초록 ▼

본 연구과제에서 제브라피쉬를 통한 기능성식품 평가를 위한 실험동물 대체모델을 개발에 대해 연구를 수행하였다.
- 첫째, 제브라피쉬를 이용한 항산화 측정 실험
항산화 측정에서 H₂O₂(hydrogen peroxide)와 AAPH를 ROS유발 물질로 사용하여 제브라피쉬 발생배가 반치사되는 농도와 시간을 측정한 후 감태유래 플로로탄닌을 전 처리하여 심박수와 생존율을 측정하여 제브라피쉬에 대한 독성과 형광탐침자인 DCFH-DA를 이용하여 ROS 생성량과 DPPP를 사용하여 지질과산화, Ac

본 연구과제에서 제브라피쉬를 통한 기능성식품 평가를 위한 실험동물 대체모델을 개발에 대해 연구를 수행하였다.
- 첫째, 제브라피쉬를 이용한 항산화 측정 실험
항산화 측정에서 H₂O₂(hydrogen peroxide)와 AAPH를 ROS유발 물질로 사용하여 제브라피쉬 발생배가 반치사되는 농도와 시간을 측정한 후 감태유래 플로로탄닌을 전 처리하여 심박수와 생존율을 측정하여 제브라피쉬에 대한 독성과 형광탐침자인 DCFH-DA를 이용하여 ROS 생성량과 DPPP를 사용하여 지질과산화, Acridine Orange를 이용하여 세포사멸을 측정하였다. 그 결과 스트레스 물질만 처리한 실험구에서는 심박수가 상당히 증가한 반면 플로로탄닌을 처리한 실험구에서는 심박수와 대조구와 유사하였다. 생존율 역시 스트레스 물질만 처리한 경우 60%의 생존율을 보인 반면에 플로로탄닌을 처리한 실험구에서는 모두 90%이상의 생존율을 보여주었다. 세포내 활성산소량을 측정한 결과 플로로탄닌을 처리한 실험구에서 모두 스트레스물질을 처리한 실험구보다 낮게 나타난 것을 확인할 수 있었고 지질과산화 측정에서도 스트레스물질만 처리한 실험구에서는 지질과산화량이 증가한 반면 플로로탄닌을 처리한 실험구에서는 지질과산화가 거의 일어나지 않았으며 제브라피쉬 내의 세포사멸역시 플로로탄닌에 의하여 줄어둔 것을 확인할 수 있었다.
- 둘째, 제브파피쉬를 이용한 항염증 측정 실험
■ AAPH와 LPS를 이용한 염증유발
AAPH와 LPS를 염증유발물질로 선정하여 심박수와 생존율, 형광탐침자(DAF-FM-DA)를 이용한 방법을 통하여 염증을 유발하는 농도와 시간을 확인 후 항염활성이 있다고 알려지고 연구되어지고 있는 감태 유래 후코이단을 사용하여 항염증을 측정하였다. 그 결과 생존율이 후코이단을 처리하였을 때 매우 상승하였고 pericardial edema size는 후코이단에 농도 의존적으로 감소되었으며 심박수 역시 후코이단을 처리하였을 때 control에 근접하였다.
■ 꼬리절단을 통한 염증 유발
제브라피쉬의 꼬리를 절단하여 염증을 유도하였고 꼬리절단이 염증을 유도했는지 확인하기 위하여 DAF-FM-DA를 사용하여 염증이 일어난 것을 확인하였다. 이에 항염증활성이 알려진 덱사메타손과 레스베라트롤을 사용하여 항염증 활성을 측정하였다. 그 결과 NO 생성량이 덱사메타손과 레스베라트롤을 처리하였을 때 감소하였고, ROS 역시 덱사메타손과 레스베라트롤을 처리하였을 때 감소하였다. 그리고 western blot으로 염증발현인자인 iNOS와 COX-2의 발현과 kit를 사용하여 TNF-α와 IL-1β, 염증유발인자인 PGE₂의 발현이 덱사메타손과 레스베라트롤을 처리한 실험군에서 감소되는 것을 확인할 수 있었다.
- 셋째, 마우스에서의 항염증 활성 측정
앞선 제브라피쉬에서 활성을 보였던 플로로탄닌과 후코이단이 마우스에서도 효과가 보이는지 확인해보기 위한 실험을 수행하였다. TPA로 유도한 마우스 귀 부종 동물모델의 그룹을 control, TPA를 처리한 그룹, 샘플처리그룹으로 나누어 귀부종의 크기를 관찰하는 실험을 수행하였다. 샘플처리군에서 귀의 부종이 현저히 감소시켰음을 확인할 수 있었다.
결론, 세포에서 항산화와 항염증에 활성이 있는 물질을 제브라피쉬에서 항산화와 항염증 프로토콜을 만들어 실험을 수행하였고, 이를 다시 TPA로 유도한 마우스 귀 부종 동물모델에서 실험였다. 그 결과 활성 정도의 차이는 있으나 서로 유사한 활성을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 기능성식품의 활성을 평가하는데에 제브라피쉬가 동물대체모델로서의 하나의 방법이 될 수 있다고 생각된다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• I. 연구결과 요약문 ... 4
• II. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 8
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 8
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 8
• III. 연구성과 ... 9