[논문]포도가지와 새송이버섯 혼합 추출물의 항염증과 아토피 피부염 개선 상승효과

윤홍화; 조병옥; 이혜승; 추정임; 장선일

doi:10.9721/kjfst.2016.48.6.582

포도가지와 새송이버섯 혼합 추출물의 항염증과 아토피 피부염 개선 상승효과
Synergistic effects of grape branch and Pleurotus eryngii extract combination against inflammation on activated mast cells and atopic dermatitis-like skin lesions in mice 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.48 no.6, 2016년, pp.582 - 589

윤홍화 ((주)아토큐앤에이 기업부설연구소) , 조병옥 ((주)아토큐앤에이 기업부설연구소) , 이혜승 (광주대학교 보건의료관리학과) , 추정임 (전주대학교 농생명치유산업연구소) , 장선일 ((주)아토큐앤에이 기업부설연구소)

초록
AI-Helper

본 연구는 캠벨어얼리 포도가지와 새송이버섯 혼합 추출물이 활성화된 면역세포에서 항염증 및 화학항원과 생물학적 항원을 동시에 처리한 아토피 피부염 유사 모델 마우스에서 아토피 개선에 대한 상승효과를 알아보았다. 그 결과 지방질다당류로 자극된 RAW 264.7 세포에 포도가지와 새송이버섯 각각의 추출물 처리했을 때 보다 이들 추출물을 혼합하여 처리할 때 산화질소와 $PGE_2$ 생성을 효과적으로 억제하였다. 또한 지방질다당류로 자극된 RAW 264.7 세포와 PMA와 A23187로 활성화된 HMC-1 세포에서도 각각의 추출물 보다 혼합추출물을 처리했을 때 $TNF-{\alpha}$와 IL-6 생성에 대한 억제 효과가 매우 우수하였다. 더욱이 DNCB와 집먼지진드기 항원으로 유도된 아토피 피부염 유사 모델에서 포도가지와 새송이버섯 혼합 추출물 투여는 각각의 추출물 투여에 비해서 외부적 피부병변과 피부두께 및 피부조직학적 등 임상적으로 아토피 피부염에 대한 개선 효과가 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다. 이러한 포도가지와 새송이버섯 혼합 추출물의 아토피 피부염 개선 효과는 혈청 내 IgE와 IL-4의 생성을 억제함으로써 각각의 추출물에 비해서 상승되는 효과가 있음을 나타내 주었다. 이러한 결과는 포도가지와 새송이버섯 각각의 추출물 투여보다는 이들의 추출물을 혼합하여 투여하는 것이 아토피 피부염을 개선시키는데 효과적임을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The aim of this study was to investigate the synergistic anti-inflammatory and anti-dermatitis effects of grape branch extract (GBE) and Pleurotus eryngii (PEE) combinations on the active immune cells and atopic dermatitis-like skin lesions in mice. The results showed that the combination of GBE ($12.5{\mu}g/mL$) and PEE ($500{\mu}g/mL$) led to much stronger inhibitory effects on the production of inflammatory mediators, such as NO and $PGE_2$ than that exhibited by GBE ($25{\mu}g/mL$) and PEE ($1000{\mu}g/mL$) alone, even at higher concentrations, in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages. The combination of GBE and PEE synergistically inhibited the production of TNF- and IL-6 in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages and PMA plus A23187-activated HMC-1 cells. Furthermore, combined GBE and PEE had a stronger ameliorative effect than GBE and PEE alone by inhibiting the clinical sores, IgE, and IL-4 on atopic dermatitis-like skin lesions in mice. Collectively, these results suggested that the combination of GBE and PEE produced a synergistic anti-inflammatory and anti-atopic dermatitis effect on immune cells and atopic dermatitis-like skin lesions in mice.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

또한 새송이버섯 추출물은 IL-4와 IgE가 매개하는 알레르기 반응을 억제시키는 효과가 알려지고 있어 아토피 피부염 등 관련 질환의 개선 및 치료분야에서 관심을 받고 있다(20,21). 그러나 포도가지 추출물과 새송이버섯 혼합 추출물에 대한 아토피 피부염 개선에 대한 연구는 전혀 없는 실정으로 본 연구에서 이들의 혼합물에 대한 아토피 피부염 개선에 대한 상승작용에 대한 효능을 검증하고자 하였다.

