초록 ▼

Ⅳ. 연구개발 결과
1. 다시마분말 및 물추출물의 항당뇨 효과 규명
○ 당뇨쥐의 혈청 인슐린, 혈당 및 지질대사에 미치는 영향에 미치는 영향 상승효과 규명
다시마 첨가 식이는 첨가 형태에 관계없이 당뇨쥐의 혈당을 유의적으로 저하시켰다. 고혈당은 산화적 스트레스를 유도하여 당뇨로 인한 대부분의 합병증의 원인이 되므로 다시마 섭취에 의한 혈당강하 효과는 고혈당으로 인한 산화적 스트레스를 억제하여 항당뇨 효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 또한 본 연구에서 당뇨쥐에 다시마 보충식이를 섭취시킨 결과 혈액중의 총 콜레스

Ⅳ. 연구개발 결과
1. 다시마분말 및 물추출물의 항당뇨 효과 규명
○ 당뇨쥐의 혈청 인슐린, 혈당 및 지질대사에 미치는 영향에 미치는 영향 상승효과 규명
다시마 첨가 식이는 첨가 형태에 관계없이 당뇨쥐의 혈당을 유의적으로 저하시켰다. 고혈당은 산화적 스트레스를 유도하여 당뇨로 인한 대부분의 합병증의 원인이 되므로 다시마 섭취에 의한 혈당강하 효과는 고혈당으로 인한 산화적 스트레스를 억제하여 항당뇨 효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 또한 본 연구에서 당뇨쥐에 다시마 보충식이를 섭취시킨 결과 혈액중의 총 콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤 양을 저하시켰고 특히 물추출물의 형태로 보충하였을 때는 유의적으로 감소되었을 뿐 아니라 중성지방도 감소되는 경향을 보였다. 이렇게 당뇨로 인한 혈청지질 상승효과의 억제는 당뇨 합병증인 혈관계통 질환의 예방에 기여하리라 사료된다. 일반적으로 insulin 양이나 작용에 문제가 있는 당뇨병의 경우 포도당을 세포내로 수송하지 못하여 혈당이 증가되고 lipiprotein lipase(LPL) 작용의 부족으로 VLDL의 전환대사가 감소되어 혈중 TG의 농도가 증가하게 된다. 또한 말초조직의 인슐린 수용체의 활성도가 저해되어 혈중 LDL 분해가 감소함에 따라 혈중 콜레스테롤이 증가하게 된다. 본 연구에서 다시마 첨가 식이의 섭취는 혈중 인슐린 농도를 증가시켰으며 증가된 인슐린이 혈당 및 혈청지질의 조절에 기여하였을 것으로 사료된다. 당뇨 쥐에서 다시마의 섭취는 총 지질, 중성지질, 콜레스롤의 배설을 증가시켰으며 다시마 섭취에 의한 지질배설의 증가 또한 당뇨 쥐에서 혈청지질의 개선에 기여하였을 것으로 사료된다.
○ 당뇨쥐 신장의 산화적 스트레스에 미치는 영향규명
다시마 첨가식이가 당뇨 쥐 신장의 산화적 스트레스에 미치는 영향을 규명하기위하여 혈청 creatinine 농도와 TBARS 함량 및 항산화 효소활성을 측정한결과 다시마의 섭취가 신장의 당뇨성 변화에 미치는 영향을 관찰할 수 없었다. 또한 다시마 첨가식이가 당뇨 쥐의 신장조직과 TGF-β의 발현 및 사구체 경화 등에도 유의적인 영양을 미치지 못했다.
따라서 다시마 첨가식이는 혈청 인슐린의 수준을 증가시킴으로써 혈당과 지질대사를 개선시키고 당뇨로 인해 발생하기 쉬운 혈관계질환의 합병증을 예방하는데 기여하였을 것으로 사료되나 신장의 산화적 스트레스를 억제하는 데는 기여하지 못하며 따라서 본 연구 결과에 의하면 당뇨성 신부전의 억제를 위해서는 혈당 강하효과와 별개로 더 많은 연구가 필요하다고 사료된다.
