[논문]발효마늘 추출물의 항혈전 및 심혈관개선 효과

김현경

doi:10.17703/jcct.2020.6.2.567

발효마늘 추출물의 항혈전 및 심혈관개선 효과
The Effects of Anti-Thrombotic Activities and Cardiovascular Improvement of Fermented Garlic Extracts 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.6 no.2, 2020년, pp.567 - 572

초록
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이 연구의 목적은 발효 마늘 추출물의 항혈전 활성 및 심혈관개선 효과를 조사하고자 하였다. 심혈관 질환(CVD)의 발생률은 선진국에서 빠르게 증가하고 있으며, CVD는 현재 이환율과 사망률의 주요 원인을 나타내고 있다. 천연물 및 대체의학은 CVD의 위험을 감소시키는 것으로 알려져 있다. 마늘은 항염증제, 항산화제 및 항혈소판 활동을 위해 전 세계적으로 사용되는 약용식물이다. 우리는 발효 과정에서 생산된 생리활성 화합물의 생체 이용률이 증가함에 따라 이들 제품의 발효 제제가 발효되지 않은 형태보다 강력한 항혈소판 효과를 가질 수 있다는 가설을 세웠다. 따라서, 본 연구자는 쥐 혈소판으로부터 표준 광투과 응집 측정법 및 생체외 과립 분비를 사용하여 시험관내 및 생체외 혈소판 응집 분석을 통해 이들 화합물을 비교 분석 하였다. 발효된 조제물이 시험관내 및 생체외 양쪽에서 혈소판 응집이 보다 강력하고 유의적인 억제를 발휘한다는 것을 발견 하였다. 마찬가지로, 조밀한 혈소판 과립으로부터의 ATP 방출은 발효되지 않은 조제-처리된 쥐의 혈소판과 비교하여 발효된 조제-처리된 쥐 혈소판에서 유의하게 억제되었다. 결론적으로 발효 과정이 발효중에 생산된 활성 화합물의 생체 이용률이 증가한 결과 시험관내 및 생체외에서 혈소판 기능에 더 강력한 효과를 발휘한다고 확인 할 수 있었다. 따라서 발효 제품은 혈소판 관련 CVD에 대한 강력한 치료제로서 항혈소판 및 항혈전제로 사용될 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to investigate the effects of Anti-Thrombotic Activities and Cardiovascular Improvement of Fermented Garlic Extracts. The incidence of cardiovascular diseases (CVDs) is increasing rapidly in developed countries, with CVDs now representing the leading cause of morbidity and mortality. Natural products and ethnomedicines have been shown to reduce the risk of CVDs. Garlic is a medicinal plant used throughout the world for its anti-inflammatory, antioxidant, and antiplatelet activities. We hypothesized that fermented preparations of these products may possess stronger antiplatelet effects than the non-fermented forms owing to the increased bioavailability of the bioactive compounds produced during fermentation. Therefore, we compared these compounds via in vitro and ex vivo platelet aggregation assays by using standard light transmission aggregometry and ex vivo granule secretions from rat platelets. We found that fermented preparations exerted more potent and significant inhibition of platelet aggregation both in vitro and ex vivo. Likewise, ATP release from dense granules of platelets was also significantly inhibited in fermented preparation-treated rat platelets compared to that in non-fermented preparation-treated ones. We concluded that fermented preparations exerted more potent effects on platelet function both in vitro and ex vivo, possibly as a result of the increased bioavailability of active compounds produced during fermentation. We therefore suggest that fermented products may be potent therapeutics against platelet-related CVDs and can be used as antiplatelet and antithrombotic agents.

주제어

표/그림 (3)

그림 그림 1. 발효마늘 추출물의 시험관 내 항혈전 효능 평가. Figure 1. Antithrombotic efficacy evaluation of fermented garlic extracts in vitro.
그림 그림 2. 발효 마늘의 생체 외 항혈전 효능 평가. Figure 2. Aantithrombotic efficacy evaluation of fermented garlic extracts ex vivo.
그림 그림 3. 발효 마늘의 생체 외 ATP 방출 억제 효능 평가. Figure 2. Efficacy evaluation pf ATP release inhibition of fermented garlic extract ex vivo.

