야생 꽃송이버섯의 생리활성 물질을 탐색하여 기능성 식품 개발에 이용하기 위해 꽃송이버섯 물 추출물과 유기용매 분획물의 혈전 용해 활성과 트롬빈 저해 활성, 항산화 활성 및 항염증 활성을 확인하였다. 부탄올 분획물과 에틸아세테이트 분획물이 각각 0.70 plasmin unit과 2.03 plasmin unit의 높은 혈전 용해 활성을 나타내고, 클로로포름 분획물이 83.87%의 높은 트롬빈 저해 활성을 나타냈으며, 에틸아세테이트 분획물이 95.94%의 높은 항산화 활성을 나타냈으며, 클로로포름 분획물은 82.62%의 높은 항염증 활성을 나타냈다. 그러므로 본 연구에서 나타난 꽃송이버섯의 혈전 용해, 트롬빈 저해, 항산화 및 항염증 효과들의 우수한 생리활성 결과들로부터 꽃송이버섯은 혈관계 질환 성인병 치료와 예방을 위한 기능성 식품소재로 활용 가치가 매우 큼을 알 수 있었다.
야생 꽃송이버섯의 생리활성 물질을 탐색하여 기능성 식품 개발에 이용하기 위해 꽃송이버섯 물 추출물과 유기용매 분획물의 혈전 용해 활성과 트롬빈 저해 활성, 항산화 활성 및 항염증 활성을 확인하였다. 부탄올 분획물과 에틸아세테이트 분획물이 각각 0.70 plasmin unit과 2.03 plasmin unit의 높은 혈전 용해 활성을 나타내고, 클로로포름 분획물이 83.87%의 높은 트롬빈 저해 활성을 나타냈으며, 에틸아세테이트 분획물이 95.94%의 높은 항산화 활성을 나타냈으며, 클로로포름 분획물은 82.62%의 높은 항염증 활성을 나타냈다. 그러므로 본 연구에서 나타난 꽃송이버섯의 혈전 용해, 트롬빈 저해, 항산화 및 항염증 효과들의 우수한 생리활성 결과들로부터 꽃송이버섯은 혈관계 질환 성인병 치료와 예방을 위한 기능성 식품소재로 활용 가치가 매우 큼을 알 수 있었다.
Physiological activities of solvent extracts of Sparassis crispa were investigated for fibrinolytic, thrombin inhibitory, anti-oxidative and anti-inflammatory activities. The fibrinolytic activity was the highest in ethyl acetate extract (2.03 plasmin units/mL) followed by butanol extract (0.70 plas...
Physiological activities of solvent extracts of Sparassis crispa were investigated for fibrinolytic, thrombin inhibitory, anti-oxidative and anti-inflammatory activities. The fibrinolytic activity was the highest in ethyl acetate extract (2.03 plasmin units/mL) followed by butanol extract (0.70 plasmin units/mL). The ethyl acetate extract exhibited the highest anti-oxidative activity as assessed by the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging rate with a value of 95.94%. The chloroform extract showed thrombin inhibitory activity up to 83.87%. The chloroform extract also showed the highest anti-inflammatory effects on the production of nitric oxide (NO) in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 cells. These findings suggest that Sparassis crispa may be a useful material for development of drugs and functional foods.
Physiological activities of solvent extracts of Sparassis crispa were investigated for fibrinolytic, thrombin inhibitory, anti-oxidative and anti-inflammatory activities. The fibrinolytic activity was the highest in ethyl acetate extract (2.03 plasmin units/mL) followed by butanol extract (0.70 plasmin units/mL). The ethyl acetate extract exhibited the highest anti-oxidative activity as assessed by the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging rate with a value of 95.94%. The chloroform extract showed thrombin inhibitory activity up to 83.87%. The chloroform extract also showed the highest anti-inflammatory effects on the production of nitric oxide (NO) in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 cells. These findings suggest that Sparassis crispa may be a useful material for development of drugs and functional foods.
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문제 정의
따라서 꽃송이버섯에서 혈관계 질환 관련 생리활성 물질이 확인될 경우 꽃송이버섯은 성인병 관련 제약과 기능성 식품 개발에 폭넓게 이용될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 꽃송이버섯을 혈관계 질환 관련 의약품과 건강 기능성 식품 개발에 이용하기 위한 기초자료를 얻기 위해 야생 꽃송이버섯의 물 추출물과 유기용매 분획물의 항산화 효과, 항염증 효과, 혈전 용해 효과 및 트롬빈 저해 효과를 조사하였다.
제안 방법
RAW 264.7 세포를 96-well plate에 well (200 µL)당 2×104개의 수로 seeding하고 12시간 동안 배양한 후, 추출물 농도를 0, 3, 10, 30 및 100 ug/mL이 되도록 처리하였다.