2. 다시마의 간암 및 간암세포주의 전이능 억제 효과 규명
○ 화학적 발암원으로 유도한 쥐 간의 암화과정 억제 효과 규명
본 연구에서 Ito의 중기 모델을 이용하여 (Initiator :DEN, Promoter : partial hepatectomy) GST-P 양성 병소를 유도하고 다시마분말, 물추출물 및 푸코이단의 억제 효과를 살펴본 결과 다시마의 섭취는 화학적 발암원으로 유도한 쥐간에서 전암성 병변의 형성을 억제하였음을 관찰할 수 있었다. 일반적으로 GST-P 양성병소의 수는 개시정도를 면적은 촉진정도로 해석이 되므로 본 연구에서 다시마나 푸코이단의 섭취가 GST-P 양성병소의 크기와 염색강도를 모두 감소시킨 것은 간세포 암화과정의 개시과정과 촉진과정을 모두 억제시킨다고 생각할 수 있다. 특히 GST-P 양성병소의 수는 다시마 분말과 물추출물은푸코이단보다 더 효과적으로 GST-P 양성병소의 수를 감소시켰으며 이는 다시마의 개시과정 억제효과는 단순히 푸코이단의 단독 작용 아니라 푸코이단 이외의 다른 물질이 억제효과를 상승시킨다고 볼 수 있다.
또한 GST 활성도를 측정한 결과 정상군(SSC)에 비해 발암원 처리군(DPC)이 유의적으로 증가하였다. 이때 증가된 GST는 투여된 발암원 및 발암원의 대사물을 해독화하기 위하여 유도되었으리라 생각된다. 발암원 처리 시에는 대조 식이군에 비해 다시마를 섭취한 군의 활성이 낮았고 그 효과는 다시마 분말<물 추출물<푸코이단의 순이었다. 쥐에서 화학적으로 간 세포암을 유도했을 때 CDNB에 대한 GST의 활성은 GGT 양성병소와 증식성 결절이 증가함에 따라 증가하였고 전암성 단계 이후 많이 발현되며 암화과정이 진행 될수록 발현이 증가되어 변형된 세포가 저항성을 갖게 함으로써 종양형성에 기여한다.
따라서 본 연구에서는 GST의 활성이 큰 DPC 군보다 상대적으로 활성이 낮은 DPS, DPW, DPF 군에서 암화과정의 진행이 억제된 것으로 보인다. 즉 다시마의 섭취는 암화과정의 진행을 억제시켰으며 그 효과는 푸코이단이 가장 컸다. 또한 GPx 활성도를 cytosol 분획에서 측정한 결과 정상군(SSC)에 비해 발암원 처리군(DPC)이 유의적으로 증가하였으며 발암원 처리시 다시마를 섭취시키면 그 활성이 감소하였고 그 효과는 다시마 분말<물 추출물<푸코이단의 순으로 GST의 활성과 같은 경향이었다 쥐의 간세포 암화과정에서 전암성 병변이 생성됨에 따라 GPx의 활성은 증가한다하였으므로 본 연구에서 다시마의 섭취가 암화과정에서 발생하는 산화적 스트레스를 감소시켜 전암성 병변 내에서 유기 과산화물을 형성을 저하시키고 따라서 GPx의 활성을 감소시킨 것으로 사료된다.
GR의 활성도는 실험군간 유의적인 차이를 보이지 않았으나 GST나 GPx와 비슷한 경향을 보였다. 간 micorsome에 막 지질과산화정도를 측정하는 방법인 TBARS 함량을 측정한 결과, 지질과산화물이 발암원을 처리하여 암화과정을 유도하였을 때 증가하는 경향을 보였고 암화과정을 유도하면서 다시마를 섭취시킨 결과 유의적으로 감소하였다.
본 연구에서 TBARS 값을 2단계 약물 대사 효소 활성과 비교해 보면 암화과정동안 다시마의 섭취는 전암성 병변 내에서 지질과산화물의 생성을 억제하여 과산화물을 제거하기 위한 2단계 약물 대사 효소의 활성 증가를 억제 시킨 것으로 사료된다.
○ 다시마 물추출물 및 푸코이단의 인간 간암 세포주 성장 및 전이능 억제효과 규명
다시마 물추출물 및 푸코이단은 모두 인간 간암세포주인 HepG2의 성장을 억제시켰으며 이는 투여용량에 의존적(dose-dependant)이었다. 또한 HepG2 세포주의 전이능에 미치는 영향을 살펴 본 결과 다시마 물추출물과 푸코이단은 adhesion을 감소시켰으나 암세포의 침윤과 전이단계에서 중요한 역할을 하는 MMP2 및 MMP9의 발현을 억제시키지는 못했다.
