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논문 상세정보

초록

본 연구에서는 국내산 상황버섯의 효소 가수분해 전처리를 통한 ${\beta}-glucan$의 최적 추출조건을 확립하고 그에 따른 활성을 알아보고자 추출 조건에 따른 생이화학적활성을 측정하였다. 효소가수분해 조건을 최적화하기 위해 실시한 반응표면분석법의 결과 0.66%(v/v)의 viscozyme 농도에서 6.08시간 반응하는 것이 최적이라 예측되었으며($R^2=0.9245$), 이에 따라 최적 추출 조건에서 추출한 시료의 ${\beta}-glucan$ 함량은 1.9594 g/100 g으로 측정되었다. 추출 수율(0.76-16.40%)은 EBE가 NEBE에 비해 약 3배 높았다. ${\beta}-glucan$ 순도(11.15-59.05%)로 가장 높았으며, ${\beta}-glucan$ 함량 또한 0.26-3.38 g/100 g으로 EB (3.38 g/100 g)가 가장 높았다. 총당 함량(0.61-1.17 mg/mL)은 NEB, EB가 NEBE, EBE보다 높았으며, EB가 가장 높았다. 구성당 분석 결과, 모든 추출물에서 glucose의 함량이 가장 높았으며, 대조구와 효소 전처리구 모두 정제하면서 그 비율이 증가하였다. 단백질 함량(0.44-11.73 mg/mL)은 NEBE, EBE가 NEB, EB보다 높았으며, EBE가 가장 높았다. FT-IR 분석 결과 $890cm^{-1}$ 부근에서 peak가 확인되었기에 ${\beta}-glycosidic$ linkage를 가지고 있는 것으로 판단하였다. MTT assay를 통해 B6F10과 SK-MEL-5 세포 독성을 측정한 결과 B6F10의 경우 대조구의 세포 생존율을 100%로 하였을 때 세포 생존율이 80% 이상으로 나타나 세포독성을 보이지 않았으나, SK-MEL-5에서는 EBE를 $100{\mu}g/mL$의 농도로 처리하였을 때 세포 생존율이 75%로 나타나 약간의 세포독성을 보였다. Wound healing assay를 통해 암세포 증식 억제활성 측정 결과, 정제한 NEB, EB가 NEBE, EBE보다 활성이 높았으며, 특히 12시간일 때 EB $30{\mu}g/mL$를 처리한 경우 B6F10과 SK-MEL-5 모두에서 가장 높은 활성을 나타내었다.

Abstract

This study was conducted to establish optimized ${\beta}-glucan$ extraction method through enzymatic hydrolysis from Phellinus baumii and investigate ${\beta}-glucan$ contents and physicochemical properties. The optimal condition was obtained with the enzyme concentration of 0.66% (v/v), reaction time of 6.08 h ($R^2=0.9245$) and the ${\beta}-glucan$ contents from the Phellinus baumii extracts under the optimized condition was 1.9594 g/100 g. ${\beta}-Glucan$ yield (0.76-16.40%) of enzyme beta-glucan extract (EBE) was three fold higher than that of non-enzyme beta-glucan extract (NEBE). ${\beta}-Glucan$ purity (11.15-59.05%) of non-enzyme beta-glucan (NEB) and that of enzyme beta-glucan (EB) were higher than that of NEBE and that of EBE. ${\beta}-Glucan$ purity of EB (59.05%) and ${\beta}-glucan$ contents of EB (3.38 g/100 g) showed higher than those of others. Total sugar contents (0.61-1.17 mg/mL) showed that NEB and EB were higher than that of NEBE and EBE, EB had the highest total sugar content as 1.17 mg/mL, respectively. Protein contents (0.44-11.73 mg/mL) of NEBE and that of EBE were higher than that of NEB, that of EB. In FT-IR spectrum, the band at $890cm^{-1}$ of microcapsule was attributed to a ${\beta}-1,3-glucan$. The toxicities of ${\beta}-glucan$ from Phellinus baumii in both melanoma cell lines was determined using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoli um bromide assay and ${\beta}-glucan$ from Phellinus baumii has no toxicity until $30{\mu}g/mL$. The effects of ${\beta}-glucan$ from Phellinus baumii on inhibition of cancer cell proliferation were detected by using a wound healing assay. The effect of NEB and EB were higher than NEBE and EBE, especially $30{\mu}g/mL$ of EB had the highest in both melanoma cell lines.

질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
상황버섯
상황버섯의 약리 기능을 하는 β-glucan의 특징은 무엇인가?
Glucan은 비특이적 면역반응으로 인간의 정상 세포의 면역 기능을 활성화 시켜 암세포의 증식과 재발을억제하고 혈당강하 및 혈중 콜레스테롤 감소 효과가 우수하며,지질대사를 개선하여 체지방의 축적을 억제함으로써 항 비만효과를 가지고 있는 것으로 보고되고 있다

이와 같은 상황버섯의 약리 기능 중 항암 활성, 면역 증강 및 항염증 작용은 β(1→3) 주결합에 β(1→6) 결합의 곁가지를 갖는 β-glucan에 의한 것이다(Shiao 등, 1994). β-Glucan은 비특이적 면역반응으로 인간의 정상 세포의 면역 기능을 활성화 시켜 암세포의 증식과 재발을억제하고 혈당강하 및 혈중 콜레스테롤 감소 효과가 우수하며,지질대사를 개선하여 체지방의 축적을 억제함으로써 항 비만효과를 가지고 있는 것으로 보고되고 있다(Cho 등, 2013).약용버섯류의 활용에 있어 가장 기본적인 처리공정은 재료로부터 우수한 기능성과 생리활성을 가진 유효 성분을 분리하는추출공정이다(Kim 등, 2007).

상황버섯
상황버섯이란 무엇인가?
뽕나무 줄기 등에 자생하는 진흙버섯속의 백색 부후균으로, 갓 표면을 제외한 모든 부분에서 황색을 띠어 상황이라 불린다

상황버섯은 뽕나무 줄기 등에 자생하는 진흙버섯속의 백색 부후균으로, 갓 표면을 제외한 모든 부분에서 황색을 띠어 상황이라 불린다(Shin 등, 2008). 상황버섯은 전 세계적으로 약 220여종이 존재하는 것으로 알려져 있으며, 국내에서는 Phellinusbaumii, Phellinus linteus가 주로 재배 및 유통되고 있다(Bae등, 2003).

약용버섯
약용버섯의 전처리 기술들이 상업적 사용이 제한되는 이유는?
적합한 장비가 요구되고,저수율과 불안정성 때문

그러나 기존의 열수 추출 방법의경우 추출 시간이 길고 추출 효율이 낮은 단점이 있어 이를 기본으로 하며 유효 성분을 효과적으로 분리해낼 수 있는 적절한전처리 기술이 필요하다(Kim 등, 2007). 약용버섯의 기능성 증대를 위해 원적외선 처리(Kim 등, 2007), 초음파 처리(Kim 등,2012), 가열 전처리(Park과 Kim 2008) 등에 대한 연구는 진행되어 왔으나, 이러한 전처리 기술들은 적합한 장비가 요구되고,저수율과 불안정성 때문에 상업적 사용이 제한된다(Chung과Youn 2005). 이에 비하여, 효소 처리는 간편하며, 추출 수율이높은데도 불구하고(Lee 등, 2014) 비교적 연구가 부족한 실정이다.

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참고문헌 (22)

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