[논문]대두 발효물이 인간 유래 피부세포의 증식 및 성장에 미치는 영향

김은주; 한명륜; 이소영; 김애정

doi:10.5762/kais.2021.22.2.326

대두 발효물이 인간 유래 피부세포의 증식 및 성장에 미치는 영향
Effect of Fermented Soybean on the Proliferation and Growth in HaCaT and Fibroblast Cell 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.22 no.2, 2021년, pp.326 - 335

김은주 (경기대학교 일반대학원 대체의학과) , 한명륜 (혜전대학교 제과제빵과) , 이소영 (경기대학교 일반대학원 대체의학과) , 김애정 (경기대학교 일반대학원 대체의학과)

초록
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본 연구는 대두 단백질을 효소(pepsin) 분해 및 미생물(Lactobacillus Rhamnosus) 발효를 통해 생성된 저분자 생리활성 펩티드로 제조하여 인간 유래 피부세포에서 세포활성에 미치는 효과를 확인하고, 천연유래 기능성 미용소재로서의 이용 가능성을 확인하고자 하였다. 연구를 수행하기 위해 대두발효물을 제조하였고, 대두발효물에 대해 LC-MS 분석을 하였으며, WST-1 assay의 방법을 통해 cell viability를 측정하였다. 세포독성을 측정한 결과, 0~2,000 ㎍/mL의 모든 농도 구간에서 세포독성이 나타나지 않았다. 특히 800 ㎍/mL의 농도에서는 대조군에 비해 160~180 %, 양성대조군으로 사용한 EGF(epidermal growth factor)에 비해 120 %에서는 세포증식 효과가 나타나 피부노화 억제 및 피부세포 재생 소재로서의 뛰어난 가능성을 보여주었다. 또한 대두발효물과 그 분획물의 상처 치유 능력을 확인하기 위해 세포이동 실험을 수행한 결과, 대두발효물과 분핵물 중 F4와 F5가 대조군에 비해 우수한 세포이동능을 보여주었고, EGF와는 유사하거나 그 이상의 효과를 보여주었다. 결론적으로 대두발효물과 분핵물(F4 and F5)의 피부개선효과가 유사하게 나타나 피부미용 소재 및 피부 질환 치료의 소재로의 활용이 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was undertaken to determine the effect of fermented soybean extract and its fractions on skin cell proliferation and growth. The extract was procured by the pepsin and Lactobacillus rhamnosus fermentation of soybean. LC-MS analysis was performed subsequent to soybean fermentation, and cell viability was measured by the WST-1 assay. Cell proliferation was observed to increase after exposing cells to the fermented soybean extract and its fractions at all concentrations tested (0~2,000 ㎍/mL). In particular, compared to the normal control group and 120 % proliferation of the EGF (epidermal growth factor) positive control group, 160~180 % cell proliferation was achieved at 800 ㎍/ml, indicating the excellent potential as an application material for skin aging inhibition and skin cell regeneration. In addition, we also examined the effects of fermented soybean extract and its fractions on wound healing ability, in HaCaT cells and fibroblasts. Our results indicate excellent cell migration abilities after treatment with fermented soybean extract and its fractions, as compared to the control treatment. Similar cell migration abilities were observed in the positive control group (EGF). Taken together, our results indicate that fermented soybean extract and its fractions (F4 and F5) exert amelioratory effects as a natural material for skin.

주제어

표/그림 (10)

