초록 ▼

플라보노이디는 생약중에 널리 함유되어 있으며, 극성이 높고 분자량이 커서 그 자체로는 흡수되기 어렵다. 그러므로 플라보노이드는 장내세균에 의해 대사된 후 흡수되는 것으로 알려져있다. 경구로 투여되는 flavonoid는 장내세균에 의해 크게 두단계의 대사를 받는다. 그 첫 단계는 glycosidase류 효소에 의한 flvonoid 배당체의 비당화 반응이고, 다음 단계는 플라보노이드 C-환의 개열에 의한 페놀성 대사체들을 생성하는 과정이다. 이 과정에서 생긴 플라보노이드의 대사체들의 생리활성 및 이 과정에 관여한 장내세균 효소의 특성도

플라보노이디는 생약중에 널리 함유되어 있으며, 극성이 높고 분자량이 커서 그 자체로는 흡수되기 어렵다. 그러므로 플라보노이드는 장내세균에 의해 대사된 후 흡수되는 것으로 알려져있다. 경구로 투여되는 flavonoid는 장내세균에 의해 크게 두단계의 대사를 받는다. 그 첫 단계는 glycosidase류 효소에 의한 flvonoid 배당체의 비당화 반응이고, 다음 단계는 플라보노이드 C-환의 개열에 의한 페놀성 대사체들을 생성하는 과정이다. 이 과정에서 생긴 플라보노이드의 대사체들의 생리활성 및 이 과정에 관여한 장내세균 효소의 특성도 다양하다.
플라보노이드중 baicalin은 baicalein으로 장내세균에 의해 대사된후 4-hydroxybenzioc acid, 3,4-dihydroxybenzoic acid 등으로 전환되었으며, 이 반응을 촉매하는 균주로는 E. coli, Bacteroides, Streptococcus, Bifidobacterium 등이 분리되었다. Naringin, poncirin, hesperedin 등도 이와 유사한 대사과정을 거쳐 페놀성 대사체들을 생성하였다. 이 플라보노이드 및 이들의 대사체들의 생리활성을 측정한 결과, 항혈소판 응집억제효과는 flavonoid 배당체 및 이들의 대사체인 비당체들은 거의 효과가 없었다. 그러나, C-환이 개열된 대사체인 4-hydroxyphenyl acetic acid, 3.4-dihydroxyphenyl acetic acid, 3-hydroxybenzoic acid, 4-hydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid 등은 혈소판 응집 억제효과가 우수하였다. 암 세포에 대한 세포독성 측정 결과도 배당체 중에서는 balicalin이 효과가 좋았지만 대부분의 배당체들은 효과가 없었다. 비당체중에서는 ponciretin, quercetin, baicalein 등의 효과가 우수하였고, 페놀성 대사체에서는 3,4-dihydroxyphenylacetic acid, phloroglucinol, resorcinol, pyrogallol 등이 효과가 우수하였다. 그외의 효소 저해활성도 비슷한 경향을 보였다. Puerarin 및 daidzin은 장내세균에 의해 daidzein으로 대사되고 이어서 methylation된 calycosin으로 대사되었으며 이 대사에 관여하는 균주는 Peptostreptococcus속 균주였다. Calycosin은 이어서 페놀성 화합물로 대사되었다. Rutin과 quercitrin은 대사시키는 양식이 현저한 차이를 보였으며, 이 대사 반응을 촉매하는 균주는 전자가 Bacteroides속 균주인 반만에 후자의 경우는 Fusobacterium속 균주가 관여하였다. 이 균주들이 생산하는 촉매효소인 ${\alpha}$-rhamnosidase의 기질 특이성은 상당한 차이를 보였다. 전자의 효소는 quercitrin를 기질로 이용하지 못하는 반면에 후자의, 경우는 이용할 수 있었으며, 이들 효소의 일반적이 특성도 차이를 보였다. 전자의 경우는 분자량은 20만달톤, 최적 pH는 5.5-7, 등전점은 5.2인 반면에 후자는 분자량이 24만달톤, 최적 pH는 6.8-7.2, 등전점은 4.2였다.