RAW264.7 세포에서 NO와 같은 염증성 매개 인자들의 발현을 유발하는 LPS (1 µg/mL) 자극에 의해 염증반응을 유도한 후, 꽃송이버섯 물 추출물과 유기용매 분획물을 10µg/mL와 100 µg/mL 농도로 함께 처리하여 항염증 효과가 있는지 확인하였다.
그 다음 NO 생성을 유도하기 위해 1 µg/mL농도 lipopolysaccharide (LPS)를 1시간 전 처리하고, 추가적으로 추출물 및 분획물 농도를 0, 10 및 100µg/mL이 되도록 처리하고 37℃ 배양기에서 24시간 동안 배양하였다.
꽃송이버섯 추출물에 따른 세포독성을 조사하기 위해 Cell Counting Kit-8 (CCK-8; Dojindo Laboratories, Kumamoto, Japan)을 이용하여 측정하였다. RAW 264.
꽃송이버섯의 세포독성을 알아보기 위해 RAW264.7 세포에서 꽃송이버섯 물 추출물과 유기용매 분획물을 0, 3, 10, 30 그리고 100 µg/mL의 다양한 농도로 함께 처리하여 48시간 동안 배양한 후 Cell proliferation assay (MTS) 방법을 이용하여 세포의 생존율을 조사하였다.
준비한 꽃송이버섯 물 추출물과 유기용매 분획물 20 µL씩을 fibrin plate 위에 점적하고 36℃에서 8시간 방치한 후 용해 면적을 측정하였다. 대조구로는 플라스민(1.0 plasmin unit/mL)을 사용하였으며, 추출액의 혈전 용해 활성은 대조구의 용해 면적에 대한 시료의 용해 면적의 상대적인 비율로 환산하여 계산하였다.
7 세포, mouse leukemic macrophage cells는 한국세포주은행(Korea Cell Line Bank [KCLB], Seoul, Korea)에서 분양받아 사용하였다. 세포는 DMEM (Gibco-BRL, Life technologies Inc., Grand Island, New York, USA)배지에 10% fetal bovine serum, 1% penicillin/streptomycin을 첨가하여 37℃, 5% CO2 조건의 배양기에서 계대배양하였다.
야생 꽃송이버섯의 생리활성 물질을 탐색하여 기능성 식품 개발에 이용하기 위해 꽃송이버섯 물 추출물과 유기용매 분획물의 혈전 용해 활성과 트롬빈 저해 활성, 항산화 활성 및 항염증 활성을 확인하였다. 부탄올 분획물과 에틸아세테이트 분획물이 각각 0.
준비한 꽃송이 버섯 추출물이나 유기용매 분획물(10 mg/mL) 10 µL를 첨가하고 실온에서 15분간 incubation 후, H-D-phenylalanine-L-pipecolyl-L-arginine-paranitroaniline dihydrochloride를 이용하여 준비한 기질 용액(0.5 mM) 50 µL을 가하고 5분 동안 incubation시킨 후 405 nm에서 흡광도 변화를 측정하였다(UV-1601PC; Shimadzu, Kyoto, Japan).
준비한 꽃송이버섯 물 추출물과 유기용매 분획물 20 µL씩을 fibrin plate 위에 점적하고 36℃에서 8시간 방치한 후 용해 면적을 측정하였다.
대상 데이터
RAW 264.7 세포, mouse leukemic macrophage cells는 한국세포주은행(Korea Cell Line Bank [KCLB], Seoul, Korea)에서 분양받아 사용하였다. 세포는 DMEM (Gibco-BRL, Life technologies Inc.
꽃송이버섯은 2013년 7월 치악산에서 채집하여 분류 동정 후 동결 건조시켜 분말 상태로 냉동고에 저장하면서 사용하였으며 생리활성 측정에 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA), Thrombin (Sigma-Aldrich), Fibrinogen (Sigma-Aldrich), H-D-phenylalanine-L-pipecolyl-L-arginine-paranitroaniline dihydrochloride (Chromogenix S-2238; Chromogenix, Orangeburg, NY, USA)을 사용하였고 나머지 시약도 모두 일등급을 사용하였다.
2 여과지로 여과하여 얻은 여과액을 같은 부피의 핵산(hexane), 클로로포름(CHCl3), 에틸아세테이트(ethyl acetate), 부탄올(butanol)로 3번씩 추출 후 각각의 추출물을 농축시키고, 마지막에 남은 물 층을 동결 건조하여 물 분획물을 얻었다. 실험에 사용한 물 추출물과 분획별 시료는 Dimethyl sulfoxide (DMSO) (Sigma-Aldrich)와 증류수에 10 mg/mL로 준비하여 혈전 용해 활성, 트롬빈 저해 활성, 항산화 활성 측정에 사용하였다.
