초록 ▼

본 연구는 국내의 다양한 지역에서 수집된 프로폴리스의 생리활성에 대한 평가를 행하는 동시에 그 구성성분을 밝혀내어 국내산 프로폴리스에 관한 기초자료를 확립하고(2010년도), 혈관신생 억제활성 및 기능적 특성을 분석ㆍ화학적 측면뿐만 아니라 분자 메커니즘과 같은 생화학적 측면으로부터 밝혀내는 것(2011-2012년도)을 목표로 수행하였다.
연구 1차년도(2010년)에는 국내에서 수집된 프로폴리스를 기능성식품 소재로서 적절한지 평가하기 위하여 항산화, 항균 등 다양한 생리활성 실험뿐 아니라 HPLC, MS 등의 기기분석을 통하여

본 연구는 국내의 다양한 지역에서 수집된 프로폴리스의 생리활성에 대한 평가를 행하는 동시에 그 구성성분을 밝혀내어 국내산 프로폴리스에 관한 기초자료를 확립하고(2010년도), 혈관신생 억제활성 및 기능적 특성을 분석ㆍ화학적 측면뿐만 아니라 분자 메커니즘과 같은 생화학적 측면으로부터 밝혀내는 것(2011-2012년도)을 목표로 수행하였다.
연구 1차년도(2010년)에는 국내에서 수집된 프로폴리스를 기능성식품 소재로서 적절한지 평가하기 위하여 항산화, 항균 등 다양한 생리활성 실험뿐 아니라 HPLC, MS 등의 기기분석을 통하여 성분ㆍ화학적인 연구 및 기능성을 검증하였으며, 2, 3차년도(2011-2012년도)에는 혈관신생 억제활성을 중심으로 연구(in vitro, in vivo, 분자 메커니즘 등)를 진행함으로서 암 예방, 재발방지 및 치료에 대한 과학적 근거를 밝히는 것을 목적으로 하였다.
[1차년도] 우리나라 9개의 도(道)로부터 각 2개의 시료를 수집(총 18개, P1-P18)한 후 에탄올에 추출하고(EEP, ethanol extract of propolis) 이에 대한 성분분석 및 생리활성을 진행하였다. 그 결과, total polyphenol 및 flavonoid 함량은 각 135.8∼307.2 mg/g of EEP, 45.1∼111.4 mg/g of EEP로 제주 지역에서 수집된 프로폴리스에서 다소 낮은 함유량을 나타내기는 하였으나 국내산 프로폴리스의 total polyphenol 함량은 높은 수준이며 매우 우수한 것으로 평가되었다. 뿐만 아니라 항산화, 항균, 항곰팡이 활성 등도 다른 나라에서 수집된 시료에 비하여 높은 것으로 확인되었으며, 이는 프로폴리스 내 함유되어 있는 total polyphenol 함량과 높은 상관관계가 있는 것으로 평가되었다. 또 구체적인 구성성분이 밝혀지지 않은 국내산 프로폴리스의 구성성분 확립을 위하여 HPLC, MS, NMR 등의 기기분석을 이용하여 프로폴리스를 분획ㆍ동정하고 각 구성성분에 대한 정성ㆍ정량 분석을 수행한 결과, 대부분의 프로폴리스는 비슷한 패턴의 HPLC 결과를 나타내었으며 성분의 함유량에 다소 차이가 있으나 18개의 성분(a, caffeic acid; b, p-coumaric acid; c, ferulic acid; d, 3,4-dimethoxycinnamic acid; e, pinobanksin 5-methyl ether; f, pinobanksin; g, kaempferol; h, apigenin; i, cinnamylideneacetic acid; j, pinocembrin; k, benzyl caffeate; l, pinobanksin 3-acetate; m, chrysin; n, phenethyl caffeate; o, galangin; p, cinnamyl caffeate; q, pinostrobin; r, tectochrysin)이 함유되어 있는 것을 확인하였다.
[2차년도] 국내산 프로폴리스에 대한 in vitro 및 in vivo 혈관신생 억제활성을 평가한 결과, 모든 시료(P1-P18)에서 농도의존적으로 높은 혈관신생 억제활성을 나타내었으며(3.13-50 μg/ml, in vitro) 이는 Human umbilical vein endothelial cells(HUVECs) 내 apoptosis 유도에 의한 증식억제로 확인되었다. 뿐만 아니라 Chick chorioallantoic membrane(CAM) assay(鷄胚漿尿膜法)를 이용한 in vivo 실험 결과, 모든 시료에서 강한 혈관신생 억제활성을 나타내었으며 농도의존적으로 억제활성이 높아지는 것으로 확인되었다 (6.25-25 μg/egg).
[3차년도] 2차년도 연구 결과를 바탕으로 강한 혈관신생 억제작용을 나타내는 시료에 대한 억제 작용기전을 밝혀내기 위하여 Western Blot법을 이용하여 분자 레벨에서의 여러 signal 변화를 해석하였다. 특히, 혈관신생의 중요한 스텝인 관강형성(tube formation)에 관여하는 signal과 세포 사(死)에 관계하는 signal의 변화를 밝혀내기 위하여, apoptosis(caspase-3의 활성화 및 그 기질 단백질인 PARP, lamin A/C 등의 단백질 절단), 증식ㆍ분화, 생존 관련(ERK 1/2, p38, Akt 등의 활성화) 및 혈관신생에 특이적인 단백질(VE-cadherin, PECAM-1 등의 변화) 등에 대한 활성화 및 단백질의 질적ㆍ양적 변화를 해석하였다. 그 결과, 국내산 프로폴리스의 혈관신생 억제는 혈관내피세포의 apoptosis 유도(caspase-3, PARK, lamin A/C의 활성화)와 세포의 증식 및 생존 억제(ERK 1/2, p38의 인산화), 세포간 접착인자(VE-cadherin, PECAM-1)의 감소 유도에 의한 것으로 밝혀졌다.
따라서 본 연구결과로부터 혈관신생 억제작용을 중심으로 한 국내산 프로폴리스의 기능성과 품질의 우수성은 과학적으로 입증되었으며, 이는 국내산 프로폴리스를 이용한 기능성식품의 개발ㆍ제품화에 있어 기초자료가 될 것이다. 그리고 국내 프로폴리스 시장의 확대와 소비자의 인지도 상승뿐만 아니라 국내 양봉농가의 소득증대, 양봉산업계의 활성화, 국민 건강에 대한 사회공헌 등에도 크게 기여할 것으로 기대된다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 7
• 끝페이지 ... 8