그림 Fig. 1. Production of a fermented soybean extract with Lactobacillus Rhamnosus.
그림 Fig. 2. LC-MS profile analysis of a fermented soybean extract. MS chromatogram (a) and MS spectrum of six major peaks (b) in MS chromatogram at retention time of 1.61, 3.82, 7.44, 10.46, 15.82, and 20.26 min.
그림 Fig. 3. Prep-LC chromatogram of a fermented soybean extract at 280 nm.
$Fig. 4. LC-MS chromatogram of six Prep-LC fraction samples.$ 그림 Fig. 4. LC-MS chromatogram of six Prep-LC fraction samples.
그림 Fig. 5. Effects of soybean-derived low molecular weight bioactive peptide on viability of HaCaT and fibroblast cells. (a) HaCaT cells were treated with fermented soybean extract at indicated concentration for 24 hr (b) Fibroblast cells were treated with fermented soybean extract at indicated concentration for 24 hr. Cell viabilities were determined as described in materials and methods. Values represent normalized cell viability value (mean±S.D., n=3). The value of untreated cells was taken as 100 %. *p <0.05; **p <0.01. All experiments were repeated at least three times.
$Fig. 6. Effects of fractions (F1, F3, F4, F5, and F6) on viability of HaCaT cells and fibroblast cells. (a) HaCaT cells were treated with fermented soybean extract and its fractions (F1, F3, F4, F5, and F6) at 800 μg/mL for 24 hr (b) Fibroblast cells were treated with fermented soybean extract and its fractions (F1, F3, F4, F5, and F6) at 800 μg/mL for 24 hr. Cell viabilities were determined as described in materials and methods. Values represent normalized cell viability value (mean±S.D., n=3). The value of untreated cells was taken as 100 %. *p <0.05; **p <0.01. All experiments were repeated at least three times.$ 그림 Fig. 6. Effects of fractions (F1, F3, F4, F5, and F6) on viability of HaCaT cells and fibroblast cells. (a) HaCaT cells were treated with fermented soybean extract and its fractions (F1, F3, F4, F5, and F6) at 800 μg/mL for 24 hr (b) Fibroblast cells were treated with fermented soybean extract and its fractions (F1, F3, F4, F5, and F6) at 800 μg/mL for 24 hr. Cell viabilities were determined as described in materials and methods. Values represent normalized cell viability value (mean±S.D., n=3). The value of untreated cells was taken as 100 %. *p <0.05; **p <0.01. All experiments were repeated at least three times.
$Table 1. Six Prep-LC fraction samples of a fermented soybean extract$ 표 Table 1. Six Prep-LC fraction samples of a fermented soybean extract
$Fig. 7. Effects of fraction 4 (F4) and fraction 5 (F5) on viability of HaCaT and fibroblast cells. (a) HaCaT cells were treated with F4 at indicated concentration for 24 hr (b) HaCaT cells were treated with F5 at indicated concentration for 24 hr (c) Fibroblast cells were treated with F4 at indicated concentration for 24 hr (d) Fibroblast cells were treated with F5 at indicated concentration for 24 hr. Cell viabilities were determined as described in materials and methods. Values represent mean±S.D. (n=3), of normalized cell viability value. The value of untreated cells was taken as 100 %. *p <0.05; **p < 0.01. All experiments were repeated at least three times.$ 그림 Fig. 7. Effects of fraction 4 (F4) and fraction 5 (F5) on viability of HaCaT and fibroblast cells. (a) HaCaT cells were treated with F4 at indicated concentration for 24 hr (b) HaCaT cells were treated with F5 at indicated concentration for 24 hr (c) Fibroblast cells were treated with F4 at indicated concentration for 24 hr (d) Fibroblast cells were treated with F5 at indicated concentration for 24 hr. Cell viabilities were determined as described in materials and methods. Values represent mean±S.D. (n=3), of normalized cell viability value. The value of untreated cells was taken as 100 %. *p <0.05; **p < 0.01. All experiments were repeated at least three times.
그림 Fig. 8. Effects of a fermented soybean extract on migration of HaCaT and fibroblast cells. (A) HaCaT cells were treated with epidermal growth factor (EGF) as positive control and fermented soybean extract at indicated concentration for 24 hr (B) Fibroblast cells were treated with epidermal growth factor (EGF) as positive control and fermented soybean extract at indicated concentration for 24 hr. Wound healing assay was performed as described in materials and methods. Phase contrast images were taken at 24 hr after scratching to determine healed distance. Values represent mean±S.D. (n=3). *p <0.05; **p <0.01. All experiments were repeated at least three times.
$Fig. 9. Effects of a fermented soybean extract and fractions (F4 and F5) on migration of HaCaT cells and fibroblast cells. (a) HaCaT cells were treated with epidermal growth factor (EGF) as a positive control and fermented soybean extract and fractions (F4 and F5) at indicated concentration for 24 hr (b) Fibroblast cells were treated with epidermal growth factor (EGF) as a positive control and fermented soybean extract and fractions (F4 and F5) at indicated concentration for 24 hr. Wound healing assay was performed as described in materials and methods. Phase contrast images were taken at 24 hr after scratching to determine healed distance. Values represent mean±S.D. (n=3), *p <0.05; **p <0.01. All experiments were repeated at least three times.$ 그림 Fig. 9. Effects of a fermented soybean extract and fractions (F4 and F5) on migration of HaCaT cells and fibroblast cells. (a) HaCaT cells were treated with epidermal growth factor (EGF) as a positive control and fermented soybean extract and fractions (F4 and F5) at indicated concentration for 24 hr (b) Fibroblast cells were treated with epidermal growth factor (EGF) as a positive control and fermented soybean extract and fractions (F4 and F5) at indicated concentration for 24 hr. Wound healing assay was performed as described in materials and methods. Phase contrast images were taken at 24 hr after scratching to determine healed distance. Values represent mean±S.D. (n=3), *p <0.05; **p <0.01. All experiments were repeated at least three times.