데이터처리
3회 반복 실험을 통하여 얻은 결과는 mean ± SD로 나타내었으며, 각 실험군 간의 통계학적 분석은 Student t-test 를 실시하여 유의한 결과를 얻었다(p < 0.05).
이론/모형
3. Electron donating activity of solvent fractions using the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) assay. WE, water extract; Fr.
Fibrin 분해활성은 Haverkate와 Traas[12]의 방법에 따라 0.7% (w/v) fibrinogen을 함유하는 2% gelatin 용액 10 mL 와 50 mM barbital buffer (pH 7.5) (Sigma-Aldrich)에 녹인 Thrombin (100 NIH units) 50 µL를 잘 섞고 petri-dish 에 부어 fibrin 막을 만들었다.
트롬빈의 저해 활성은 Doljak 등[13]의 실험 방법을 이용하여 측정하였다. 10 mM HEPES (Sigma-Aldrich, St.
혈전 용해 활성을 혈전의 주성분인 피브린을 이용한 fibrin plate 방법으로 측정하였다. 물 추출물, 핵산 분획물, 클로로포름분획물, 물 분획물에서는 활성을 나타내지 않았지만, 부탄올 분획물에서 0.
성능/효과
그 결과 LPS 단독군과 비교했을 때, 100 µg/mL의 클로로포름 분획물에서 82.62%로 가장 효과적으로 NO 생성이 억제됨을 확인하였다.
그 결과 대조군과 비교했을 때, 100 µg/mL 농도에서 물 추출물 66.18%, 핵산 분획물 66.11%, 클로로포름 분획물 86.21%, 에틸아세 테이트 분획물 81.53%, 부탄올 분획물 89.54% 그리고 물 분획물 87.42%의 생존율을 유지함을 확인하였다.
62%의 높은 항염증 활성을 나타냈다. 그러므로 본 연구에서 나타난 꽃송이버섯의 혈전 용해, 트롬빈 저해, 항산화 및 항염증 효과들의 우수한 생리활성 결과들로부터 꽃송이버섯은 혈관계 질환 성인병 치료와 예방을 위한 기능성 식품소재로 활용 가치가 매우 큼을 알 수 있었다.
동결 건조한 일정량의 꽃송이버섯을 물 추출 후 여러 종류의 유기용매를 이용하여 추출한 분획물의 수율을 측정한 결과 핵산 분획물이 0.12%, 클로로포름 분획물이 0.62%, 에틸아세테이트 분획물이 1.63%, 부탄올 분획물이 5.46%, 물 분획물이 25.76%로 나타나 물 분획물의 수율이 가장 높았다.
62%로 가장 효과적으로 NO 생성이 억제됨을 확인하였다. 또한 핵산 분획물에서도 56.55%로 유의하게 NO 생성이 저해됨을 알 수 있었다(Fig. 5). 이는 기존에 보고된 꽃송이버섯의 NO 생성 억제율에 비해 1.
혈전 용해 활성을 혈전의 주성분인 피브린을 이용한 fibrin plate 방법으로 측정하였다. 물 추출물, 핵산 분획물, 클로로포름분획물, 물 분획물에서는 활성을 나타내지 않았지만, 부탄올 분획물에서 0.70 plasmin unit/mL의 활성과에틸아세테이트 분획물에서 2.03 plasmin unit/mL의 높은 혈전 용해 활성을 보였다(Fig. 1). 이는 0.
야생 꽃송이버섯의 생리활성 물질을 탐색하여 기능성 식품 개발에 이용하기 위해 꽃송이버섯 물 추출물과 유기용매 분획물의 혈전 용해 활성과 트롬빈 저해 활성, 항산화 활성 및 항염증 활성을 확인하였다. 부탄올 분획물과 에틸아세테이트 분획물이 각각 0.70 plasmin unit과 2.03 plasmin unit의 높은 혈전 용해 활성을 나타내고, 클로로포름 분획물이 83.87%의 높은 트롬빈 저해 활성을 나타냈으며, 에틸아세테이트 분획물이 95.94%의 높은 항산화 활성을 나타냈으며, 클로로포름 분획물은 82.62%의 높은 항염증 활성을 나타냈다. 그러므로 본 연구에서 나타난 꽃송이버섯의 혈전 용해, 트롬빈 저해, 항산화 및 항염증 효과들의 우수한 생리활성 결과들로부터 꽃송이버섯은 혈관계 질환 성인병 치료와 예방을 위한 기능성 식품소재로 활용 가치가 매우 큼을 알 수 있었다.
