[논문]전통발효유 타락의 면역세포 증식 및 멜라닌 생성에의 효과 - 연구노트 -

김소영; 최유미; 이희라; 박지수; 한영숙; 고성희; 장성식; 김수아; 심재헌; 윤현근

doi:10.3746/jkfn.2015.44.11.1759

초록
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시판 막걸리에서 분리한 균주(Lactobacillus paracasei ssp. paracasei M13-65-3)로 타락을 제조하였다. M13-65-3균주를 이용하여 제조한 타락 추출물에 의하여 T lymphocyte인 Jurkat 세포의 증식이 촉진되었고 피부세포의 멜라닌 생성이 억제되었다. 본 연구의 결과는 타락이 면역 증강 기능성과 피부색소 조절 기능성을 보유할 가능성을 제시하고 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Tarak is a Korean traditional fermented milk product that is fermented by adding rice wine to milk. Tarak was produced with Lactobacillus paracasei ssp. paracasei M13-65-3 isolated from rice wine, and its effects on immune cell proliferation and melanin biosynthesis were investigated. Tarak extract ...

Tarak is a Korean traditional fermented milk product that is fermented by adding rice wine to milk. Tarak was produced with Lactobacillus paracasei ssp. paracasei M13-65-3 isolated from rice wine, and its effects on immune cell proliferation and melanin biosynthesis were investigated. Tarak extract significantly increased proliferation of T lymphocyte Jurkat clone E6-1 cells at concentrations from 10 to $100{\mu}g/mL$. Tarak inhibited activities of tyrosinase and ${\alpha}$-melanocyte-stimulating hormone-induced melanin biosynthesis in mouse skin B16-F10 cells at a concentration of $100{\mu}g/mL$. These results suggest that tarak might have functionalities for enhancing the immune system by increasing immune cell proliferation and regulating melanin biosynthesis.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 시판되는 막걸리에서 분리한 종균을 사용하여 제조한 타락의 면역 증진 기능성과 멜라닌 색소 생성 억제 기능성 보유 여부를 확인하고 그 기전을 밝히고자 하는 목적으로 수행되었다.
전통 발효유인 타락 추출물에 의하여 면역세포의 증식이 촉진되었고 피부세포에서의 멜라닌 생성이 저해되었다. 본 연구의 결과는 타락이 면역력 강화 기능성과 피부색소 조절 기능성을 보유하고 있음을 보여주는 것이고 전통 발효유 타락의 이용 가능성을 제시하고 있다. 추가 실험을 통하여 타락 기능성의 기전을 명확히 규명하고 in vivo 실험으로 효능 검증을 진행해야 할 것으로 판단된다.

제안 방법

원유(66.7%(w/w)), 탈지분유(3.3%(w/w)), 정제수(30%(w/w))를 혼합한 뒤 130°C에서 2초 동안 살균하고 냉각한 원료에 MRS 배지에서 현탁 배양한 균주를 1×106 CFU/mL 농도로 접종하여 37°C에서 24시간 동안 정치 배양해서 타락을 제조하였다.
B16-F10 세포를 96-well plate에서 6×104 cell/mL의 농도로 24시간 동안 37°C, 5% CO2 조건으로 배양한 후 배지를 제거하고 α-MSH(2 μM)와 타락 추출물(100 μg/mL)을 처리하여 48시간 동안 37°C, 5% CO2 조건에서 배양하였다.
타락 추출물과 비교하기 위하여 tyrosinase의 저해제인 arbutin(100 μg/mL)과 우유 추출물(100 μg/mL)이 tyrosinase 역가에 미치는 영향을 측정하였다.
Jurkat clone E6-1 세포를 96-well plate에서 1×105 cell/mL의 농도로 24시간 동안 37°C, 5% CO2 조건에서 배양한 후 RPMI1640 배지로 희석한 타락 추출물을 농도별(10, 50, 100 μg/mL)로 96시간 동안 처리하였다.
시판 막걸리에서 분리한 균주(Lactobacillus paracasei ssp paracasei M13-65-3)를 이용하여 다음의 방법으로 타락을 제조하였다. 원유(66.
04 N HCl 포함 isopropanol) 용액을 첨가하여 발색 결정을 용해하고 590 nm에서 흡광도를 측정하였다(BIOLOG MicroStation plate reader, Biolog, Hayward, CA, USA). 우유 추출물이 면역세포 증식도에 미치는 영향을 측정하여 타락 추출물과 비교하였다.
기존의 방법을 변형하여 mushroom tyrosinase의 역가에 타락이 미치는 영향을 측정하였다(7). 5 mM L-DOPA 0.
이후 96-well plate를 원심분리(130×g, 4°C, 5 min)하고 상등액인 배지를 제거한 후 1 N NaOH를 첨가하여 생성되어 있는 멜라닌을 용해하고 450 nm에서 흡광도를 측정하였다(8). 타락 추출물 대신 우유 추출물을 첨가하여 멜라닌 생성에 미치는 영향을 측정해서 타락 추출물의 결과와 비교하였다.