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 Lactobacillus Rhamnosus의균주를 이용하여 대두단백질을 발효시켜 대두발효물 (Bio- Peptone^®)을 제조하고, 생성된 대두발효물 및 그 분획물이 각질형성세포(human epidermal keratinocytes) 와 진피형성세포(human dermal fibroblasts)의 성장 및 증식에 미치는 효과를 확인하여 피부미용 소재 및 피부 질환 치료의 소재로서의 이용 가능성을 알아보았다.
본 연구는 대두 단백질을 효소(pepsin) 분해 및 미생물(Lactobacillus Rhamnosus) 발효를 통해 생성된 저분자 생리활성 펩티드로 제조하여 인간 유래 피부세포에서 세포활성에 미치는 효과를 확인하고, 천연유래 기능성 미용 소재로서의 이용 가능성을 확인하고자 하였다.

제안 방법

이용하여 분획을 수행하였다. 1 g의 대두 발효 물을 컬럼에 주입하고, 증류수(Burdick & Jackson, Korea)와 아세토니트릴(Sigma Aldrich, USA) 용매를 이용하여 50분, 0∼100 % 아세토니트릴 용매 기울기 방법으로 분획을 수행하였다. 각 분획물에 대한 성분 프로파일 패턴 분석을 위해 LC-MS 분석을 진행한 후, LC-MS 분석결과 성분들의 프로파일 패턴을 고려하여 6 개의 분획물 시료를 제조하였다.
이후 PBS로 3회 세척한 후 대조군 그룹은 10 % FBS가 있는 조건으로 나머지 그룹은 10 % FBS와 epidermal growth factor(EGF human, SRP-3027, Sigma-Aldrich) 20 μg/mL, 10 % FBS와 시험물질인 대두발효물을 각각의 농도로 처리한 후 37 ℃, 5 % CO₂ incubation 조건에서 24시간 동안 배양하였다. 24시간이 지난 후 배지를 제거하고 PBS 로 세척한 후, 현미경(phase contrast microscope, OLYMPUS, Tokyo, Japan)을 통해서 100배율로 5구역의 범위를 캡쳐하였으며, wound healing의 정도를 Image J 프로그램(NIH)을 이용하여 계산하였다[28].
배양액은 3일 마다 교체하였으며, 80 % 이상 세포의 수가 성장하면 계대배양을 하였다. 2주 동안 세포의 상태가 안정되면 실험을 진행하였다.
세포의 수가 80∼90 % 정도 채워졌을 때 FBS가 포함되지 않은 배지로 교체하고, 각각의 well에 200p tip으로 배지 바닥을 긁어 주어 세포에 스크래치하여 떨어져 나간 세포를 PBS로 세척 제거하였다. FBS를 포함하지 않은 새로운 배지를 넣은 후 현미경(phase contrast microscope, OLYMPUS, Tokyo, Japan)을 통해서 100배율로 5구역의 범위의 이미지를 캡쳐하였다. 이후 PBS로 3회 세척한 후 대조군 그룹은 10 % FBS가 있는 조건으로 나머지 그룹은 10 % FBS와 epidermal growth factor(EGF human, SRP-3027, Sigma-Aldrich) 20 μg/mL, 10 % FBS와 시험물질인 대두발효물을 각각의 농도로 처리한 후 37 ℃, 5 % CO₂ incubation 조건에서 24시간 동안 배양하였다.
