 나타내었다. 시료 간 및 처리 농도 간 유의적인 차이는 P< 0.
이론/모형
이후 Peyer's patch 세포로부터 얻은 골수세포 증식활성 측정용 상등액과 FBSMEM을 각각 50 µL씩 첨가하고 37℃, 5% CO2 배양기에서 6일간 배양하였다. 골수세포 증식 측정은 Alamar blueTM의 형광시약을 이용하여 살아있는 골수세포의 전자전달계에서 방출되는 전자에 의해 환원되어 발색되는 측정법을 사용하였다. 즉, 골수세포와 위에서 얻은 배양 상등액과의 배양종료 12시간 전에 Alamar blueTM 20 µL를 첨가한 후 형광도를 Victor 2(PerkinElmer, Waltham, MA, USA)를 이용하여 excitation 544 nm와 emission 590 nm에서 측정하였다.
일반분석 및 구성당 분석방법은 선행 연구(28)의 방법과 동일하게 진행하였다. 중성당 함량은 galactose를 표준물질로 하여 phenol-sulfuric acid법(29)으로, 산성당 함량은 galacturonic acid를 표준물질로 하여 m-hydroxybiphenyl법(30)으로, 단백질 함량은 표준물질 bovine serum albumin을 사용하여 Bradford법(31)으로, 2-keto-3-deoxyD-manno-octulosonic acid(Kdo)는 thiobarbituric acid(TBA) 비색정량법(32)을 사용하였다. 구성당 분석은 시료를 2 M TFA(Sigma-Aldrich Co.
성능/효과
CSP-0의 경우 혈청 내의 IL-6는 모든 농도에서 대조군과 비교하여 유의적인 생산 증가를 확인하지 못한 반면, KTSP-0를 경구 투여한 경우에는 모든 농도에서 혈청 내 IL-6가 농도 의존적으로 증가하였으며, KTSP-0는 5.0 mg 을 경구 투여했을 시, 대조군에 비해 혈청 내 IL-6 양이 약 1.6배 증가하는 것을 확인하였다.
Peyer's patch 세포에 의해 IL-6의 생산이 이루어졌는지를 확인한 결과 KSTP-0의 경우 500~5,000 µg/mL에서 농도 의존적으로 IL-6의 생산이 유도된 반면, CSP-0의 경우 KTSP-0 처리군보다 동일농도에서 상대적으로 낮은 IL-6 생산유도능을 보였으며 농도 의존적 경향도 보이지 않았다.
이들 결과를 토대로 KTSP-0가 Peyer's patch 세포를 자극하여 cytokine IL-6를 생산하고, 이를 통해 IgA가 분비되었으며 장관면역기능이 활성화됨을 추정할 수 있었다.
4 배 증가하는 것을 확인하였다. KTSP-0의 경우 1.0 및 5.0 mg/mouse를 경구 투여한 군에서 분변 중 IgA 함량이 높게 나타났으며 5.0 mg/mouse를 투여한 군에서는 약 2.6배 증가하여 CSP-0보다 높은 IgA 생산량을 확인하였다. 한편 간장 유래 다당의 경구 투여 후, mouse 혈액을 채취하고 혈청을 분리하여 혈청 내 존재하는 IL-6의 함량을 측정하였다.
Peyer's patch 세포를 이용한 in vitro 실험에서 간장 유래 다당인 CSP-0와 KTSP-0는 IL-6 생산 자극활성을 증가시켰지만 KTSP-0가 CSP-0보다 상대적으로 높게 나타났다.
Peyer's patch 세포에 의한 IL-6 생산능을 측정한 결과, CSP-0 및 KTSP-0를 투여한 mouse의 Peyer's patch 세포들은 대조군에 비해 모두 IL-6의 생산능을 증진시켰으나 동일 투여 농도에서 KTSP-0의 효과가 더 우수하였다.
Peyer's patch를 경유한 골수세포 증식능에서 KTSP-0는 100 µg/mL의 농도에서 대조군에 비해 높은 장관면역 활성을 나타냈으며, CSP-0는 골수세포 증식능이 거의 없는 것으로 확인되었다.
간장 유래 다당에 의한 in vivo 장관면역 활성을 관찰하기 위해 0.0, 0.5, 1.0 및 5.0 mg/mouse의 농도로 30일간 경구 투여하고 Peyer's patch 세포에 의한 IgA 생산능을 측정한 결과, CSP-0와 KTSP-0를 경구 투여한 mouse 군에서 농도 의존적으로 우수한 IgA 생산 증진 활성을 보였으며 분변 중에 존재하는 IgA 함량을 증가시켰다.
간장 유래 다당의 경구 투여에 의해 Peyer's patch 내면역세포가 활성화되면 IgA의 생성능이 증가된 결과로부터 장관 내에 분변 중에는 장내로 분비된 IgA가 상당량이 포함되어 있을 것으로 예측되었다.