3. 다시마의 유방암 및 유방암세포주의 성장 및 전이능 억제 효과 규명
○ DMBA로 암화과정을 유도한 쥐에서 다시마 및 푸코이단의 유방 암화과정 억제 효과 규명
종양은 DMBA 투여한 실험군 48마리 중에서 21마리에서 발생되었으나, 대조군에서는 발생되지 않았다. 총 발생 종양 수는 114개 발생했으며, 종양의 평균무게는 18.6±7.98g이었다. DMBA 투여 후 기간별 종양 생성여부 및 종양수를 관찰한 결과 8주부터 종양이 생기기 시작하였다. 11주부터 DC군의 종양 발생률이 빠르게 증가하여 희생 직전인 14주에는 10마리 중에서 9마리(90%)가 발생되어 가장 높은 종양 발생률을 보였다. DF군도 꾸준히 증가하여 14주에는 11마리 중에서 9마리에서 (81.8%) 유방 종양이 발생되었고, DW군은 10마리 중에서 7마리에서 발생되었고(70%), DS군은 11마리 중에서 6마리(54.5%)로 가장 낮은 종양 발생률을 보였다. 최종적으로 희생 직전의 마리당 평균 종양 수는 DF군은 3.55±0.72개로 가장 높았고, DC군은 3.1±0.61개, DW군은 2.5±0.56개, DS군은 1.73±0.54개로 가장 낮게 나타났으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다.
유선 상피세포의 증식 정도를 살펴보면, 암화과정을 유도하지 않은 정상군(NC군)의 경우 정상적인 세포의 구조를 유지하고 있었으나, NC군과 비교 시 DC군의 유선과 도관의 상피세포는 증식이 증가되어 multilayer(다층 구조) 구조를 보였다. 반면, DC군과 비교시 DS, DW, DF군의 상피세포는 증식이 감소되었다. 따라서 다시마는 유선 상피세포의 증식을 감소시켜 암 발생을 억제시킨 것으로 사료된다. 또한 유선의 분열 여부를 알아보기 위하여 분열하는 세포의 DNA 증식 과정 중 S-phase에서 thymidine을 대신하여 결합하는 BrdU(5-bromo-2-deoxyuridine)를 이용하여 세포의 증식을 측정하는 지표인 BrdU 면역조직화학 검사를 하여 다시마가 유선세포 증식에 미치는 영향을 살펴보았다. NC, DW, DF군의 유선에서는 BrdU 양성세포가 나타나지 않았고, DS군은 단지 작은 수의 BrdU 양성세포를 관찰하였다. 그러나 DC군의 유선은 분열중인 상피세포에서 BrdU 양성세포가 관찰되었다. 따라서 다시마는 유선 상피세포의 증식을 감소시키는데 작용하여 암발생을 억제할 수 있다고 사료된다.
한편 각 군의 종양조직에서 유선과 도관 상피세포의 분화 정도와 tumor cell 증식 형태의 조직학적 차이를 관찰한 결과 DC군의 유선암은 주로 solid carcinoma를 보여 다른 군과 비교 시 유선암 형태가 다르고, 암화과정이 진행된 형태를 보여주는 neoplastic tumor cells의 수가 높게 관찰되었다. 반면, DC군과 비교시 DS, DW, DF군의 유선암은 주로 cystic adenocarcinoma 혹은 papillary adenocarcinoma 형태를 보였고, neoplastic cell의 수가 작게 관찰되었다. 각 군의 종양조직에서 BrdU 결합에 관한 면역조직학적 관찰 결과 DS, DW, DF,군의 종양조직에서는 solid mass에서 많은 BrdU 양성세포들을 보인 DC군에 비해 BrdU 양성 세포들의 개체수가 감소된 것으로 관찰되었다.
다시마가 종양조직의 근육상피세포(myoepithelial cell) 분화에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 α-smooth muscle actin의 발현을 살펴본 결과, DS, DW, DF군은 DC군과 비교시 α-smooth muscle actin 발현이 증가되어 더 분화되고 조직화된 선의 구조를 보이는 근육상피세포를 유지하고 있음을 알 수 있었다. 대조적으로, DC군 종양에서 α-smooth muscle actin 발현은 강도와 빈도에서 감소되었을 뿐 아니라 종양 내 근육상피세포로 구성된 조직의 분괴 형태가 많이 관찰되었다.