대두발효물은 800 μg/mL의 농도에서 가장 뛰어난 세포 증식 효과를 보여주었는데, 모든 농도 구간에서 EGF와 유사하거나 더 높은 세포증식 효과가 나타나 피부 노화 억제 및 피부세포 재생 소재로서의 뛰어난 응용 가능성을 보여주었다. HaCaT 세포와 fibroblast 세포에서 대두발효물이 800 μg/mL의 농도에서 대조군에 비해 약 1.7배 이상 증가하였고, 이 농도에서 가장 뛰어난 세포 증식 효과를 보여주었기 때문에 이후 진행하는 분획물에 대한 세포 독성 실험은 800 μg/mL의 농도로 진행하였다.
1 g의 대두 발효 물을 컬럼에 주입하고, 증류수(Burdick & Jackson, Korea)와 아세토니트릴(Sigma Aldrich, USA) 용매를 이용하여 50분, 0∼100 % 아세토니트릴 용매 기울기 방법으로 분획을 수행하였다. 각 분획물에 대한 성분 프로파일 패턴 분석을 위해 LC-MS 분석을 진행한 후, LC-MS 분석결과 성분들의 프로파일 패턴을 고려하여 6 개의 분획물 시료를 제조하였다.
대두발효물로 부터 분획 된 6개의 분획물 중, 용해되지 않는 F2 분획물을 제외하고 총 5개의 분획물 (F1, F3, F4, F5, F6)에 대한 세포 독성 실험을 800 μg/mL의 농도에서 진행하였다. 그 결과 Fig.
대두발효물에 대한 생리활성 지표 성분 분석 및 생리활성 검정용 분획 시료의 제조를 위해 Waters 사의 Delta Prep LC₃₀0 분취용 크로마토그래피(Prep LC, Milford, MA, USA)와 Kromasil 100 C₁₈ 컬럼(10 μ m, 250×30 mm, Eka Chemicals AB, Bohus, Sweden)을 이용하여 분획을 수행하였다. 1 g의 대두 발효 물을 컬럼에 주입하고, 증류수(Burdick & Jackson, Korea)와 아세토니트릴(Sigma Aldrich, USA) 용매를 이용하여 50분, 0∼100 % 아세토니트릴 용매 기울기 방법으로 분획을 수행하였다.
대두발효물의 세포 실험 적정 농도를 확인하기 위해, HaCaT 세포와 fibroblast 세포에 대두발효물을 0∼2,000 μg/mL로 농도별로 처리한 후 24시간 동안 배양하여 WST-1 assay 방법에 따라 세포 증식 변화를 확인하였다. Fig.
대두발효물이 HaCaT 세포와 fibroblast 세포에 독성을 미치는지 확인하기 위해, cell proliferation reagent인 WST-1을 이용하여 WST-1 assay를 진행하였다. 96-well plate의 well 당 1×10⁴ cells/well을 200 μL 씩 분주한 후 37 ℃, 5 % CO₂ 세포 배양기에서 24시간 동안 배양시켰다.
Isolated soy protein(Sigma Aldrich, USA)에 pepsin(Sigma Aldrich, USA)을 혼합하여 37 ℃에서 4시간 동안 효소 분해시켜 얻은 soy peptone에 MRS medium에서 종균배양(seed culture) 된 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus Rhamnosus) 균종을 넣고 혼합한 후, 35 ℃에서 72시간 이상 배양하여 발효시켰다. 발효 후 발효액을 여과하고, 유산균을 제거한 후, 대사산물이 함유된 여과액을 감압, 농축, 동결건조한 뒤 발효 분말을 제조하여 사용하였다[1].
96-well plate의 well 당 1×10⁴ cells/well을 200 μL 씩 분주한 후 37 ℃, 5 % CO₂ 세포 배양기에서 24시간 동안 배양시켰다. 배양 후 FBS가 함유되지 않은 DMEM 배지와 시험물질인 대두발효물을 농도별로 처리하고 24 시간 뒤에 진행하였다. 각각의 well에 WST-1 용액(Cell Proliferation Reagent WST-1, Cat no.