제안 방법

특히 Th2 세포는 인터류킨-31(IL-31) 사이토카인을 생성하여 가려움증을 유발하고 만성으로 진행되면 피부침윤과 태선화가 진행되어지며, 또한 IL-4를 과잉 생성함으로써 B세포를 자극하여 혈장(plasma)내 IgE을 증가시키며, 이렇게 증가된 IgE는 피부의 비만 세포 탈과립 현상을 유도하고 가려움증 및 면역세포의 피부침윤을 촉진함으로써 아토피 피부염을 악화시킨다(8,9,30). 그러므로 본 연구는 포도가지 추출물과 새송이버섯 추출물을 혼합하여 투여한 실험군에서 아토피 피부염의 임상적 개선에 대해서 아토피 피부염 핵심 악화분자로 알려진 IgE와 IL-4 사이토카인을 실험 종일에 각 실험군의 혈청을 얻고 ELISA로 이들 바이오마커(biomarker)를 측정하였다. 그 결과 Fig.
그러므로 본 연구의 목적은 켐벨어얼리 포도가지와 새송이버섯 추출물을 대상으로 설치류 유래 큰포식세포주인 RAW 264.7 세포와 인간유래 비만 세포주인 HMC-1 세포에서 각각의 추출물과 이들을 혼합한 추출물을 처리하였을 때 항염증 작용에 대한 상승효과를 검증한 후 2,4-dinitrochlorobenzene (DNCB)와 집먼지 진드기 항원으로 유도된 아토피 유사 모델 마우스에서 이들 혼합 추출물에 대한 아토피 개선 상승효과가 있는지 알아보았다.
그러므로 아토피 피부염과 같은 심화된 아토피 피부염과 같은 염증성 질환에서 큰포식세포와 비만세포의 활성을 억제할 필요성이 있다. 본 연구는 포도가지 추출물과 새송이버섯 추출물을 혼합하여 지방질다당류로 자극된 RAW 264.7 세포와 PMA (30 nM)와 A23187 (1 μM)로 활성화된 인간 유래 비만세포주인 HMC-1 세포주에서 TNF-α와 IL-6의 억제에 대한 상승작용이 있는지 조사하였다. 그 결과 Fig.

대상 데이터

무균환경에서 사육된 7주령의 수컷 무모(hairless) 마우스와 4주령의 수컷 ICR 마우스는 중앙실험동물(주)(Seoul, Korea)에서 구입하였고, 사료와 물을 충분히 공급하면서 1주일간 순화시킨 후 실험에 사용하였다. 사육환경은 낮과 밤의 주기를 12시간씩 하였고, 온도(20-22℃)와 습도(50-60%)는 일정하게 유지하였으며, 실험동물위원회의 규정에 준하여 실험하였다(승인번호 #JJU-IACUC-2016-02).
본 실험에 사용된 세포는 마우스 유래 큰포식세포주인 RAW 264.7 세포로 American Type Culture Collection (ATCC) (Manassas, VA, USA)에서 구입하였다. 10% FBS (fetal bovine serum, Life Technology, Carlsbad, CA, USA)와 100 units/mL 페니실린, 100 μg/mL 스트렙토마이신을 첨가한 DMEM (Dulbecco’s modified Eagle’s medium, Life Technology) 배지를 사용하였고, 인간유래 비만 세포주인 HMC-1 세포는 10% FBS와 glutamax가 첨가된 IMDM (Iscove’s modified Dulbecco's medium, Life Technology) 배지를 사용하여 각각 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 배양하였다.
본 실험에 사용된 캠벨어얼리 포도가지는 전라북도 김제시 백구면 여씨포도농장(Gimje, Korea)에서 2015년 11월 11일에 구입하였고, 새송이버섯은 전라북도 정읍시 영원면 (유)주안농산(Jeongeup, Korea)에서 2015년 1월 29일에 구입하였다. 구입한 재료는 수돗물에서 잘 세척한 다음 증류수에 간단히 침지시켜 물기를 제거한 후 40℃건조기에서 충분히 건조하였다.