○ 다시마 및 푸코이단이 DMBA로 암화과정을 유도한 쥐간의 phase II 효소 활성도 및 지질과산화도에 미치는 영향
많은 발암물질의 대사에서 glutathione S-transferase(GST)는 해독화 과정으로 생각되고 있다. 본 연구에서 GST활성도를 측정한 결과 정상군에 비해 DS군이 증가하였고, DF군에서는 가장 낮게 나타났다. 이때 증가된 GST는 투여된 발암원 및 발암원의 대사물을 해독화하기 위하여 유도되었으리라 생각된다. Glutathione peroxidase(GPx) 활성도를 비교해 보면 정상군(NG)에 비해 발암원 처리군인 DC군에서 증가하였으며, DF군< DS군 < DW군 순으로 증가하였지만 유의적인 차이는 보이지 않았다. Glutathione reductase(GR)의 활성도 또한 실험군 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다.
○ 다시마 및 푸코이단이 DMBA로 암화과정을 유도한 쥐의 혈청 효소에 미치는 영향
다시마 및 푸코이단의 섭취는 혈청 GOT, GPT, LDH(lactate dehydrogenase)의 활성 및 BUN(blood urea nitrogen), albumin의 농도에 유의적인 영향을 주지 않았다.
○ 다시마 물추출물 및 fucoidan의 인간 유방암 세포주 성장 및 전이능 억제효과 규명
세포별로 보면, 유방암 세포 MCF-7, MDA-MB-231 세포주 모두 50㎍/㎖ 농도의 다시마 물추출물이나 푸코이단에 의해 유의적으로 성장이 억제되었으며 100㎍/㎖ 농도에서는 억제 효과가 더 컸다.
다시마 물추출물과 푸코이단이 두 유방암 세포주의 전이능에 미치는 영향을 살펴보고자 adhesion assay와 Cell motility assay를 실시한 결과 두 세포주 모두 다시마 물추출물과 푸코이단에 의해 adhesion이 감소되었다. MCF-7 세포의 경우 물추출물과 푸코이단 모두100㎍/㎖의 농도로 처리했을 때만 adhesion이 유의적으로 감소되었으나 MDA-MB-231 세포는 50㎍/㎖로 처리하였을 때도 대조군에 비해 유의적으로 감소되었으며 100㎍/㎖농도로 처리 시는 더 감소되었다. 그러나 다시마 물추출물이나 푸코이단 모두 암세포의 증식, 침윤, 전이 및 종양 등을 활성화시키는데 기여하는 MMP 발현에는 영향을 주지 못한 것으로 나타났다.
4. 다시마를 이용한 응용제품의 개발
○ 다시마 쿠키의 제조 및 다시마 쿠키의 항산화력 측정
다시마 쿠키의 퍼짐성 지수는 다시마 분말 첨가량이 많을수록 적은 것으로 나타났다.
쿠키의 수분함량은 다시마 분말 첨가량이 많을수록 높았으며, 대조군은 3.31로 유의적으로 가장 낮은 수분함량을 보였다. 다시마 쿠키의 부피는 대조군에 비해 다시마 분말을 첨가한 쿠키의 부피가 더 많이 증가되는 것으로 나타났다. 쿠키의 밝은 정도를 나타내는 L값은 대조군이 유의적으로 가장 밝게 평가되었으나 다시마 분말 3% 첨가군과는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 시료의 붉은 정도를 나타내는 a값은 다시마 분말 9% 첨가군이 유의적으로 특성이 강한 경향을 나타내었고 나머지 시료들은 유의차를 보이지 않았다. 쿠키의 노랑정도를 나타내는 b값에서는 다시마 분말을 3% 첨가한 쿠키가 유의적으로 가장 높은 수치를 나타내었다. 다시마 분말을 다양한 수준으로 대체한 쿠키의 경도를 rheometer로 측정한 결과, 다시마 분말을 첨가한 시료군이 대조군에 비하여 높은 경향을 나타냈으나 다시마 분말 3%와 6% 첨가군 간에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다.
관능검사를 실시한 결과 쿠키의 색은 대조군이 가장 높게 나타났으며 9% 첨가군은 가장 낮은 점수를 보였다. 쿠키의 맛, 풍미, 조직감에 있어서도 3% 첨가군이 가장 높은 점수를 보여 전반적인 기호도 또한 3% 첨가 쿠키가 가장 높았다. 다시마 분말 쿠키의 기호도검사 결과, 쿠키의 외관, 고소한 향미, 조직감 등에서 3% 첨가군이 가장 높아 전반적인 기호도 또한 가장 높았다.