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 쥐 혈소판으로부터 분리한 혈소판을 사용하여 발효마늘이 혈전 형성에 미치는 효과를알아 보고자 하였다. 혈전을 유도하기 위하여 화학적 콜라겐(말 종에서 유래한 천연 콜라겐 섬유소), ADP(Chrono-log, USA) 또는 트롬빈을 처리하였으며, 광투과응집 검출계(light transmisson aggregometer)를 사용하여 혈소판 응집 효과를 평가하였다.
본 연구에서는 혈소판 응집 및 과립 분비에 대한 생마늘 및 발효마늘의 혈소판 응집억제 효과를 평가하였다.

제안 방법

(Seoul, Korea)에서 구입하여 약 23 ± 2 ℃ 및 50 ± 10%의 온도와 상대습도를 갖춘 실험동물실에서 실험 전 1 주간 순환 적응시켰다. 각 군당 4마리씩 무작위로 대조구(CTL), 발효마늘 투여구 및 생마늘 투여구로 나누었다. 발효마늘 투여구에는 제조한 발효마늘을, 생마늘 투여구에는 생마늘을 각각 300 mg/kg의 농도로 1일 1회 7일 동안 반복 경구 투여 하였다.
대조구와 생마늘 투여구(NF. garlic) 또는 발효마늘투여구(F.Garlic)로부터 각각 준비한 세척된 혈소판을 37℃에서 교반하면서 콜라겐 0.625 ㎍/mL 또는 ADP2.5 μM로 5분간 자극하였다.
대조군으로부터 분리한 혈소판을 사용하여 시험관 내에서 발효마늘이 혈전 형성에 미치는 효과를 평가하였다. 혈전을 유도하기 위하여 화학콜라겐(말 종에서 유래한 천연콜라겐 섬유소(I 형), ADP(Chrono-log, USA) 또는 트롬빈(Chrono-log, USA)을 처리하였으며, 광투과 응집 검출계(light transmission aggregometer, Chrono-log,USA)를 사용하여 혈소판 응집 효과를 평가하였다.
그림 3. 발효 마늘의 생체 외 ATP 방출 억제 효능 평가.
그림 2. 발효 마늘의 생체 외 항혈전 효능 평가. Figure 2.
각 군당 4마리씩 무작위로 대조구(CTL), 발효마늘 투여구 및 생마늘 투여구로 나누었다. 발효마늘 투여구에는 제조한 발효마늘을, 생마늘 투여구에는 생마늘을 각각 300 mg/kg의 농도로 1일 1회 7일 동안 반복 경구 투여 하였다. 마지막 경구 투여 2 시간 후, 심장 천자를 통하여 SD 흰쥐에서 전혈을 채취하고 항응고제인 구연산덱스트로스 용액이 담긴 튜브로 옮겼다.
생체 내 칼슘 농도와 유사한 환경을 조성하기 위하여 세척된 혈소판에 염화칼슘(CaCl2)을 1 mM의 농도가 되도록 처리하고, 발효마늘을 400 또는 800 ㎍/mL의 단위로 처리하였다. 대조구에는 염화칼슘(CaCl2)만을 1 mM의 농도가 되도록 처리하였다.
콜라겐 또는 ADP로 5분간 자극한 혈소판 혼합물을 원심분리하였다. 얻어진 상등액을 ATP분석 키트(Biomedical Research ServiceCenter)를 사용하여 사용자의 매뉴얼에 따라 luminometer (GloMax 20/20, Promega, Madison, WI, USA)로 ATP 분비를 측정하였다 [13].
따라서 본 연구에서는 쥐 혈소판으로부터 분리한 혈소판을 사용하여 발효마늘이 혈전 형성에 미치는 효과를알아 보고자 하였다. 혈전을 유도하기 위하여 화학적 콜라겐(말 종에서 유래한 천연 콜라겐 섬유소), ADP(Chrono-log, USA) 또는 트롬빈을 처리하였으며, 광투과응집 검출계(light transmisson aggregometer)를 사용하여 혈소판 응집 효과를 평가하였다.
대조군으로부터 분리한 혈소판을 사용하여 시험관 내에서 발효마늘이 혈전 형성에 미치는 효과를 평가하였다. 혈전을 유도하기 위하여 화학콜라겐(말 종에서 유래한 천연콜라겐 섬유소(I 형), ADP(Chrono-log, USA) 또는 트롬빈(Chrono-log, USA)을 처리하였으며, 광투과 응집 검출계(light transmission aggregometer, Chrono-log,USA)를 사용하여 혈소판 응집 효과를 평가하였다.

