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[국내논문] 발효옻 추출물의 헬리코박터파이로리 생장억제 및 항염증 활성
Anti-inflammatory activities of fermented Rhus verniciflua stem bark extract and its growth inhibitory effect on Helicobacter pylori 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.48 no.5, 2016년, pp.502 - 507  

최은영 (강원대학교 식물자원응용과학전공) ,  석기태 (한림대학교 의과대학 내과학교실) ,  최한석 (농촌진흥청 국립농업과학원 발효식품과) ,  김명곤 (전북대학교 식품공학과) ,  권용수 (강원대학교 약학과) ,  김명조 (강원대학교 한방바이오연구소)

초록
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본 연구는 장수버섯(Fomitella fraxinea)을 이용하여 발효처리 한무독화 옻나무 추출물의 위장기능 개선능을 확인하고자 발효옻추출물을 이용하여 H. pylori 생장억제활성, 위암세포 생장억제활성과 항염증 활성을 평가하였다. H. pylori를 접종한 배지에 발효옻 추출물을 농도별로 첨가하였을 때 2.0 mg의 농도에서 4.0 mm의 생장억제환을 확인하였으며, 발효옻 추출물을 배지에 1.0-5.0 mg 농도로 혼합한 후 H. pylori을 접종한 경우에도 생장억제능이 확인되었다. 이를 바탕으로 세포 수준에서 H. pylori에 의해 유발된다고 알려진 위암과 위염 개선능을 평가하고자 세포독성을 나타내지 않은 0.1-1.0 mg/mL의 농도범위로 AGS 위암세포 생장억제활성 및 NO 생성 저해율을 확인하였다. 실험결과 0.25 mg/mL 이상의 농도에서 20% 이상의 위암세포 생장억제활성을 확인하였으며, LPS로 염증을 유도한 RAW 264.7 세포에서 추출물 0.25 mg/mL처리시 90%의 높은 NO 생성 저해율을 확인하였다. 염증유발인자인 iNOS와 COX-2의 발현 억제율은 0.50 mg/mL 농도에서 각각 50, 10%의 억제율을 보여 NO 생성저해율은 iNOS에 의한 영향인 것으로 사료된다. 상기 결과로 발효옻 추출물은 H. pylori 생장억제능 및 높은 NO 생성저해 활성이 확인됨으로서 간접적인 위암발생 억제제 및 항염증제로서의 이용가능성을 확인하였다. 따라서 발효옻 추출물을 이용한 위장개선 식의약 소재로서의 개발 가능성이 매우 높은 것으로 생각되며 이를 위해 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was designed to investigate the beneficial effects of fermented Rhus verniciflua stem bark extract (RVSBE) on the stomach. We evaluated RVSBE for its antimicrobial activity against Helicobacter pylori (H. pylori), along with its ability to reduce the viability of human gastric cancer AGS ...

