[논문]홍도라지 추출물이 마우스 모델에서 Cyclophosphamide에 의한 면역력 저하 억제에 미치는 영향

이은별; 최지혜; 장환희; 홍하철; 이해정; 정현철; 이성진; 이성현

doi:10.22889/kjp.2020.51.4.340

홍도라지 추출물이 마우스 모델에서 Cyclophosphamide에 의한 면역력 저하 억제에 미치는 영향
Effects of Aged Platycodon grandiflorum on Cyclophosphamide-induced Immunosuppression in Mice 원문보기

생약학회지, v.51 no.4, 2020년, pp.340 - 348

이은별 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 최지혜 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 장환희 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 홍하철 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 이해정 (가천대학교 식품영양학과) , 정현철 (현대바이오랜드) , 이성진 (현대바이오랜드) , 이성현 (농촌진흥청 국립농업과학원)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to evaluate the immunomodulatory effects of red doraji (Platycodon grandiflorum, RD) prepared by repeated steaming and drying process in the immune-suppressed mice induced by pre (RD-A) or post-treatment (RD-B) with cyclophosphamide. The immune-stimulating effects of ethanol RD extract in in vivo at 150 (RD-1) and 300 mg/kg body weight (RD-2) for RD-A and RD-B groups were measured and compared to the NC group supplied with distilled water only or positive control group. After 14 days of oral supplement, serum IgA, IgG, and cytokine levels, splenocytes proliferation rate, NK cell activity, and gene expression of cytokines were measured as immune related biomarkers. Serum IgA, IgG, IL-1β, and IL-12 levels increased in both RD-A and RD-B groups while serum TNF-α level decreased in RD-A group compared to the NC group. Splenocytes proliferation rate, NK cell activity, and cytokine (IL-1β, IL-6, IFN-γ) expression levels were also improved by RD supplement in the both groups. The RD showed more significant immunomodulatory effects at higher dose (RD-2) rather than the lower dose (RD-1). Thus, RD has an immune efficacy in a dose dependent manner and can be used as an immune stimulating source to improve immunity.

주제어

표/그림 (8)

표 Table I. HPLC condition for the platycoside E analysis
그림 Fig. 1. Chromatograms of platycoside E analyzed by HPLC in the Platycodon grandiflorum. (A) Standard, (B) Red doraji
표 Table II. The content of platycoside E in aged red Doraji (Platycodon grandiflorum) extracts analyzed by the HPLC
그림 Fig. 2. Effects of RD extracts on the serum (A) IgA and (B) IgG levels in C57BL/6 mice immunosuppressed by CPA. The data was analyzed by one-way ANOVA using SPSS software and each bar presents the mean±S.E. (n=8). ^{A-B, a-c} Different letters on bars are significantly different from each other (^A-B, among CPA pre-treatment; ^a-c, among CPA post-treatment) by Duncan's multiple range test (p<0.05).
그림 Fig. 3. Effects of RD extracts on the serum (A) IL-1β, (B) IL-12 and (C) TNF-α levels of C57BL/6 mice immunosuppressed by cyclophosphamide. The data was analyzed by oneway ANOVA using SPSS software and each bar presents the mean±S.E. (n=8). ^{A-C, a-c} Different letters on bars are significantly different from each other (^A-C, among CPA pre-treatment; ^a-c, among CPA post-treatment) by Duncan's multiple range test (p<0.05).
그림 Fig. 4. Effects of RD extracts on B cell proliferation in splenocytes of C57BL/6 mice immunosuppressed by cyclophosphamide. The data was analyzed by one-way ANOVA using SPSS software and each bar presents the mean±S.E. (n=8). ^A-C, ^a-b Different letters on bars are significantly different from each other (^A-C, among CPA pre-treatment; ^a-b, among CPA post-treatment) by Duncan's multiple range test (p<0.05).
그림 Fig. 5. Effects of RD extracts on NK cell activity in blood of C57BL/6 mice immunosuppressed by cyclophosphamide. The data was analyzed by one-way ANOVA using SPSS software and each bar presents the mean±S.E. (n=8). ^{A-C, a-d} Different letters on bars are significantly different from each other (^A-B, among CPA pre-treatment; ^a-b, among CPA post-treatment) by Duncan's multiple range test(p<0.05).
그림 Fig. 6. Effects of RD extracts on mRNA gene expression of C57BL/6 mice immunosuppressed by cyclophosphamide. The data was analyzed by one-way ANOVA using SPSS software and each bar presents the mean±S.E. (n=8). ^{A-C, a-c} Different letters on bars are significantly different from each other (^A-C, among CPA pre-treatment; ^a-c, among CPA post-treatment) by Duncan's multiple range test(p<0.05).

AI 본문요약
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문제 정의

최근 면역기능과 관련된 질병에 관심이 급증하고 있고 항암 및 항염 목적으로 사용되어 온 도라지(Platycodon grandiflorum)에 대해 다양한 연구가 추진되고 있다. 본 연구에서는 제품 개발의 효율성을 높이기 위해 4증 4포 처리하여 만들어진 홍도라지 추출물의 면역조절 기능성을 평가 하였다. 면역 저하 물질 CPA를 홍도라지 추출물 섭취 기간 전후로 마우스에 복강 투여하고(RD-A, RD-B) 면역 관련 지표들을 분석하였다.