지질의 산가는 3%와 6% 첨가 쿠키에서 가장 낮게 나타나 지질의 산화 억제에 효과적이었다. 다시마 분말 첨가 쿠키의 저장 중 과산화물가를 측정한 결과 저장기간동안 증가를 보인 대조군에 비해 다시마 분말 3%와 6% 첨가 쿠키는 상당히 안정한 효과를 보였으며, 9% 첨가 쿠키에서는 대조군보다 낮았다. 다시마 분말 쿠키의 저장에 따른 TBA가의 변화는 모든 실험군에서 저장 전 기간을 통하여 증가하였다. 다시마 분말 쿠키의 TBA 가는 전반적으로 대조군에 비해 낮은 값을 나타내 지방의 산화를 지연시켰음을 알 수 있었다. 다시마 분말 첨가량에서는 3%와 6% 첨가 쿠키가 9% 첨가쿠키보다 낮은 TBA가를 나타내어 산가와 유사한 결과를 보였으며, 대조군이 가장 높게 나타났다.
○ 다시마 매작과의 제조 및 다시마 매작과의 항산화력 측정
다시마 추출물을 기질 대두유에 첨가한 뒤 50℃에서 30일간 저장하면서 산가, 과산화물가 및 TBS가를 측정한 결과, 각 용매별 추출물은 대조구에 비해 항산화 효과는 높으며 과산화물가와 TBA가는 낮은 값을 보였다. Rancimat 방법에 의해 다시마 용매추출물의 대두유에 대한 항산화력릏 측정한 결과 MeOH 추출군은 BHT군에 비해 항산화 효과가 높게 나타났으며, EtOH추출군은 BHT군보다는 낮았으나 다른 시료 군과 비교했을 때 높은 항산화력을 보였다.
다시마 분말을 첨가한 매작과의 저장에 따른 지질의 산가 변화를 나타낸 것으로 저장 10일까지는 완만히 증가하다가 그 후로 급격히 증가하였다. 다시마 분말 첨가량에 따른 변화를 살펴보면 대조구보다 첨가군 에서 훨씬 낮게 나타나 다시마 추출물이 매작과의 저장 동안 중성지방의 ester결합의 가수분해로 인한 유리 지방산의 생성을 억제하는데 효과적임을 보여 주었다. 반면 다시마 분말 첨가량이 많은 15%에서는 저장 30일 이후부터 저장 40일 까지 대조구와 큰 차이가 없이 거의 비슷하게 산가가 높게 나타나 지방의 산패를 억제하는데 효과가 떨어지는 것으로 나타났다. 다시마 분말을 첨가한 매작과의 저장 중 과산화물가를 측정한 결과 대조군의 경우 저장 30일 경에 38 meq/kg 로 가장 높은 과산화물가를 나타내다가 그 후에는 감소하였다. 한편 다시마 분말 3% 와 9% 첨가군은 대조군에 비해 안정한 효과를 보여 지방의 산화를 억제함을 알 수 있었으며, 모든 시료에서 30일 이후부터는 감소하는 경향을 보였다 다시마 분말을 첨가한 매작과의 저장에 따른 TBA가의 변화를 측정한 결과 모든 실험군에서 저장기간이 증가함에 따라 TBA가는 점차로 증가하였으나, 다시마 분말을 첨가한 매작과의 TBA가가 전반적으로 대조군에 비해 낮은 값을 나타내 지방의 산화를 지연시켰음을 알 수 있었다. 다시마 분말 첨가군에서는 3%와 9% 첨가군이 대조군보다 낮은 값을 나타내 지방의 산화를 지연시켰음을 알 수 있었지만, 15% 첨가군은 저장 30일 이후에는 대조군보과 거의 비슷하게 나타나 오히려 지방의 산화를 촉진시키는 것으로 나타났다.

Abstract ▼

Ⅳ. Result of research
1. Anti-diabetic effect of sea tangle
Serum insulin was increased by dietary supplementation of sea tangle in the diabetic rats. Blood glucose levels of diabetic rats supplemented with dietary sea tangle powder or water extract were lower than that of diabetic rats fed co

Ⅳ. Result of research
1. Anti-diabetic effect of sea tangle
Serum insulin was increased by dietary supplementation of sea tangle in the diabetic rats. Blood glucose levels of diabetic rats supplemented with dietary sea tangle powder or water extract were lower than that of diabetic rats fed control diet.