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문제 정의

  • 그러나, 최근까지 식용으로만 사용되었던 옻나무의 위장질환 개선효과에 관련된 연구가 미비하고 특히, urushiol 성분이 제거된 옻나무를 이용한 연구는 더욱이 미비한 상태이다. 이에, 본 연구에서는 장수버섯(Fomitella fraxinea)을 이용하여 발효처리 한 무독화 옻나무 추출물을 이용하여 위장기능 개선능을 평가하고자, 발효옻나무 추출물의 H. pylori 생장억제활성을 확인하고 H. pylori에 의하여 유발되는 위장 내 염증발생 억제능을 평가함으로서 무독화 옻나무의 위장기능 관련 식의약 소재로서의 개발가능성을 제시하고자 한다.
  • 2 mg/mL의 유백피 추출물을 처리하였을 때 약 20%의 세포 사멸율을 나타냄으로서 발효옻 추출물과 유사한 활성을 가지고 있음을 확인하였다. 앞서 발효옻 추출물 처리에 따른 H. pylori 생장 억제를 확인함과 같이 이에 기인하여 발생하는 위암세포에 대하여 발효옻 추출물이 위암 세포 생장과의 연계성을 확인하고자 연구를 수행하였다. 실험결과 발효옻 추출물이 AGS 위암세포 생장에 직접 또는 간접적인 영향을 주는 것으로 사료되나 이는 메커니즘상으로 증명된 바가 아니며 이와 관련된 추가적인 연구가 요구되는 바이다.
  • 이러한 염증 관련 유발 인자에 증가 및 과발현은 세포자살과 세포과증식, 혈관형성 및 종양형성 등에 영향을 미치며 위암 발생과 연관이 있는 것으로 보고됨으로써 결과적으로 iNOS와 COX-2의 발현억제는 염증 및 위암 발생률을 감소하는 것으로 해석되고 있다(25). 이에 본 연구에서는 LPS에 의해 유도된 iNOS와 COX-2 발현에 있어 발효옻 추출물의 발현 억제능을 확인하고자 RT-PCR을 이용하여 발현 정도를 확인하였다. RAW 264.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
한의학에서는 옻나무의 사용은? 한의학에서는 옻나무를 몸 안에 뭉친 피를 제거하여 혈행에 도움을 주며, 지혈, 살충, 소산적체(消散積滯)시키는 효과를 가지고 있어 위장질환과 암 치료 등에도 사용되어왔으며, urushiol 성분을 제거한 추출물에서도 항암, 산화방지 효과가 있다는 연구가 보고된바 있다(11). 그러나, 최근까지 식용으로만 사용되었던 옻나무의 위장질환 개선효과에 관련된 연구가 미비하고 특히, urushiol 성분이 제거된 옻나무를 이용한 연구는 더욱이 미비한 상태이다.
Helicobacter pylori의 유병률과 발병 특징은? pylori)는 그람음성, 미호기성 간균으로서 발견된 이래 지속적으로 많은 연구가 이루어지고 있으며, 최근에는 사람의 위점막 조직에 정착하여 살면서 만성 위십이지장 질병과 위암을 일으키는 원인 세균으로 밝혀졌다(1,2). Yim 등(3)이 보고한 바에 따르면 우리나라 16세 이상 H. pylori 유병률은 59.6%로 나타났으며, 남성이 여성보다 감염비율이 높고 50대에서 가장 높은 유병률을 가진다고 조사되었다. 보통 H. pylori 감염경로는 점염에 의한 것으로 알려져 있으며, 한국인의 경우 가족간의 공동 생활과 전통적인 식습관에 의하여 기타 선진국에 비하여 높은 보균율을 가지고 있다고 보고되고 있다(4). H. pylori 감염에 의하여 유발되는 위염은 일반적으로 선조직의 염증으로 점막의 염증 중 가장중요한 변화로 알려져 있으나, 실질적으로 선조직 뿐만 아니라 점막하층, 근층, 장막에까지 염증이 미치고 있는 것을 포괄적으로 위염이라고 한다(5). 만성 위염에 대한 최근 연구에서 종양억제 유전자의 촉진자 메틸화에 대한 다양한 보고가 이루어지고 있으며, 이러한 종양억제 유전자 촉진자의 메틸화는 최근 주요 발암기전으로 대두되고 있는 실정이다(6).
옻나무란? 옻나무(Rhus verniciflua)는 옻나무과(Anacardiaceae)에 속하는 낙엽 활엽 교목으로 원산지는 중앙아시아 고원과 히말라야지방으로 알려져 있으며, 현재는 열대지방을 중심으로 아열대와 온대지방에 널리 분포하고 있다(7). 옻나무 껍질에 상처를 내면 나오는 수액을 옻이라 하며 옻은 예로부터 식용 및 약용으로 널리 이용되어 왔다.
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참고문헌 (25)

  1. Lee JJ, Kim SH, Chang BS, Lee JB, Huh CS, Kim TJ, Baek YJ. The antimicrobial activity of medicinal plants extracts against Helicobacter pylori. Korean J. Food Sci. Technol. 31: 764-770 (1999) 

  2. Lee BW, Choi MS, Yim DS, Choi SS. In vitro anti-Helicobacter pylori activity of ethanol extract of Sohamhyoongtang and Coptidis Rhizoma total alkaloids. Kor. J. Pharmacogn. 45: 168-173 (2014) 

  3. Yim JY, Kim NY, Choi SH, Kim YS, Cho KR, Kim SS, Seo GS, Kim HU, Baik GH, Sin CS, Cho SH, Oh BH. Seroprevalence of Helicobacter pylori in South Korea. Helicobacter 12: 333340 (2007) 

  4. Kim YS, Baik GH. Epidemiology of Helicobacter pylori infection in Korea. Korean J. Helicobacter Up. Gastrointest. Res. 11: 1-6 (2011) 

  5. Oh HG, Moon DI, Kim JH, Kang YR, Park JW, Seo MY, Park SH, Kang YG, Choe CH, Park IS, Kim J, Yu KY, Seol ED, Kim OJ, Lee HY. The effects of sea cucumber as an anti-gastritis, anti-gastric ulcer, and anti-Helicobater. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 41: 605-611(2012) 

  6. Oh HC. Promoter methylation of COX-2 and E-cadherin in patients with Helicobacter pyloriinfected atrophic gastritis. PhD thesis, Kyunghee University, Seoul, Korea (2007) 

  7. Yoon BJ. Phamacological evaluation on anti-inflammatory effects of the flavonoids isolated from the heartwood of Rhus verniciflua Stokes. MS thesis, Kyungsung University, Busan, Korea (2001) 