제안 방법

본 연구에서는 제품 개발의 효율성을 높이기 위해 4증 4포 처리하여 만들어진 홍도라지 추출물의 면역조절 기능성을 평가 하였다. 면역 저하 물질 CPA를 홍도라지 추출물 섭취 기간 전후로 마우스에 복강 투여하고(RD-A, RD-B) 면역 관련 지표들을 분석하였다. 그 결과, 홍도라지 추출물은 농도 의존적으로 면역이 감소된 혈중 IgA 및 IgG 수준을 정상 혹은 양성대조군 범위로 증가시켰다.
홍도라지는 4증 4포(4 repetitive steaming) 방법으로 도라지를 4회에 걸쳐 가열·건조하여 제조(red doraji, RD)하였다
홍도라지는 국내산 생도라지 뿌리를 증숙 및 건조하는 과정을 4번 반복하여 제조하였다. 홍도라지를 50% 주정으로 80℃에서 8시간 동안 2회 추출하여 필터프레스로 여과하고 감압농축 후, 고형분 대비 동량의 부형제를 첨가하고 건조하여 본 실험에 사용하였다. 도라지 추출물의 지표성분으로 사용된 platycoside E 함량은 HPLC법을 이용하여 정량하였다.

대상 데이터

연구에 사용된 도라지(Platycodon grandiflorum)는 숙성 과정을 거친 홍도라지 추출물로 현대바이오랜드에서 제공받았고, 증거 표본(RDAAD03)은 국립농업과학원 농식품자원부에 보관하였다. 홍도라지는 국내산 생도라지 뿌리를 증숙 및 건조하는 과정을 4번 반복하여 제조하였다.
연구에 사용된 도라지(Platycodon grandiflorum)는 숙성 과정을 거친 홍도라지 추출물로 현대바이오랜드에서 제공받았고, 증거 표본(RDAAD03)은 국립농업과학원 농식품자원부에 보관하였다. 홍도라지는 국내산 생도라지 뿌리를 증숙 및 건조하는 과정을 4번 반복하여 제조하였다. 홍도라지를 50% 주정으로 80℃에서 8시간 동안 2회 추출하여 필터프레스로 여과하고 감압농축 후, 고형분 대비 동량의 부형제를 첨가하고 건조하여 본 실험에 사용하였다.

데이터처리

24, IBM Corp, Armonk, NY, USA)을 이용하여 one-way ANOVA(one-way analysis of variance)를 실시한 후, Duncan’s multiple range test에서 p<0.05 수준인 경우에 유의성을 표시하였다.
도라지 추출물의 혈중 면역 지표에 미치는 영향을 평가하기 위해 사이토카인(IL-1β, IL-12, TNF-α)을 ELISA kits(Abcam)으로 분석하였다
모든 결과는 Mean ± S.E.로 나타내었고 자료는 SPSS 프로그램(Statistical Package for the Science ver

이론/모형

홍도라지를 50% 주정으로 80℃에서 8시간 동안 2회 추출하여 필터프레스로 여과하고 감압농축 후, 고형분 대비 동량의 부형제를 첨가하고 건조하여 본 실험에 사용하였다. 도라지 추출물의 지표성분으로 사용된 platycoside E 함량은 HPLC법을 이용하여 정량하였다. 표준용액(platycoside E)은 표준물질 약 5mg에 DMSO 0.
홍도라지 추출물 (RD)이 마우스의 혈청 IgA와 IgG 농도에 미치는 영향은 enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA) kits(Abcam, London, UK)를 이용하여 분석하였다. 각 항체가 코팅되어 있는 96-well plate에 혈청을 50 µL씩 분주하여 실온에서 2시간 배양하였고, 세척 용액으로 2번 세척 후 1×HRP antibody를 50 µL씩 분주한 후에 실온에서 1시간 동안 배양하였다.

성능/효과

면역 저하 물질 CPA를 홍도라지 추출물 섭취 기간 전후로 마우스에 복강 투여하고(RD-A, RD-B) 면역 관련 지표들을 분석하였다. 그 결과, 홍도라지 추출물은 농도 의존적으로 면역이 감소된 혈중 IgA 및 IgG 수준을 정상 혹은 양성대조군 범위로 증가시켰다. 홍도라지 추출물은 혈중 세포 매개성 면역에 관여하는 Th1(IL-1β, IL-12) 및 체액성 면역에 영향을 미치는 Th2 사이토카인(TNF-α)의 균형을 조절하는 효과가 있는 것으로 확인되었다.
또한, NK 세포 활성에서 β-glucan을 투여한 PC군과 유사한 수준으로 향상시켜, 선천적 면역계에 관여하는 것으로 나타났다
또한, NK 세포 활성에서 β-glucan을 투여한 PC군과 유사한 수준으로 향상시켜, 선천적 면역계에 관여하는 것으로 나타났다. 분석 결과를 종합하여 볼 때, 홍도라지 추출물은 면역 저하 물질의 투여 시기와 관계없이 면역을 조절하여 면역 체계를 강화할 수 있고 CPA 전처리군(RD-A1, RD-A2)은 후처리군(RDB1, RD-B2)보다 높은 면역 활성을 보였다. 따라서 홍도라지 추출물은 면역 기능 소재로서 활용 가치가 높고, 지속적인 연구를 통해 건강 증진 식품 소재로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
홍도라지 추출물은 혈중 세포 매개성 면역에 관여하는 Th1(IL-1β, IL-12) 및 체액성 면역에 영향을 미치는 Th2 사이토카인(TNF-α)의 균형을 조절하는 효과가 있는 것으로 확인되었다

후속연구

분석 결과를 종합하여 볼 때, 홍도라지 추출물은 면역 저하 물질의 투여 시기와 관계없이 면역을 조절하여 면역 체계를 강화할 수 있고 CPA 전처리군(RD-A1, RD-A2)은 후처리군(RDB1, RD-B2)보다 높은 면역 활성을 보였다. 따라서 홍도라지 추출물은 면역 기능 소재로서 활용 가치가 높고, 지속적인 연구를 통해 건강 증진 식품 소재로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

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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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