[논문]발효 쌍별귀뚜라미 추출물의 생리활성 연구

박인선; 임현지; 정승일; 정찬헌

doi:10.22889/kjp.2021.52.2.92

발효 쌍별귀뚜라미 추출물의 생리활성 연구
Biological Activity of Fermented Gryllus bimaculatus extracts 원문보기

생약학회지, v.52 no.2, 2021년, pp.92 - 98

박인선 ((재)전주농생명소재연구원) , 임현지 ((재)전주농생명소재연구원) , 정승일 ((재)전주농생명소재연구원) , 정찬헌 ((재)전주농생명소재연구원)

Abstract ▼ AI-Helper

Gryllus bimaculatus extract (GbE) have reported that anti-inflammatory activity by suppression of pro-inflammatory cytokines. However, the effects of fermented Gryllus bimaculatus extract (FGbE) have not yet been investigated. In this study, we evaluated the anti-inflammatory and anti-wrinkle effect of the fermented Gryllus bimaculatus extracts using Bacillus subtilis (JB PMB-18) in RAW264.7 cells. Both GbE and FGbE exerted no cytotoxic effects until 1000 ㎍/mL concentration. FGbE decreased NO production and decreased iNOS and COX-2 mRNA levels in a concentration-dependent manner. In addition, the protein production of inflammatory cytokines TNF-α, IL-1β and IL-6 was effectively reduced compared to the GbE. Inhibitory activities of elastase and collagenase associated with skin wrinkle improvement were measured to be 45% and 69%, respectively, at a concentration of 500 ㎍/mL in FGbE. From these results, FGbE can be used as a health functional food and skin functional cosmetic materials for preventing inflammatory diseases because it has excellent anti-inflammatory and anti-wrinkle effects.

주제어

표/그림 (4)

표 Table I. Primer sequences used for real-time PCR
그림 Fig. 1. Cytotoxicity and anti-inflammatory effects of GbE & FGbE in RAW264.7 cells. (A) Cells were treated without or with the indicated concentration of extracts and cell viability was determined by MTT assay. (B) Effects of GbE & FGbE on LPS-induced NO production in RAW 264.7 cells. RAW 264.7 cells were pre-treated with various concentration (50, 100, 500 and 1000 μg/mL) of extracts for 2 hr before being incubated with or without 1 μg/mL LPS for 24 hr. The NO production were measured using Griess reagent system. Values are expressed as mean ± SD of three independent experiments; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001 versus LPS alone.
그림 Fig. 2. Anti-inflammatory effects of GbE & FGbE in LPS-stimulated RAW264.7 cells. Cells were pre-treated with indicated concentration of GbE & FGbE for 2 hr and then incubated with 1 μg/mL of LPS for 24 hr. (A, B) Relative mRNA levels of iNOS and COX-2 were determined by Real-time PCR. (C, D, E) Secretion level of TNF-α, IL-1β and IL-6 was determined by ELISA kit. Values are expressed as mean ± SD of three independent experiments; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001 versus LPS alone.
그림 Fig. 3. Inhibitory activity of GbE and FGbE on elastase (A) and collagenase (B). Values are expressed as mean ± SD of three independen.

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 이처럼 유익한 효능을 가지는 미생물을 이용하여 기존의 쌍별귀뚜라미 추출물의 효과로부터 발효를 통한 시너지 효과를 기대하며 생리활성 증진 효능을 비교 평가하고자 하였다.

제안 방법

기존 쌍별귀뚜라미 추출물의 효능을 증가시키고 새로운 생리활성을 확인하고자 B. subtilis 를 이용한 발효를 진행하였다. 세포독성이 없는 농도에서 쌍별귀뚜라미 추출물(GbE)과 발효 쌍별귀뚜라미 추출물(FGbE)의 항염증을 비교해본 결과 발효에 의해 항염증 효과가 약 2배 이상 증가됨을 확인할 있었다.
따라서 쌍별귀뚜라미 및 발효 쌍별귀뚜라미 추출물에 대해 1, 000 μg/mL 농도 범위에서 RAW264.7에 대한 생리활성 분석을 진행하였다.
본 연구에서는 대식세포인 RAW264.7 세포에서 발효 쌍별귀뚜라미 추출물의 증가된 항염증 활성과 새로운 기능성인 피부 주름개선 효능을 확인하였다. 기존 쌍별귀뚜라미 추출물의 효능을 증가시키고 새로운 생리활성을 확인하고자 B.
subtilis 균주(JB PMB-18)를 사용하여 발효 쌍별귀뚜라미 추출물을 준비하였다. 쌍별귀뚜라미 추출물(GbE)과 발효 쌍별귀뚜라미 추출물(FGbE)의 효능을 비교평가 하기 위해, 먼저 MTT 방법을 이용하여 세포독성을 확인하였다. 추출물의 RAW264.
추출물의 RAW264.7 세포에 대한 세포 독성은 세포에 추출물을 다양한 농도(50, 100, 500 및 1, 000 μg/mL)로 24시간 동안 처리하여 분석하였다