Dietary sea tangle also reduced serum total cholesterol, LDL-cholesterol and
triglyceride in diabetic rats. Hepatic lipids were reduced and fecal excretion of lipids was increased in the diabetic rats supplemented with dietary sea tangle. These results indicate that dietary sea tangle decreased blood glucose and improved the lipid metabolism in STZ-induced diabetic rats and this effect might be exerted by increases in serum insulin and fecal excretion of lipids.
We investigated the effect of dietary supplementation of sea tangle on the pathological scoring of diabetic kidneys in streptozotocin(STZ) induced diabetic rats.
However, dietary supplementation of sea tangle did not play a role in pathology of diabetic kidneys. We also investigated the effect of supplementation of dietary sea tangle on antioxidant enzyme activity as indices of oxidative stress in diabetic rats.
Sea tangle supplementation had no effect on plasma creatinine level. Dietary supplementation with sea tangle powder significantly increased activity of glutathion S-transferase. However there was no significant difference among the experimental groups in renal malondialdehyde levels, a marker of lipid peroxidation, and the activity of antioxidant enzyme(GPx and GR) in renal tissue. These results indicate that decreased blood glucose by increased insulin is not linked with protection against diabetic kidneys in the diabetic rats supplemented with sea tangle.
2. Protective effect of sea tangle and fucoidan on the liver cancer
We examined the anti-cancer effect of sea tangle and fucoidan, in vivo and in vitro.
First, in vivo anticarcinogenic effect was examined to show the preventive effect of sea tangle (powder, water extract) and fucoidan on the hepatocellular- arcinogenesis.
Food efficacy and liver weight/body weight were not significantly different among the groups. GST-P+ foci were expressed in the liver induced carcinogenesis by DEN and PH. Dietary sea tangle decreased the frequency of GST-P+ foci, TBARS content, and activities of GST and GPx in the rat liver induced hepatocellular carcinogenesis. Water extract of sea tangle was most effective in decreasing the frequency of GST-P+ foci.
Fucoidan also decreased the frequency of GST-P+ foci, TBARS content, and activities of GST and GPx in the rat liver induced hepatocellular carcinogenesis. This result suggests that dietary sea tangle and fucoidan suppress the chemically induced hepatocellular carcinogenesis in the rats.
We also determined the effect of water extract of sea tangle and fucoidan on the proliferation of HepG2 cells. Both of water extract and fucoidan inhibited proliferation of HepG2 cells dose dependently.
Finally, We analyzed the adhesion and the activities of MMP2 and 9 of HpeG2 cells to determine the effect of water extract of sea tangle and fucoidan on the metastasis of HepG2cells. Both of water extract and fucoidan didn't inhibit adhesion of HepG2 cells at the concentration of 50㎍/㎖ and 100㎍/㎖ . MMP2 and 9 activities were not affected by both of water extract and fucoidan treatment.
3. Protective effect of sea tangle and fucoidan on the breast cancer
The purpose of this study is to examine the effect of sea tangle and fucoidan on the carcinogenesis of breast in the rats treated with DMBA.
Intake of diet and weight were not significantly different among groups. We found no tumor in normal rats which were administered just carrier instead of DMBA. The rats treated with DMBA had tumors regardless of diet. After 14 weeks after DMBA treatment, the tumor incidence of rats fed control diet was highest among the DMBA treated groups. Sea tangle powder, water extract and fucoidan lowered tumor incidence.
Histological feature in mammary gland of each group showed differences in the degree of proliferation of glandular and ductular epithelial cells. The mammary gland of DC (DMBA+control diet) group revealed increased level in proliferation of glandular and ductular epithelial cells compared with the NC(Normal+control diet) group. DS(DMBA+sea talge powder), DW(DMBA+water extract), DF(DMBA +fucoidan) groups revealed decreased level of epithelial cell proliferation compared with DC group. NC, DW, DF group showed no BrdU positive cells in mammary gland and DS group revealed only small number of BrdU positive cells. However, DC group showed a few BrdU positive cells in proliferative epithelium of mammary gland.