대상 데이터

(Seoul, Korea)에서 구입하여 약 23 ± 2 ℃ 및 50 ± 10%의 온도와 상대습도를 갖춘 실험동물실에서 실험 전 1 주간 순환 적응시켰다.
Tyrode's 완충액(137 mM NaCl, 12 mM NaHCO3, 5.5 mM 포도당, 2mM KCl, 1 mM MgCl2 및 NaHPO4, pH 7.4)을 사용하여 혈소판 농도를 3x108 세포/mL로 조정하고 혈소판 응집 분석에 사용하였다.
본 실험에 사용된 콜라겐 (말 종에서 유래된 천연콜라겐 섬유소 I형), ADP 및 트롬빈은 (chrono-log, Havertown, PA, USA)에서 구입하였다. ATP 분석 키트는 (Biomedical Research Service Centre (Buffalo, NY, USA), DMSO는 (Sigma-Aldrich, St.
실험에 사용한 마늘은 농산물시장에서 구입하여 껍질이 있는 상태로 통마늘 형태로 절단하여 Auto clave에서 상대습도 60～70%, 70～80℃에서 24시간 풍건(수분함량 20%) 하여 증숙상태로 하여 흑마늘을 제조한 후에 유산균(Bacillus subtilus)을 중량비로 1%의 비율로 접종하여 30～40℃에서 3일간 2차 발효를 하여 제조하였다.

이론/모형

마늘, NF의 시험 관내 효과. 마늘, 혈소판 응집에 대한 발효마늘은 광투과 응집 측정법을 사용하여 평가되었다. 화합물의 효과를 상이한 리간드 (콜라겐, ADP 및 트롬빈)에 대해 시험하였고, F.