대상 데이터

발효 쌍별귀뚜라미 추출물의 세포독성 및 항염 활성− 쌍별귀뚜라미 추출물의 고초균 발효에 의한 영향을 알아보기 위하여 전주농생명소재연구원에서 보유하고 있는 B. subtilis 균주(JB PMB-18)를 사용하여 발효 쌍별귀뚜라미 추출물을 준비하였다. 쌍별귀뚜라미 추출물(GbE)과 발효 쌍별귀뚜라미 추출물(FGbE)의 효능을 비교평가 하기 위해, 먼저 MTT 방법을 이용하여 세포독성을 확인하였다.

데이터처리

데이터 간의 유의차는 One-way ANOVA의 Turkey-Kramer method를 통해 p<0.05 수준에서 검증하였다.
통계 처리 − GraphPad Prism 5(Graphpad Software, SanDiego, CA, USA) 소프트웨어를 이용하여 통계분석을 실시하였다

성능/효과

이러한 항염증 효과는 iNOS,COX-2 mRNA 발현과 염증성 사이토카인인 TNF-α, IL-1β 그리고 IL-6의 단백질 발현량 억제 정도를 통해 재확인하였다. 또한 elastase와collagenase 활성을 평가함으로써 발효에 의해 쌍별귀뚜라미 추출물의 주름 개선 효능이 새롭게 생겼음을 확인하였다. 결론적으로 본연구를 통해 B.
subtilis 를 이용한 발효를 진행하였다. 세포독성이 없는 농도에서 쌍별귀뚜라미 추출물(GbE)과 발효 쌍별귀뚜라미 추출물(FGbE)의 항염증을 비교해본 결과 발효에 의해 항염증 효과가 약 2배 이상 증가됨을 확인할 있었다. 이러한 항염증 효과는 iNOS,COX-2 mRNA 발현과 염증성 사이토카인인 TNF-α, IL-1β 그리고 IL-6의 단백질 발현량 억제 정도를 통해 재확인하였다.
세포독성이 없는 농도에서 쌍별귀뚜라미 추출물(GbE)과 발효 쌍별귀뚜라미 추출물(FGbE)의 항염증을 비교해본 결과 발효에 의해 항염증 효과가 약 2배 이상 증가됨을 확인할 있었다. 이러한 항염증 효과는 iNOS,COX-2 mRNA 발현과 염증성 사이토카인인 TNF-α, IL-1β 그리고 IL-6의 단백질 발현량 억제 정도를 통해 재확인하였다. 또한 elastase와collagenase 활성을 평가함으로써 발효에 의해 쌍별귀뚜라미 추출물의 주름 개선 효능이 새롭게 생겼음을 확인하였다.

후속연구

결론적으로 본연구를 통해 B. subtilis 로 발효한 쌍별귀뚜라미 추출물이 염증과 주름개선에 의한 피부노화 방지 효과는 현저하게 증진되었음을 확인하였으며 발효 쌍별귀뚜라미 추출물이 건강기능식품 및 기능성 화장품 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

참고문헌 (24)

Kim, Y. S., Lee, S. J., Hwang, J. W., Kim, E. H., Park, P. J. and Jeong, J. H. (2012) Anti- inflammatory effects of extracts from Ligustrum ovalifolium H. leaves on RAW 264.7 macrophages. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 41: 1205-1210.

원문보기 상세보기
Kim, Y. W., Zhao, R. J., Park, S. J., Lee, J. R., Cho, I. J., Yang, C. H., Kim, S. G. and Kim, S. C. (2008) Anti-inflammatory effects of liquiritigenin as a consequence of the inhibition of NF-κB-dependent iNOS and pro-inflammatory cytokines production. Brit. J. Pharmacol. 4: 165-173.
Lee, A. K., Sung, S. H., Kim, Y. C. and Kim, S. G. (2003) Inhibition of lipopolysaccharide-inducible nitric oxide synthase, TNF-α and COX-2 expression by sauchinone effects on I-kappa B alpha phosphorylation, C/EBP and AP-1activation. Brit. J. Pharmacol. 139: 11-20.

상세보기
Jin, K. S., Lee, J. Y., Kwon, H. J. and Kim, B. W. (2014) Antioxidative and anti- inflammatory activities of Ardisia arborescens ethanol extract. Korean J. Life Sci. 24: 713-720.

원문보기 상세보기
Jung, Y. S., Eun, C. S., Jung, Y. T., Kim, H. J. and Yu, M. H. (2013) Anti-inflammatory effects of Picrasma quassioides (D.DON) BENN leaves extracts. Korean J. Life Sci. 23: 629-636.