42%의 생존율을 유지함을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통해 꽃송이버섯 추출물 및 모든 분획물은 고농도에서도 거의 독성을 나타내지 않음을 알 수 있었으며 또한 혈전 용해, 트롬빈 저해, 항산화 및 항염증 효과가 세포에 영향을 주어 나타나는 효능이 아님을 확인할 수 있었다 (Fig. 4).
활성산소에 전자를 줄 수 있는 능력이 클수록 항산화능이 크다고 할 수 있고 즉, 항산화능이 클수록 활성산소의 제거 능력이 큼을 의미한다. 항산화능을 알아보기 위하여 DPPH radical 소거능을 이용하여 꽃송이버섯 물 추출물과 유기용매 분획물의 활성산소 제거능력을 측정한 결과물 추출물은 16.87%의 낮은 항산화 활성을 나타냈지만, 부탄올 분획물과 물 분획물이 각각 59.14%와 53.95%의 항산화 활성을 나타내었고 에틸아세테이트 분획물이 95.94%의 가장 높은 활성을 나타냈다(Fig. 3). 이는 상황버섯의 80.
혈전 형성의 필수효소인 트롬빈의 활성을 억제시키는 트롬빈 저해제로 사용 가능성을 확인하기 위해 트롬빈 저해 활성을 측정한 결과, 물 추출물이 76.14%의 트롬빈 저해 활성을 나타내었고, 클로로포름 분획물이 83.87%의 높은 저해 활성을 나타냈다(Fig. 2). 이는 검은비늘버섯의 87.
항산화제들은 활성산소에 전자를 주어 환원시키고 자신은 radical 형태에서도 안전한 구조를 유지할 수 있어야 한다. 활성산소에 전자를 줄 수 있는 능력이 클수록 항산화능이 크다고 할 수 있고 즉, 항산화능이 클수록 활성산소의 제거 능력이 큼을 의미한다. 항산화능을 알아보기 위하여 DPPH radical 소거능을 이용하여 꽃송이버섯 물 추출물과 유기용매 분획물의 활성산소 제거능력을 측정한 결과물 추출물은 16.
후속연구
꽃송이버섯의 다양한 생리활성 능력이 있다는 것이 알려져 있지만 혈관계 질환에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 꽃송이버섯에서 혈관계 질환 관련 생리활성 물질이 확인될 경우 꽃송이버섯은 성인병 관련 제약과 기능성 식품 개발에 폭넓게 이용될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 꽃송이버섯을 혈관계 질환 관련 의약품과 건강 기능성 식품 개발에 이용하기 위한 기초자료를 얻기 위해 야생 꽃송이버섯의 물 추출물과 유기용매 분획물의 항산화 효과, 항염증 효과, 혈전 용해 효과 및 트롬빈 저해 효과를 조사하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
버섯의 어떤 성분이 면역증강과 암 치료에 효과가 있는가?
버섯의 β-1,3-D-glucan이 면역증강과 암 치료에 효과가 있는 것으로 알려지면서 식용 가능한 꽃송이버섯(Sparassis crispa)에 대한 관심이 증가하였다[1]. 꽃송이버섯은 β-1,3- D-glucan 함량이 가장 높은 버섯으로 높은 면역활성과 항암효과를 나타내는 것으로 알려져 있다[2].
꽃송이버섯은 어떤 형태로 기생하는가?
꽃송이버섯(Sparassis crispa)은 민주름버섯목(Aphyllophorales), 꽃송이버섯과(Sparassidaceae), 꽃송이버섯속(Sparassis)에 속하는 버섯으로 한국, 중국, 유럽, 북미에 분포하며, 가을에 침엽수의 그루터기 또는 그 주위에 발생하여 뿌리에 기생하는 것으로 알려져 있다[7]. 꽃송이버섯은 β1,3-D-glucan과 함께 다양한 폴리페놀 화합물도 많이 함유하고 있어 면역활성과 항암효과와 함께 항균[8], 항염증[9], 당뇨[10]에도 높은 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다[11].
항산화제의 성능은 어떤 요인에 따라 커지는가?
항산화제들은 활성산소에 전자를 주어 환원시키고 자신은 radical 형태에서도 안전한 구조를 유지할 수 있어야 한다. 활성산소에 전자를 줄 수 있는 능력이 클수록 항산화능이 크다고 할 수 있고 즉, 항산화능이 클수록 활성산소의 제거 능력이 큼을 의미한다. 항산화능을 알아보기 위하여 DPPH radical 소거능을 이용하여 꽃송이버섯 물 추출물과 유기용매 분획물의 활성산소 제거능력을 측정한 결과물 추출물은 16.
참고문헌 (21)
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Ohno N, Miura NN, Nakajima M, Yadomae T. Antitumor 1, 3- ${\beta}$ -glucan from cultured fruit body of Sparassis crispa. Biol Pharm Bull 2000;23:866-72.
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