본 연구의 시험물질인 대두발효물에 포함된 성분을 확인하기 위해, LC-MS 장비를 이용하여 질량분석 크로마토그램의 패턴 분석과 주요 성분에 대한 피크의 분자량을 확인하였다. Fig.
흡광도 측정은 VERSA max microplate reader(Molec -ular Devices, Sunnyvale, CA)를 이용하였으며, 450 nm, 620 nm의 구간에서 흡광도를 측정하였다. 세포의 생존비는 대조군을 기준으로 계산하였다[27].
1 % formic acid(Sigma Aldrich, USA) 가포함된 증류수(Burdick & Jackson, Korea)와 아세토니트릴(Sigma Aldrich, USA) 용매를 용출 용매로 사용하였다. 시험물질의 분자량 확인을 위해서 LS-MS분석은 positive ion([M+H]+) 모드를 이용하였으며, 분자량 범위를 115∼1,500의 범위로 분석하였다.
2에서 확인된 다양한 성분들에 대한 생리활성 비교를 위해 분획물을 제조하였다. 우선 Prep-LC(Waters, Milford, MA, USA)를 이용하여 280 nm에서 피크를 모니터링한 후(Fig. 3), 이를 바탕으로 각 분획의 성분을 확인하기 위해 LC-MS 프로파일 분석을 수행하였다(Fig. 4). 분획한 시료는 크로마토그램을 참고하여 6개의 구역으로 나누어 분취한 후, Table 1에서 보이는 것처럼, 각각의 분획으로 활성검색용 시료를 제조하였다.
FBS를 포함하지 않은 새로운 배지를 넣은 후 현미경(phase contrast microscope, OLYMPUS, Tokyo, Japan)을 통해서 100배율로 5구역의 범위의 이미지를 캡쳐하였다. 이후 PBS로 3회 세척한 후 대조군 그룹은 10 % FBS가 있는 조건으로 나머지 그룹은 10 % FBS와 epidermal growth factor(EGF human, SRP-3027, Sigma-Aldrich) 20 μg/mL, 10 % FBS와 시험물질인 대두발효물을 각각의 농도로 처리한 후 37 ℃, 5 % CO₂ incubation 조건에서 24시간 동안 배양하였다. 24시간이 지난 후 배지를 제거하고 PBS 로 세척한 후, 현미경(phase contrast microscope, OLYMPUS, Tokyo, Japan)을 통해서 100배율로 5구역의 범위를 캡쳐하였으며, wound healing의 정도를 Image J 프로그램(NIH)을 이용하여 계산하였다[28].
제조된 대두발효물은 LTQ Orbit-rap XL 질량분석기(Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany)와 Accela UPLC(Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA, USA)를 사용하여 성분 및 분자량을 확인하였다. 분석에 사용한 columne Acquity BEC C₁₈ column (1.
05 015 944 001, Roche)을 전체의 10 %가 되도록 20 μL를 넣은 뒤 37 ℃, 5 % CO₂ 세포 배양기에서 2시간 동안 반응시켰다. 흡광도 측정은 VERSA max microplate reader(Molec -ular Devices, Sunnyvale, CA)를 이용하였으며, 450 nm, 620 nm의 구간에서 흡광도를 측정하였다. 세포의 생존비는 대조군을 기준으로 계산하였다[27].

