보고서 정보
주관연구기관 |
국립축산과학원 |
연구책임자 |
최기춘
|
참여연구자 |
임영철
,
박형수
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2012-12 |
과제시작연도 |
2010 |
주관부처 |
농촌진흥청 |
사업 관리 기관 |
농촌진흥청 Rural Development Administration |
등록번호 |
TRKO201400006842 |
과제고유번호 |
1395019537 |
DB 구축일자 |
2014-06-21
|
초록
▼
□ 과제명
○ 조사료 유래 기능성 물질을 이용한 가축생산성 향상에 관한 연구
▶ 연구목적
○ 지방세포 분화관련 생리활성물질의 탐색 및 지방세포 분화 조절 규명
○ 조사료 유래 기능성 물질의 간 기능 및 면역 활성 특성 규명
▶ 주요연구내용
○ 1세부과제명 : 지방분화 관련 조사료 기능성 물질 연구
- IRG, 청보리, 섬바디, 클로버류, 호밀, 자운영 자상부 메탄올 추출물은 대조구에 비해 3T3-L1 세포의 증식을 촉진 효과가 있었으나 옥수수, 수수, 총체벼, 알팔파, 완두 지상부와 섬바디 지하
□ 과제명
○ 조사료 유래 기능성 물질을 이용한 가축생산성 향상에 관한 연구
▶ 연구목적
○ 지방세포 분화관련 생리활성물질의 탐색 및 지방세포 분화 조절 규명
○ 조사료 유래 기능성 물질의 간 기능 및 면역 활성 특성 규명
▶ 주요연구내용
○ 1세부과제명 : 지방분화 관련 조사료 기능성 물질 연구
- IRG, 청보리, 섬바디, 클로버류, 호밀, 자운영 자상부 메탄올 추출물은 대조구에 비해 3T3-L1 세포의 증식을 촉진 효과가 있었으나 옥수수, 수수, 총체벼, 알팔파, 완두 지상부와 섬바디 지하부는 세포 증식 억제 하였음.
- IRG chloroform 추출물과 ether 추출물은 3T3-L1 세포의 지방분화를 촉진하는 것이 확인되었음. 또한 옥수수, 알팔파, 보리 등 메탄올 추출물도 지방세포 분화 촉진효과 확인 되었음. 그러나 호밀, 자운영, 화이트 클로버 등의 메탄올 추출물은 지방세포 분화를 억제 하였음.
- Chloroform 추출물이 3T3-L1의 세포주기에 있어서 G2/M phase를 유의적 수준에서 증가시켰음. 그러나 G1 phase는 약간 감소하는 것을 보였음.
- IRG chloroform 추출물과 ether 추출물은 지방세포 분화 주요 전사체를 조절하는 것으로 나타났음
- IRG chloroform 추출물과 ether 추출물은 마우스의 체중을 증가시키는 효과를 보였음.
○ 2세부과제명 : 조사료 유래 생리활성소재를 이용한 가축 생산성 향상 연구
- IRG, 알팔파, 청보리, 수수, 옥수수로부터 Sephadex column을 이용하여 16 sub-fraction을 확보한 후 세포배양시스템 및 sepsis 모델을 이용하여 항산화 및 항염증 활성을 확인
한 다음 IRG, 알팔파 및 청보리에서 각각 3-4종의 활성분획물을 선정하였음.
- IRG, 알팔파 및 청보리 활성분획물은 LPS 유도성 염증성 cytokine (TNF-alpha, IL-1beta 및 IL-6)과 NO의 생성 및 iNOS 발현을 현저하게 억제한다는 것을 확인함.
- 세포 내 신호전달경로 분석을 통해 조사료 활성분획이 나타내는 항염증 효과는 ERK와 p38MAPK의 활성억제 억제 및 NF-kappaB의 전사활성 억제에 기인된다는 것을 확인하였음.
- 또한 이들 3종의 조사료 활성분획물들은 대부분 spepsis 모델에서 LPS 유도성 급성염증에 대한 보호 효과를 보였으며, 이는 활성분획물에 의한 혈청 내 TNF-a 분비억제와 관련이 있는 것으로 나타남.
- HPLC 또는 GC/MS 분석을 통해 선정된 3종의 조사료(IRG, 알팔파, 청보리)로부터 확보된 활성분획물 내 활성단일소재들을 확인하였음.