대상 데이터

인간 T cell leukemia 세포인 Jurkat clone E6-1 세포와 쥐 피부 세포인 B16-F10 세포는 한국세포주은행(Seoul, Korea)에서 분양받았다. Jurkat clone E6-1 세포는 RPMI 1640 배지(10% fetal bovine serum, 1% antibiotics 포함)를 이용하여 37°C, 5% CO₂ 조건에서 배양하였고 B16-F10 세포는 DMEM 배지(10% fetal bovine serum, 1% antibiotics 포함)에서 37°C, 5% CO₂ 조건으로 배양하였다.
Jurkat clone E6-1 세포는 RPMI 1640 배지(10% fetal bovine serum, 1% antibiotics 포함)를 이용하여 37°C, 5% CO₂ 조건에서 배양하였고 B16-F10 세포는 DMEM 배지(10% fetal bovine serum, 1% antibiotics 포함)에서 37°C, 5% CO₂ 조건으로 배양하였다. 시판되는 막걸리로부터 유산균주를 분리하고 동정하여 타락을 제조하는 데 사용하였다(Lactobacillus paracasei ssp. paracasei M13-65-3). MTT, mushroom tyrosinase, L-DOPA, arbutin, α-melanocyte stimulating hormone(α-MSH)은 Sigma-Aldrich Co.

데이터처리

처리군 간에 ANOVA를 실시하여 결과를 비교하였고 다중 비교는 Duncan's multiple range test를 이용하여 P<0.05 수준에서 실행하였다(SPSS ver. 19, IBM, Armonk, NY, USA).
동일한 실험을 3회 반복하였고 결과는 평균±표준편차의 형태로 나타냈다.

이론/모형

Jurkat clone E6-1 세포의 증식에 타락이 미치는 영향을 MTT 방법을 이용하여 분석하였다(6). Jurkat clone E6-1 세포를 96-well plate에서 1×10⁵ cell/mL의 농도로 24시간 동안 37°C, 5% CO₂ 조건에서 배양한 후 RPMI1640 배지로 희석한 타락 추출물을 농도별(10, 50, 100 μg/mL)로 96시간 동안 처리하였다.

성능/효과

paracasei M13-65-3 균주를 이용하여 제조한 타락 추출물을 10, 50, 100, 200 μg/mL의 농도로 첨가하고 96시간 동안 배양한 Jurkat clone E6-1 세포는 대조군에 비하여 세포 증식도가 유의하게 증가하였다(P<0.05)(Fig. 1).
또한 프로바이오틱스의 작용에 의하여 영양소의 흡수도가 증가하여 세포나 개체에 영양소 공급이 원활하게 이루어진 결과이다(3). 본 연구에서는 전통 발효유인 타락에 의하여 T lymphocyte인 Jurkat 세포의 증식도가 증대된 것을 확인하였다.
타락 추출물과 우유 추출물은 각각 100 μg/mL의 농도에서 α-MSH에 의하여 촉진된 B16-F10 세포의 멜라닌 생성을 유의하게 억제하였다.
3). 본 연구의 결과는 타락 추출물의 성분에 의하여 멜라닌 생성 과정이 억제되는 것을 보여주는 것으로 타락 추출물에 의한 tyrosinase 저해를 멜라닌 생성 억제의 한 기전으로 유추할 수 있다.

후속연구

본 연구의 결과는 타락이 면역력 강화 기능성과 피부색소 조절 기능성을 보유하고 있음을 보여주는 것이고 전통 발효유 타락의 이용 가능성을 제시하고 있다. 추가 실험을 통하여 타락 기능성의 기전을 명확히 규명하고 in vivo 실험으로 효능 검증을 진행해야 할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	발효유란?	발효유는 우유 등의 유즙을 유산균으로 발효한 식품으로서 영양소와 더불어 프로바이오틱스(probiotics) 및 생리활성 물질을 포함하고 있는 유제품이다. 프로바이오틱스는 숙주의 체내에서 건강을 증진시키는 효과를 나타내는 살아있는 균으로 정의할 수 있다.
	타락이란?	타락은 막걸리나 청주를 종균으로 이용하여 우유를 발효시켜서 제조한 발효유이다(5). 타락은 조선 전기에 만들어진 조리서인 수운잡방에 그 제조법이 설명되어 있고 전통주를 사용한다는 점에서 우리나라 고유의 전통 발효유라고 할 수 있다.
	발효유에 포함되어 있는 프로바이오틱스의 정의는?	발효유는 우유 등의 유즙을 유산균으로 발효한 식품으로서 영양소와 더불어 프로바이오틱스(probiotics) 및 생리활성 물질을 포함하고 있는 유제품이다. 프로바이오틱스는 숙주의 체내에서 건강을 증진시키는 효과를 나타내는 살아있는 균으로 정의할 수 있다. 발효유에 포함되어 있는 프로바이오틱스와 유기산, 펩티드 등의 생리활성 물질은 장내 균총 개선 기능, 면역계 활성 증진 기능, 혈중 지질 개선 효과 등의 건강 증진 기능성을 나타내는 것으로 알려져 있다(1-3).

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