대상 데이터

본 실험에 사용된 대두발효물(Bio-Peptone^®)은 Fig. 1의 공정으로 제조되었다. Isolated soy protein(Sigma Aldrich, USA)에 pepsin(Sigma Aldrich, USA)을 혼합하여 37 ℃에서 4시간 동안 효소 분해시켜 얻은 soy peptone에 MRS medium에서 종균배양(seed culture) 된 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus Rhamnosus) 균종을 넣고 혼합한 후, 35 ℃에서 72시간 이상 배양하여 발효시켰다.
분석에 사용한 columne Acquity BEC C₁₈ column (1.7 μm, 150×2mm, Waters, Dublin, Ireland)을 사용하였고, 0.1 % formic acid(Sigma Aldrich, USA) 가포함된 증류수(Burdick & Jackson, Korea)와 아세토니트릴(Sigma Aldrich, USA) 용매를 용출 용매로 사용하였다. 시험물질의 분자량 확인을 위해서 LS-MS분석은 positive ion([M+H]+) 모드를 이용하였으며, 분자량 범위를 115∼1,500의 범위로 분석하였다.
4). 분획한 시료는 크로마토그램을 참고하여 6개의 구역으로 나누어 분취한 후, Table 1에서 보이는 것처럼, 각각의 분획으로 활성검색용 시료를 제조하였다.
인간유래 각질형성 세포주인 HaCaT 세포 (human epidermal keratinocytes)와 인간유래 진피형성 세포주인 Fibroblast 세포(human dermal fibroblast)는 Innoprot사(Bizkaia, Spain)에서 분양받아 10 % fetal bovine serum(FBS, Welgene, Daegu, Korea)이 포함된 Dulbecco’s modified Eagle’s medium(DMEM, Welgene, Daegu, Korea)을 사용하여 37 ℃, 5 % CO₂ 세포 배양기에서 배양하였다[26]. 배양액은 3일 마다 교체하였으며, 80 % 이상 세포의 수가 성장하면 계대배양을 하였다.

데이터처리

본 연구의 모든 실험은 동일한 조건에서 각각 독립적으로 3회 이상 실시하였으며 실험결과는 SPSS window version 17.0(SPSS Inc., Illinois, USA)을 이용하여 분석하였다. 실험결과는 평균과 표준편차를 구하였고, 대조군과 비교군의 두 집단 간의 검정은 독립표본 t-test를 실시하였으며, 유의성 검증은 5% 수준에서 실시하였다.
, Illinois, USA)을 이용하여 분석하였다. 실험결과는 평균과 표준편차를 구하였고, 대조군과 비교군의 두 집단 간의 검정은 독립표본 t-test를 실시하였으며, 유의성 검증은 5% 수준에서 실시하였다.