원문보기 상세보기
Kang, C. H., Han, S. H. and So, J. S. (2013) Anti-inflammatory effect of chloroform extract from Potentilla chinensis. Korean Soc. Biotechnol. Bioeng. J. 28: 13-17.
Oikirine, A. (1990) The aging of skin: chronoaging versus photoaging. photodermatol. photommunol. photomed. 7: 3-4.
Brenneisen, P., Sies, H. and Scharffetter-Kochanek, K. (2002) Ultraviolet-B irradiation and matrix metalloproteinases: from induction via signaling to initial events. Ann. N.Y. Acad. Sci. 973: 31-43.

상세보기
Fisher, G. J., Talwar, H. S., Lin, J and Voorhees, J. J. (1999) Molecular mechanisms of photoaging in human skin in vivo and their prevention by all-trans retinoic acid. Photochem. Photobiol. 69: 154-157.

상세보기
Maeda, K. and Fukada, M. (1991) In vitro effectiveness of several whitening cosmetic components in human melanocytes. J. Soc. Cosmet. Chem. 42: 361-368.
Kim, B. Y., Kim, T. G., Kang, W. Y., Baek, H., Cheon, H. Y. and Kim, D. (2010) Functional cosmetic effect of porcine placenta. Korean Chem. Eng. Res. 48: 327-331.
Ahn, M. Y., Han, J. W., Hwang, J. S., Yun, E. Y. and Lee, B. M. (2014) Anti-inflammatory effect of glycosaminoglycan derived from Gryllus bimaculatus (a type of cricket, insect) on adjuvant_treated chronic arthritis rat model. J. Toxicol. Environ. Health 77: 1332-1345.

상세보기
Hwang, B. B., Chang, M. H., Lee, J. H., Heo, W., Kim, J. K., Pan, J. H., Kim, Y. J. and Kim, J. H. (2019) The edible insect Gryllus bimaculatus protects against gut_derived inflammatory responses and liver damage in mice after acute alcohol exposure. Nutrients 11: 857.

상세보기
Park, S. A., Lee, G. H., Lee, H. Y., Hoang, T. H. and Chae, H. J. (2019) Glucose lowering effect of Gryllus bimaculatus powder on streptozotocin induced diabetes through the AKT/mTOR pathway. Food Sci. Nutr. 8: 402-409.

상세보기
Jeong, T. Y., Yu, M. N., Heo, H. J., Yang, J. W., Jeong, H. S. and Lee, J. S. (2020) Protective effect of Gryllus bimaculatus methanol extract on UVB-induced photoaging in human skin fibroblasts. J. Korean Soc. Food Cult. 35: 478-482.

원문보기 상세보기
Jang, H. W., Jang, J. H., Choi, S.Y., Park, B. R. and Park, J. (2019) Changes in nutritional composition of Gryllus bimaculatus fermented by Bacillus sp. and mycelium of basidiomycetes. Korean Soc. Food Cult. 34: 785-792.
Shin, I. L., Van, Y. T. and Chang, Y. N. (2002) Application of statistical experimental methods to optimize production of poly(γ-glutamic acid) by Bacillus licheniformis CCRC 12826. Enzyme Microb. Technol. 31: 213-220.

상세보기
Lee, T. S. and Choi, J. Y. (2005) Wolatile flavor components in mash of Takju prepared by suing Aspergillus kawachii nuruks. Korean J. Food Sci. Technol. 37: 944-950.
Cha, J. Y., Kim, Y. S., Ahn, H. Y., Kang, M. J., Heo, S. J. and Cho, Y. S. (2011) Biological activity and biochemical properties of silkworm (Bombyx mori L.) powder fermented with Bacillus subtilis and Aspergillus kawachii. J. Life Sci. 21: 81-88.

원문보기 상세보기
Park, W. J. and Han, J. S. (2021) Gryllus bimaculatus extract protects against lipopolysaccharide and palmitate-induced production of proinflammatory cytokines and inflammasome formation. Mol. Med. Rep. 23: 206-215.

상세보기
Hussein, S. Z., MohdYusoff, K., Makpol, S. and MohdYusof, Y. (2013) Gelam honey attenuates carrageenan-induced rat paw inflammation via NF-κB pathway. PLoS One. 8: e72365.

상세보기
Tsukahara, K., Nakagawa, H., Moriwaki, S., Takema, Y., Fujimura, T. and Imokawa, G. (2006) Inhibition of UVB-induced wrinkle formation by an elastase-inhibiting herbal extract: implication for the mechanism underlying elastaseassociated wrinkles. Int. J. Dermatol. 45: 460-468.

상세보기
Lee, S. Y., An, J. H. and Cho, H. Y. (2003). Isolation and characterization of MMP-1 inhibitor peptide from Crataegus pinnatifida Bunge in fibroblast cell line HS68 cells. J. Appl. Biol. Chem. 46: 60-65.
Hong, J. K. (2009) A study on skin aging caused by free-radical and on efficacy of antioxidant vitamins. Asian J. Beauty Cos. 7: 51-62.

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증