- IRG 유래 항염증관련물질은 대부분 polyphenolic compounds들로 나타났으며,
(+)-catechin, caffeic acid, ferulic acid, p-coumaric acid, syringic aldehyde, myricetin, propyl gallate, quercetin 및 kampferol 등이 주된 항염증 단일소재들로 확인 되었음.
- 청보리와 알팔파에 함유된 항염증 단일물질들은 대부분 phenolic acid들로 나타났으며, 일부 활성분획물에서는 fatty acid계 화합물도 주요한 항염증 단일소재로 확인 되었음
- 따라서 IRG, 알팔파 및 청보리가 나타내는 항산화 및 항염증 효과는 활성분획물에 함유된 phenolic & polyphenolic 화합물들과 fatty acids들과 깊은 관련이 있다는 것으로 판단 됨.
Abstract
▼
Ⅳ. Results
A few of forage organic solvent soluble extracts, especially of barley, IRG, and alfalfa, showed bioactive potential to induce the cell proliferation and differentiation, and exerted anti-oxidative activity. Several fractions were derived from barley and IRG chloroform extracts reveale
Ⅳ. Results
A few of forage organic solvent soluble extracts, especially of barley, IRG, and alfalfa, showed bioactive potential to induce the cell proliferation and differentiation, and exerted anti-oxidative activity. Several fractions were derived from barley and IRG chloroform extracts revealed beneficial effects on lipogenesis, liver function and immune activity in animal model. The proliferation of 3T3-L1 cells were increased by the addition of extract of Italian ryegrass, rye and alfalfa. However, the viability and proliferation of 3T3-L1 cells were decreased by the addition of methanol extract of whole crop barley and white clover. Chloroform and ether extracts from IRG and methanol extracts from corn, alfalfa and whole crops barley increase the differentiation of 3T3-L1 preadipocyte.IRG chloroform and ether extracts revealed beneficial effects on increase of mouse body weight in animal model.
Anti-oxidative and anti-inflammatory activities of 16 sub-fractions isolated from the chloroform extracts of IRG, alfalfa, barley, sorghum, corn were examined using cell culture system and sepsis model and then three to four active fractions from the IRG, alfalfa, and barley were selected respectively for further analysis. These active fractions showed potentials to inhibit LPS-mediated inflammatory cytokines and NO as well as of iNOS expression in RAW264.7 macrophages. Both suppression of ERK and/or p38 MAPK activation and inhibition of NF-kappa B DNA-binding activity appeared to the main mechanisms for their anti-inflammatory potential. In addition, oral supplementation of these active fractions protected the mice against LPS-induced acute damage through inhibition of serum TNF-alpha level in the sepsis model mice.
Subsequently, the active molecules found in the fractions of the three forages (IRG, alfalfa, and barley), were analyzed by HPLC and/or GC/MS. The results revealed that polyphenolic compounds, such as (+)-catechin, caffeic acid, ferulic acid, p-coumaric acid, syringic aldehyde, myricetin, propyl gallate, quercetin and kampferol, are main compounds in the IRG fractions which are responsible for the anti-inflammatory activity. In the case of alfalfa and barley contain phenolic acid derivatives and/or fatty acids are active substances which are reason for the anti-inflammatory activity.
Therefore, these results suggest that anti-oxidative and anti-inflammatory activities of the active fractions derived from IRG, alfalfa, or barley due to presence of phenolic and polyphenolic compounds as well as fatty acids.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 요약문 ... 3
- SUMMARY ... 5
- 목차 ... 7
- 제 1 장 서 론 ... 8
- 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 10
- 제 1 절 국내 연구 현황 ... 10
- 제 2 절 국외 연구 현황 ... 10
- 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 12
- 제 1절 연구개발수행 내용 ... 12
- 제 2 절 연구개발수행 결과 ... 17
- 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 63
- 1절 : 목표대비 달성도 ... 63
- 2절 : 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 63
- 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 66
- 제 1 절 추가연구의 필요성 ... 66
- 제 2 절 타 연구에의 응용 ... 66
- 제 3 절 기업화 추진방안 ... 66
- 제 4 절 기대 및 활용효과 ... 67
- 제 5 절 현재 추진중인 추가적인 논문게재 및 산업재산권 출원사항 ... 67
- 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 68
- 제 1 절 활성산소측정기기 운영 및 기기를 이용한 데이터 창출 ... 68
- 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 75
- 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 76
- 제 9 장 참고문헌 ... 77
- 끝페이지 ... 82
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