성능/효과

Fig. 5에 제시된 바와 같이 HaCaT 세포(Fig. 5a)와 fibroblast 세포(Fig. 5b)의 전 농도구간(0∼ 2, 000 μg/mL)에서 세포 독성이 나타나지 않았을 뿐 아니라 세포의 증식이 활발하게 일어남을 확인하였다. 피부세포에 성장을 촉진시키는 표피 성장인자로 알려진 양성대조군으로 사용한 EGF(epidermal growth factor)보다도 강한 세포 증식 효과가 나타났다.
HaCatT 세포 및 fibroblast 세포에 대한 대두단백질과 그 분획물의 cell viability를 WST-1 assay를 수행한 결과, 0-2,000 μg/mL의 각각의 농도 구간 모두 세포의 독성이 나타나지 않았다.
확인되었다. 결론적으로 대두발효물과 분핵물(F4와 F5)의 피부 개선 효과가 유사하게 나타나 경제성을 고려해야 하는 미용 산업계에서는 대두발효물을 피부미용 소재 및 피부질환 치료의 소재로 활용하는 것이 유리할 것으로 사료된다.
6에 제시된 바와 같이 5개의 모든 분획물 모두 세포 독성은 나타나지 않았다. 그 가운데 F4 분획물(Fig. 6a)과 F5 분획물(Fig. 6b) 은대두발효물과 유사하거나 더 높은 세포증식 효과가 나타났고, HaCaT 세포에서는 대조군 대비 2배 이상의 세포증식 효과가 나타났다(p<0.01, Fig. 6a). 따라서 F4와 F5 분획물만을 선정하여 HaCaT 세포(Fig.
진행하였다. 그 결과 Fig. 6에 제시된 바와 같이 5개의 모든 분획물 모두 세포 독성은 나타나지 않았다. 그 가운데 F4 분획물(Fig.
농도 구간 중 800 μg/mL의 농도에서는 대조군 대비 160-180%, EGF(epidermal growth factor) 대비 120%로 세포증식의 증가가 확인되었다.
대두 발효 물과 함께 F4와 F5 분획물의 피부세포 이동 능을 확인한 결과(Fig. 9), HaCaT 세포(Fig. 9a)와 fibroblast 세포(Fig. 9b) 모두 800 μg/mL의 농도 구간에서 대조군보다 유의하게 향상된 이동능을 확인할 수 있었다. 또한, 대두발효물과 분획물이 F4와 F5가 EGF와 유사하거나 그 이상의 효과를 나타내 상처 치유 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.
피부세포에 성장을 촉진시키는 표피 성장인자로 알려진 양성대조군으로 사용한 EGF(epidermal growth factor)보다도 강한 세포 증식 효과가 나타났다. 대두발효물은 800 μg/mL의 농도에서 가장 뛰어난 세포 증식 효과를 보여주었는데, 모든 농도 구간에서 EGF와 유사하거나 더 높은 세포증식 효과가 나타나 피부 노화 억제 및 피부세포 재생 소재로서의 뛰어난 응용 가능성을 보여주었다. HaCaT 세포와 fibroblast 세포에서 대두발효물이 800 μg/mL의 농도에서 대조군에 비해 약 1.
6a). 따라서 F4와 F5 분획물만을 선정하여 HaCaT 세포(Fig. 7a & b)와 fibroblast 세포(Fig. 7c & d)를 0∼2,000 μg/mL로 각각 농도별로 처리하고, 24시간 배양을 하여 각 세포의 생존비를 확인한 결과 (Fig. 7) 모든 농도 구간에서 세포에 대한 독성은 없었으며, F4 분획물과 F5 분획물 역시 대두 발효 물과 동일하게 800 μg/mL 부근에서 세포의 증식 효과가 가장 높았다.
대두올리고펩타이드는 사람의 피부 손상을 보호하는 것으로 알려져 있다[28]. 따라서 피부세포의 이동 능에 대두발효물이 미치는 효과를 알아보기 위해 세포 이동 실험을 진행한 결과(Fig. 8) 대두발효물을 0∼ 1, 000 μg/mL로 각각의 농도에 따라 처리하였을 때,HaCaT(Fig. 8A)와 fibroblast(Fig. 8B)의 피부 세포 이동 능이 대조군에 비해 약 1.5배 이상 향상된 것이 확인되었다(p<0.01). 또한, EGF보다도 높은 효과가 나타나 피부 손상을 효과적으로 치유하고 피부 재생을 돕는 물질로의 활용이 가능할 것으로 판단된다.
9b) 모두 800 μg/mL의 농도 구간에서 대조군보다 유의하게 향상된 이동능을 확인할 수 있었다. 또한, 대두발효물과 분획물이 F4와 F5가 EGF와 유사하거나 그 이상의 효과를 나타내 상처 치유 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.
세포 이동 실험으로 대두발효물과 그 분획물의 상처치유 능력을 확인한 결과 대두발효물과 분획물(F4와 F5) 모두 EGF와 유사하거나 그 이상의 효과가 확인되었다. 결론적으로 대두발효물과 분핵물(F4와 F5)의 피부 개선 효과가 유사하게 나타나 경제성을 고려해야 하는 미용 산업계에서는 대두발효물을 피부미용 소재 및 피부질환 치료의 소재로 활용하는 것이 유리할 것으로 사료된다.
5b)의 전 농도구간(0∼ 2, 000 μg/mL)에서 세포 독성이 나타나지 않았을 뿐 아니라 세포의 증식이 활발하게 일어남을 확인하였다. 피부세포에 성장을 촉진시키는 표피 성장인자로 알려진 양성대조군으로 사용한 EGF(epidermal growth factor)보다도 강한 세포 증식 효과가 나타났다. 대두발효물은 800 μg/mL의 농도에서 가장 뛰어난 세포 증식 효과를 보여주었는데, 모든 농도 구간에서 EGF와 유사하거나 더 높은 세포증식 효과가 나타나 피부 노화 억제 및 피부세포 재생 소재로서의 뛰어난 응용 가능성을 보여주었다.

후속연구

01). 또한, EGF보다도 높은 효과가 나타나 피부 손상을 효과적으로 치유하고 피부 재생을 돕는 물질로의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

참고문헌 (30)

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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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