  8. Choi WS. Effect of extraction conditions on anti-inflammatory activity and index compounds content in Rhus verniciflua Stokes extract. MS thesis, Chungbuk National University, Cheongju, Korea (2014) 

  9. Kim SS, Chung JM. Taxonomic characteristics of Korean-native anacardiaceae. J. Korean For. Soc. 84: 151-165 (1995) 

  10. Choi HS, Kim MK, Park HS, Yun SE, Mun SP, Kim JS, Sapkota K, Kim S, Kim TY, Kim SJ. Biological detoxification of lacquer tree (Rhus verniciflua Stokes) stem bark by mushroom species. Food Sci. Biotechnol. 16: 935-942 (2007) 

  11. Hong SH, Han MH, Choi YH, Park SE. Induction of p53-dependent G1 cell cycle arrest by Rhus verniciflua Stokes extract in human breast carcinoma MCF-7 cells. J. Int. Korean Med. 36: 13-21 (2015) 

  12. Choi HS, Yeo SH, Jeong ST, Choi JH, Park HS, Kim MK. Preparation and characterization of urushiol free fermented Rhus verniciflua stem bark (FRVSB) extracts. Korean J. Food Sci. Technol. 44: 173-178 (2012) 

  13. Choi EY, Yang J, Lee CO, Lee YJ, Han HM, Kwon YS, Choi HS, Suk KT, Kim MJ. Urushiol confirmation, and antioxidant activities at different extraction conditions of fermented Rhus verniciflua in ogcheon area (acstract no P03-027). May 13-14, In: The Korean Society of Medicinal Crop Science Symposium and Spring Conference. Chungnam National University, Daejeon, Korea. The Korean Society of Medicinal Crop Science, Eumseong, Korea (2014) 

  14. Cho YJ, Ju IS, Kim BC, Lee WS, Kim MJ, Lee BG, An BJ, Kim JH, Kwon OJ. Biological activity of omija (Schizandra chinensis Baillon) extracts. J. Korean Soc. Appl. Bi. 50: 198-203 (2007) 

  15. Kim SY. The suppressive effect of acetic acid on Helicobacter pylori. MS thesis, Konkuk University, Seoul, Korea (2010) 

  16. Song YG. Overview of Helicobacter pylori and treatment options. Econ. Environ. Geol. 48: 241-246 (2015) 

  17. Choi HS. Biological removal of urushiol from Rhus verniciflua stokes (RVS) and investigation of the detoxified RVS. PhD thesis, Chonbuk National University, Jeonju, Korea (2007) 

  18. Lim BR, Lee HJ, Kim MC, Kim BJ. Effects of Ulmi pumilae cortex on AGS gastric cancer cells. J. Pharmacopunct. 16: 055- 061 (2013) 

  19. Lee SH, Jin SY, Lee DW. Expression of nitrotyrosine and apoptosis in Helicobacter pylori gastritis adjacent to the peptic ulcer, gastric adenoma, and adenocarcinoma. J. Soonchunhyang Med. Coll. 7: 143-153 (2001) 

  20. Mannick EE, Bravo LE, Zarama G, Realpe JL, Zhang XJ, Ruiz B, Fontham ETH, Mera R, Miller MJS, Correa P. Inducible nitric oxide synthase, nitrotyrosine, and apoptosis in Helicobacter pylori gastritis: effect of antibiotics and antioxidants. Cancer Res. 56: 3238-3243 (1996) 

  21. Moncada S, Palmer RMJ, Higgs EA. Nitric oxide: Physiology, pathophysiology and pharmacology. Pharmac. Rev. 43: 109-142 (1991) 

  22. Kim JH. Study on the cell bioactive characteristics of fermented Rhus verniciflua Stem bark extracts through bioconversion. PhD thesis, Konkuk University, Seoul, Korea (2016) 

  23. Choi EY, Heo SI, Kwon YS, Kim MJ. Anti-oxidant activity and anti-inflammatory effects of Spiraea fritschiana Schneid extract. Korean J. Medicinal Crop Sci. 24: 3137 (2016) 

  24. Yoon YI, Chang MY, Hwang JS, Goo TW, Ahn MY, Lee YB, Han MS, Yun EY. Anti-inflammatory effect of Oxya chinensis sinuosa ethanol extract in LPS-induced RAW 264.7 cells. J. Life Sci. 24: 370-376 (2014) 

  25. Yamagishi M, Noda M, Tatsumi Y, Mukaisho K, Mitsufuji S, Sugihara H, Okanoue T, Hattori T. Correlation between cyclooxygenase-2, proliferative activity, and mucin phenotype in human advanced gastric cancer. J. Gastroenterol. 39: 1143-1149 (2004) 

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