Abstract ▼

Flavonoid. glycosides arepolyphenolic compounds produced by most fruits, vegetables and herbal medicines. These compounds are ingested daily more than 1g by human. After ingestion of flavonoid glycosides, most of them are not easily absorbed into mammalian gut and meet intestinal microflora in the

Flavonoid. glycosides arepolyphenolic compounds produced by most fruits, vegetables and herbal medicines. These compounds are ingested daily more than 1g by human. After ingestion of flavonoid glycosides, most of them are not easily absorbed into mammalian gut and meet intestinal microflora in the intestine. Therefore, these compounds should be metabolized by intestinal bacteria. It is important to know how these components are metabolized by intestinal bacteria and how the biological activity of these components are changed before these components are delivered to target site such as liver and kidney. However, the study on biotransformation of their aglycones to ring-fission metabolites by human intestinal bacteria and their relation to biological activities was not complete.
Flavonoid glycosides (rutin, hespericlin,naringin and poncirin) were metabolized to phenolic acids via aglycones by human intestinal microflora. Anti-platelet activity and cytotoxicity of the metabolites of flavonoid glycosides by human intestinal bacteria were more effective than those of the parental compounds: 3,4-Dihydroxyphenylacetic acid and 4-hydroxylphenylacetic acid were more effective than rutin and Quercetin on anti-platelet aggregation activity. 2,4,6-Trihydroxybenzaldehyde, Quercetin and ponciretin were more effective than rutin and ponciretin on the cytotoxicity against tumor cell lines. When puerarin or daidzin were incubated with human intestinal bacteria, two metabolites (daldzein, calycosin) were detected, respectively. These reactions were calalyzed by Peptostreptococcus spp YK-10. Cytotoxicity of the metabolites (daidzein and calycosin) of these isoflavone glycosides by human intestinal bacteria were more effective than those of the parental compounds. When rutin or quercitrin were incubated with human intestinal bacteria, Quercetin and phenols were detected, respectively. The former reaction was calalyzed by Bacteroides spp JY-6 and the latter was by Fusobacterium spp K-60. Anti-platelet aggregation activity and cytotoxicity of the metabolites of these isoflavone glycosides by human intestinal bacteria were more effective than those of the parental compounds. Novel type of n-rhamnosidase was purified from Fusobacterium spp K-50, which could transformed quercitrin to Quercetin. Its molecular weight, pl, optimal pH and Km (p-nitrophenyl ${\alpha}$-Dvrhamnopyranoside) were 200KD, 5.2, 5.5-7 and O.08mM, respectively. Finally, by human intestinal bacteria, flavonoid glycosides were metabolized to phenolic acids via their aglycones and these metabolisms play an important role on the bilological activity of flavonoid glycosides, which should be natural prodrugs

목차 Contents

• 표지...1
• 목차...2
• 제출문...3
• 연구계획서 요약 (국문)...4
• 연구결과요약문...5
• PROJECT SUMMARY ...6
• 서론 (연구배경, 연구목적, 범위) ...7
• 연구방법 및 이론 ...8
• 장내세균에 의한 플라보이노이드의 대사체 분리와 사람 장내세균의 분리 ...8
• 분리균주로부터 효소의 정제 ...8
• 플라보노이드 및 대사체들에 대한 생리활성측정 ...9
• 결과 ...10
• 장내세균에 의한 플라보노이드의 대사와 생리활성변화 ...10
• Flavonoid 배당체와 그 대사체의 생리활성 ...10
• Puerarin 및 daidzin의 대사와 생리활성변화 ...20
• 장내세균에 의한 quercitrin의 대사와 생리활성변화 ...24
• Quercitrin 대사균주인 Fusobacterium K-60균주로부터 α-rhamnosidase 분리 정제...26
• 고찰 및 결론 ...30
• 인용문헌 ...31
• 논문발표 목록서 ...32
• 자체평가서 ...34
• 연구참여 인력현황표 ...35
• 지적소유권 취득현황표 ...36
• 연구비 집행내역서 ...37
• 주요 연구기자재 구입목록서 ...38