그 결과 CSP-0 및 KTSP-0를 1.0 및 5.0mg을 경구 투여한 마우스의 Peyer's patch 세포에서는 대조군에 비해 IgA 생산능이 농도 의존적으로 높게 생산되는 것을 확인할 수 있었으며, KTSP-0를 5.0 mg/mouse의 농도로 투여한 군에서는 IgA 생산능이 대조군에 비해 약 3.8배 증가하여 동일농도로 투여한 CSP-0(약 3.4배)보다 높은 생산능을 나타내었다.
간장 유래 다당의 경구 투여에 의해 Peyer's patch 내면역세포가 활성화되면 IgA의 생성능이 증가된 결과로부터 장관 내에 분변 중에는 장내로 분비된 IgA가 상당량이 포함되어 있을 것으로 예측되었다. 따라서 시판 간장 및 재래 간장 유래 다당의 경구 투여 후 분변 중에 존재하는 잔여 IgA를 측정한 결과(Table 4), CSP-0를 농도별로 경구 투여한 군에서 분변 중 잔여 IgA가 농도 의존적으로 증가하였으며 특히 5.0 mg/mouse 투여군에서는 대조군에 비해 약 2.4 배 증가하는 것을 확인하였다. KTSP-0의 경우 1.
또한 CSP-0 및 KTSP-0를 가수분해하여 alditol acetate 유도체로 전환하고 구성당을 분석한 결과, 두 종류의 시료 모두 9종의 구성당이 분석되었으며 KTSP-0에서 상대적으로 산성당의 함량이 낮게 나타났다.
Peyer's patch 세포를 이용한 in vitro 실험에서 간장 유래 다당인 CSP-0와 KTSP-0는 IL-6 생산 자극활성을 증가시켰지만 KTSP-0가 CSP-0보다 상대적으로 높게 나타났다. 또한 KTSP-0는 모든 농도에서 대조군에 비해 IgA 생산능을 유의적으로 증가시켰으나, 시판 간장 유래 다당인 CSP-0의 경우 IgA 생산증가에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. Peyer's patch를 경유한 골수세포 증식능에서 KTSP-0는 100 µg/mL의 농도에서 대조군에 비해 높은 장관면역 활성을 나타냈으며, CSP-0는 골수세포 증식능이 거의 없는 것으로 확인되었다.
또한 KTSP-0를 경구 투여한 군의 Peyer's patch 세포로부터 IL-6의 생산능을 확인한 결과, CSP-0를 경구 투여한 군에서는 IL-6의 생산 증가가 현저하지 않았으나 KTSP-0를 투여한 군에서는 모든 농도에서 농도 의존적으로 IL-6의 생산을 증가시켜 5.0 mg/mouse의 농도로 투여한 군에서는 대조군에 비해 약 1.5배 증가하였다.
Peyer's patch 세포에 의한 IL-6 생산능을 측정한 결과, CSP-0 및 KTSP-0를 투여한 mouse의 Peyer's patch 세포들은 대조군에 비해 모두 IL-6의 생산능을 증진시켰으나 동일 투여 농도에서 KTSP-0의 효과가 더 우수하였다. 또한 KTSP-0의 경구 투여는 혈청 내 IL-6를 높게 증가시키는 반면 CSP-0는 IL-6 생산에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 토대로 본 연구를 통해 시판 간장 보다 전통 재래식 간장이 높은 장관면역 활성 효과를 가지고 있는 것으로 확인되었으며, 이는 간장 제조 원료 및 제조 과정과 발효에 관여하는 미생물의 차이에서 기인된 것으로 생각된다.
이를 통해 간장 유래 다당 시료의 경구 투여에 의해 활성화된 Peyer's patch 세포로부터 IgA 생성능을 증가시켜 장관 내로의 IgA 분비를 촉진시킬 수 있음이 확인되었으며, 이러한 사실은 식이 등에 포함되어 장내로 유입된 각종 항원을 신속하게 제거하는데 기여할 수 있을 것으로 사료되었다. 또한 재래식 간장으로부터 유래된 다당은 IgA 생산을 통한 장관면역을 활성화할 뿐만 아니라, IL-6 등과 같은 면역관련 cytokine의 생산 증가를 유도하여 전신면역의 활성화에도 기여할 수 있음을 추론할 수 있었다.
반면 KTSP-0의 경우 모든 농도에서 CSP-0보다 유의적으로 높은 IgA의 생산능을 나타내었으며, 5,000 µg/mL 처리 시 대조군보다 최대 약 2.4배 증가하였다.
시판 간장과 재래식 간장에서 추출한 다당의 화학적 특성은 본 연구실에서 기발표한 논문(28)과 동일하며 Table 1에 나타내었다. 시판 간장에서 얻어진 다당(CSP-0)은 중성당 64.2%, 산성당 35.8%로 구성되어 있으며, 재래식 간장 유래 다당(KTSP-0)은 중성당 73.5%, 산성당 25.5%로 구성되어 있었다. KTSP-0는 자연계에서 거의 발견되지 않는 특이한 Kdo가 미량 검출되었다.