데이터처리

모든 실험결과는 평균±표준편차로 나타내었으며, 대조군과 실험군 간의 통계적 유의성에 대한 검증은 Microsoft excel program(Redmond, WA, USA)의 Student’s t-test를 사용하여 실시하였으며, 조사 항목들 간의 유의성 검정은 p<0.05 수준에서 실시하였다.

성능/효과

그러므로 본 연구는 포도가지 추출물과 새송이버섯 추출물을 혼합하여 투여한 실험군에서 아토피 피부염의 임상적 개선에 대해서 아토피 피부염 핵심 악화분자로 알려진 IgE와 IL-4 사이토카인을 실험 종일에 각 실험군의 혈청을 얻고 ELISA로 이들 바이오마커(biomarker)를 측정하였다. 그 결과 Fig. 5와 같이 포도가지와 새송이버섯 추출물을 각각 투여한 실험군에 비해서 이들을 혼합하여 투여한 실험군은 IgE와 IL-4의 생성을 현저히 억제하는 상승효과가 있었다(p<0.01, p<0.001).
더불어 PGE₂는 cyclooxygenase-2부터 생산되어 혈관확장은 물론 염증반응에 관여하는 매개물로 적용한다(24). 그러므로 본 연구결과 산화질소, PGE₂와 같은 염증 매개물을 억제하는데 있어 포도가지와 새송이버섯 추출물을 각각 투여하는 것 보다는 이들 추출물을 혼합하여 투여하는 것이 바람직하다고 사료된다.
001). 즉, 새송이버섯과 포도가지 혼합 추출물은 새송이버섯 추출물과 포도가지 추출물에 비해서 각각 32%와 36% IL-6억제효능이 있어 TNF-α 억제 효능보다 우수하였다. 이러한 결과는 새송이버섯과 포도가지 추출물 간의 상승작용에 의한 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	포도에서 주목받는 폴리페놀 성분인 레스베라트롤이란 무엇인가?	한편 포도에서 주목받고 있는 폴리페놀 성분 중 레스베라트롤(resveratrol)은 스틸벤(stilbene) 계열로서 coumaroyl-CoA와 malonyl-CoA로부터 스틸벤 합성효소(stilbene synthase)에 의해 합성되는 물질이다(15). 우리나라에서 재배되고 있는 포도 품종 중 켐벨어얼리 품종은 우리나라 환경에 가장 잘 적응되어 주로 재배되고 있는데, 최근 연구(16)에 의하면, 레스베라트롤의 함량이 포도가지에 가장 많이 포함되어 있을 뿐만 아니라 다른 품종의 포도가지보다 매우 높게 함유되어 있어 먼저 이 품종의 면역기능조절에 대한 작용을 검증할 필요성이 제기되고 있다.
	아토피 피부염의 병인에는 무엇이 있는가?	아토피 피부염 유병율은 산업화된 나라에서 계속증가하고 있는 추세로 성인은 2-10%이고 어린이는 15-30%에 이르고 있어 이를 해결하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다(2,3). 아토피 피부염의 병인(pathogenesis)은 환경적인 요인뿐만 아니라 유전인자, 경피수분손실(transepidermal water loss)을 야기하는 피부장벽(skin barrier)의 붕괴, 피부지방질성분의 감소, 각질형성세포(keratinocyte)의 분화 이상, 비정상적인 면역작용, 피부병변에 의한 감염기회 등 다인자적 요인에 의해 일어날 수 있다(4,5).
	새송이버섯이 아토피 피부염 개선 분야에 관심을 받게 된 계기는 무엇인가?	새송이버섯은 베타-글루칸(β-glucan), 다당류펩타이드(polysaccharopeptides), 다당류-단백질 접합체(polysaccharide-protein conjugates) 등 다당류(polysaccharide)와 비타민이 풍부히 함유되어 있어 항균, 항암작용과 면역조절기능 등 생물학적 활성이 우수한 것으로 알려지고 있다(17-19). 최근에 IL-4와 IgE가 매개하는 알레르기 반응을 억제시키는 효과가 알려지고 있어 아토피 피부염 등 관련 질환의 개선 및 치료분야에서 관심을 받고 있다(20,21).

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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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