성능/효과

마늘은 콜라겐, ADP 및 트롬빈에 대해 더 강력하고 혈소판 응집을 억제하였다. F. 마늘과 N.F.마늘은 용량-의존적 방식으로 작용제-유도 혈소판 응집을 현저히 억제하였다 (Figure 1).
우리는 관찰된 항혈소판 효과가 발효 제제로부터 생물 활성 화합물의 생체 이용률 증가 결과라는 결론을 얻을 수 있었다. 결론적으로 발효마늘은혈전 질환의 예방 및 혈행 개선에 효능을 가지며 부작용이 없어 안전하게 사용할 수 있을 뿐 아니라 인체에 유용한 다양한 생리활성을 갖는다고 판단된다.
그 결과 발효마늘 추출물이 시험 관내 및 생체 외에서 혈소판 응집을 유의하게 억제하고 또한 조밀한 과립으로부터 생체 외 ATP 방출을 억제한다는 것을 결과를 얻었다. 많은 연구에 따르면 혈소판이 콜라겐, ADP, 트롬빈, 피브리노겐, 폰 빌레 브란트 인자 (vWF) 및 트롬 복산과 같은 활성화 및 응집을 유발하는 여러 요인에 지속적으로 노출되는 것으로 나타났다.
생마늘과 발효마늘은 콜라겐 및 ADP로 자극된 혈소판에서 조밀한 과립으로부터 ATP 방출을 유의적으로 억제하였다. 더 나아가, 콜라겐에 의해 유도된 ATP 분비억제 효능은 생마늘과 발효마늘이 유사한 정도였으나, ADP에 의해 유도된 ATP 분비 억제는 발효마늘이 생마늘에 비해 우수하였다. 이러한 결과는 생마늘과 발효마늘이 혈소판 과립 분비에 대한 억제 효과를 통해 항 혈소판 효과를 나타냄을 알 수 있었다 (Figure 3).
특히 콜라겐에 의해 유도된 혈전 형성을 효과적으로 억제하였다. 또한, 생마늘과 비교하였을 때 발효마늘의 혈전 억제 효과가 더욱 우수하였다 (Figure 2).
발효마늘은 콜라겐과 ADP 및 트롬빈에 의해 유도된 혈전 형성을 억제하는 효과를 보여주며, 특히 ADP에 의해 유도된 혈전 억제에 가장 효과적이었다 (Figure 1).
발효마늘이 생체 외(ex-vivo) 실험에서 in-vitro 실험보다도 오히려 더욱 현저한 효과를 나타내는 것을 보여주었다. 특히 콜라겐에 의해 유도된 혈전 형성을 효과적으로 억제하였다.
따라서 정상적인 혈소판 기능을 위해서는 강한 평형이 필요하다. 본 연구 결과는 생마늘 또는 특히 발효마늘로부터 혈소판을 전처리하면 이러한 균형과 지혈을 유지하는 데 도움이 될 수 있음을 나타내었다. 발효로 생체 이용률과 식품 흡수가 향상된다.
생마늘과 발효마늘은 콜라겐 및 ADP로 자극된 혈소판에서 조밀한 과립으로부터 ATP 방출을 유의적으로 억제하였다. 더 나아가, 콜라겐에 의해 유도된 ATP 분비억제 효능은 생마늘과 발효마늘이 유사한 정도였으나, ADP에 의해 유도된 ATP 분비 억제는 발효마늘이 생마늘에 비해 우수하였다.
발효로 생체 이용률과 식품 흡수가 향상된다. 우리는 관찰된 항혈소판 효과가 발효 제제로부터 생물 활성 화합물의 생체 이용률 증가 결과라는 결론을 얻을 수 있었다. 결론적으로 발효마늘은혈전 질환의 예방 및 혈행 개선에 효능을 가지며 부작용이 없어 안전하게 사용할 수 있을 뿐 아니라 인체에 유용한 다양한 생리활성을 갖는다고 판단된다.
마늘, 혈소판 응집에 대한 발효마늘은 광투과 응집 측정법을 사용하여 평가되었다. 화합물의 효과를 상이한 리간드 (콜라겐, ADP 및 트롬빈)에 대해 시험하였고, F. 키토산은 ADP-유도 혈소판 응집에 대해 가장 효과적인 것으로 밝혀졌고, F. 마늘 및 NF는 FDP. 마늘은 콜라겐, ADP 및 트롬빈에 대해 더 강력하고 혈소판 응집을 억제하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	임상적으로 승인된 많은 항 혈소판 약물의 한계점은 무엇인가?	많은 임상 적으로 승인된 항 혈소판 약물이 현재 심혈관 질환의 치료에 이용 가능하다. 불행히도, 이러한 약물은 위 출혈과 같은 심각한 합병증을 유발할 수 있으며 일부 환자에게는 효과가 없다 [2]. CVD의 처리 및 예방을 위한보다 효과적이고 안전한 접근법의 개발이 필요하다.
	항혈전 효능을 갖는 천연물의 실례로 무엇이 있는가?	이러한 접근법 중 하나는 항혈전 효능 을 갖는 천연물의 사용이나 대체 의학에 의한 접근으로, 많은 음식물과 약초들이 항혈전 효과를 나타내어 심혈관질환의 위험을 감소시키는 것으로 보고되고 있다. 실예로, 땃두릅나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 혈전질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것 및 벼메뚜기로부터 분리된 화합물을 함유하는 항혈전용 조성물에 관한 것을 들 수 있다 [6].
	가공 마늘이 전체 마늘의 소비 중 차지하는 비율은?	한편, 우리나라 토종 농산물인 마늘은 독특한 향미성분으로 인하여 향신료로 오랫동안 사용되어 왔을 뿐 아니라, 암세포 성장 억제 효과, 혈전 생성 지연 효과 및 혈중 콜레스테롤 저하 효과 등의 생리활성을 이용한 민간요법의 치료제로도 사용되어왔다. 그러나 소비행태는 주로 향신료에 국한되어 있으며, 가공 마늘은 전체 마늘의소비 중 5% 정도에 불가하다. 2003년 중국산 마늘에 대한 수입제한조치의 해제 이후 값싼 중국산 마늘의 수입량이 빠르게 증가하고 있다.

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원문보기 상세보기
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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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