또한 KTSP-0의 경구 투여는 혈청 내 IL-6를 높게 증가시키는 반면 CSP-0는 IL-6 생산에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 토대로 본 연구를 통해 시판 간장 보다 전통 재래식 간장이 높은 장관면역 활성 효과를 가지고 있는 것으로 확인되었으며, 이는 간장 제조 원료 및 제조 과정과 발효에 관여하는 미생물의 차이에서 기인된 것으로 생각된다.
간장 유래 다당이 Peyer's patch로부터 IgA의 생산을 증가시켰다는 Matsushita 등(25)의 보고와 같이 간장 유래 다당의 경구 투여는 IgA의 생산을 유도하여 장관면역 활성에 기여하는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 일본식으로 제조된 시판 간장에 비해 전통방식으로 제조된 재래 간장에서 분리한 다당은 IgA의 생산뿐만 아니라 IL-6의 생산도 함께 증가시켜 전신면역에도 영향을 미칠 가능성을 제시하였다.
후속연구
이를 통해 간장 유래 다당 시료의 경구 투여에 의해 활성화된 Peyer's patch 세포로부터 IgA 생성능을 증가시켜 장관 내로의 IgA 분비를 촉진시킬 수 있음이 확인되었으며, 이러한 사실은 식이 등에 포함되어 장내로 유입된 각종 항원을 신속하게 제거하는데 기여할 수 있을 것으로 사료되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
시판되는 대부분의 시판 간장은 어떤 방식으로 제조되는가?
최근 일본 간장(Shoyu)으로부터 얻어진 다당의 철분 흡수 증진 효과(23), 알레르기 억제 효과(anti-allergic effects)(24), 장관면역 증진활성(25), macrophage 및 lymphocyte 기능 증진 효과(26)뿐만 아니라 IgA의 생산을 증가시키는 장관면역 증강 활성을 in vitro 및 in vivo 연구를 통해 밝혀지기도 하였다(25). 현재 시판되는 대부분의 시판 간장은 일본식 간장처럼 밀과 콩을 원료로 하여 곰팡이류에 의해 발효하는 koji 방식으로 만들어지고 있는데, 우리나라의 전통 재래식 간장의 경우 대두만을 사용 하고 주로 Bacillus subtilis 등 세균에 의해 발효되는 메주 방식으로 제조되므로 시판 간장과 전통 간장 간에는 원료, 제조과정, 발효미생물 및 숙성기간 측면에서 큰 차이가 있으며, 따라서 각각에서 얻어진 간장 유래 다당의 특성도 상이할 것으로 예상된다(27). 최근 저자 등은 시판 양조간장과 재래식 간장으로부터 다당을 분리하여 화학적 특성이 상이함을 보고한 바도 있다(28).
우리나라의 전통 재래식 간장은 어떤 방식으로 제조되는가?
최근 일본 간장(Shoyu)으로부터 얻어진 다당의 철분 흡수 증진 효과(23), 알레르기 억제 효과(anti-allergic effects)(24), 장관면역 증진활성(25), macrophage 및 lymphocyte 기능 증진 효과(26)뿐만 아니라 IgA의 생산을 증가시키는 장관면역 증강 활성을 in vitro 및 in vivo 연구를 통해 밝혀지기도 하였다(25). 현재 시판되는 대부분의 시판 간장은 일본식 간장처럼 밀과 콩을 원료로 하여 곰팡이류에 의해 발효하는 koji 방식으로 만들어지고 있는데, 우리나라의 전통 재래식 간장의 경우 대두만을 사용 하고 주로 Bacillus subtilis 등 세균에 의해 발효되는 메주 방식으로 제조되므로 시판 간장과 전통 간장 간에는 원료, 제조과정, 발효미생물 및 숙성기간 측면에서 큰 차이가 있으며, 따라서 각각에서 얻어진 간장 유래 다당의 특성도 상이할 것으로 예상된다(27). 최근 저자 등은 시판 양조간장과 재래식 간장으로부터 다당을 분리하여 화학적 특성이 상이함을 보고한 바도 있다(28).
2차 림프기관 중 점막 림프기관 중장관림프상 조직의 특징은?
2차 림프기관 중 생체 림프조직의 1/3 이상을 차지하는 점막 림프기관(mucosa-associated lymphatic tissue, MALT)은 수많은 필수 영양소들의 소화와 흡수의 중추 적인 장소인 동시에 유해한 이물질들과 병원성 미생물들에 대한 물질적인 장벽 역할을 수행할 뿐만 아니라 중요한 면역학 방어기능을 담당하고 있다(9). 이러한 점막 림프기관 중장관림프상 조직(gut associated lymphoid tissue, GALT) 은 생체 내에서 가장 큰 림프상 조직으로 Peyer's patch, laminar propria, 장간막림프절(mesenteric lymph nodes, MLN) 등으로 구성되어 있다(10). 특히 Peyer's patch는 장관 내 핵심적인 림프기관일 뿐만 아니라 IgA 생산을 위한 유도부위(inductive site)로 알려져 있다(11).
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