Histological feature in mammary gland tumor of each group showed differences in the degree of differentiation of glandular and ductular epithelial cells and pattern of tumor cell proliferation. According to immunohistochemical findings for BrdU incorporation in mammary gland tumor of each group, DS, DW, DF group showed decreased population of BrdU positive cells in mammary gland tumor compared with DC group. Immunohistochemical findings for expression of alpha smooth muslce actin in mammary gland tumor of each group . DS, DW, DF groups reveal increased alpah smooth muscle expression level in myoepithelial cells indicating more differentiated histological appearance and more organized glandular structure compared with DC group. In contrast, the expression for alpha smooth muscle actin in DC group tumors is not only decreased in intensity and frequency, but also shows a more randomly disorganized pattern showing undifferentiated status of mammary gland tumor
There were no significant differences in TBARS content, and activities of GST, Gpx and GR among groups. This result suggest that sea tangle and fucoidan didn't have protective role on the oxidative stress by DMBA treatment. We determined the activities of serum ALT, AST and BUN content but we found no differences among groups.
We also determined the effect of water extract of sea tangle and fucoidan on the proliferation of human breast carcinoma cell lines. We chose as a model two human breast carcinoma cell lines, MCF-7 and MDA-MB-231. Both of water extract and fucoidan inhibited proliferation of MCF-7 and MDA-MB-231 cells dose dependently.
We analyzed the adhesion and the activities of MMP2 and 9 to determine the effect of water extract of sea tangle and fucoidan on the metastasis of MCF-7 and MDA-MB-231 cells. Both of water extract and fucoidan inhibited adhesion of MCF-7 and MDA-MB-231 cells at the concentration of 50㎍/㎖ and 100㎍/㎖ . MMP2 and 9 activities were not affected by both of water extract and fucoidan treatment in MDA-MB-231 cells. However, MMP2 and 9 activities were reduced by treatment of water extract and 100㎍/㎖ of fucoidan in MCF-7 cells. To summarize theses results, sea tangle inhibited the tumorigenesis of mammary gland in vivo, and the growth of human breast carcinoma cell lines but not effectively inhibited the activities of MMP.
Development of food product with sea tangle
We developed cookies and Maejakgwa Made with sea tangle powder and determined antioixdative effect of sea tangle and quality characteristics.
The cookies were stored at 30℃ for 45 days. The 3% sea tangle powder(STP) had higher pH value compared to the other groups and control. As more STP was added, the L-value and b-value decreased, and the a-value increased for the color values. The results of sensory evaluation and acceptance test showed that the cookies with 3% STP was significantly more preferable in overall acceptability than the others. The acid value, peroxide value, and thiobarbituric acid value were lower in cookies with 3% and 6% STP than in those cookies made 9% STP and the control cookies.
Acid value of Maejakgwa was increased during the storage time, but it was lower in Maejakgwa made with STP than in the control group. Peroxide value was increased rapidly for 30 days and then decreased. TBA value was lower in Maejakgwa made with 3, 9% STP power than in those made with 15% STP and the control.
We also determined the antioxidative effects of STP solvent extracts and Maejakgwa made with STP. The solvent extracts of STP were added to soybean oil in the quantity of 0.05%. The solvents used were methanol, ethanol, ethyl acetate and petroleum ether. Soybean oil without the addition of STP was used as a negative control. Soybean oil with 0.02% butylated hydroxytolune(BHT) and α-tocopherol were used as positive controls. Each sample was stored at 50℃ for 30 days. The oxidation level of these samples was determined by measuring the acid value, peroxide value and thiobarbituric acid(TBA) value. The oxidation level of solvent extracts of 0.05% STP was lower than both the negative control and α-tocopherol. Especially, methanol extract of 0.05% STP was the lowest. The methanol extract (316 min) and ethanol extract (309 min) demonstrated longer induction periods, compared to the control (255 min), α-tocopherol(281min) and EA (256 min) by Rancimat method.
We can conclude, on the basis of the results, that sea tangle has antidiabetic and anticancer effect. Sea tangle also has an antioxidative effect during the storage of food products made with sea tangle and quality characteristics including preference of the producted is increased.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 13
• CONTENTS ... 19
• 목 차 ... 25
• 제 1 장. 연구개발과제의 개요 ... 30
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황 및 과학기술정보 ... 31
• 1. 국내·외 관련연구의 현황과 문제점 ... 31
• 제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 32
• 제 1 절. 기능성 식품 개발을 위한 다시마의 항 당뇨 효과 규명 ... 32
• (1) 연구방법 ... 32
• 1. 실험동물 및 식이 ... 32
• 2. 실험 방법 ... 32
• 가. 당뇨유도 ... 32
• 나. 체중, 식이 섭취량 및 수분 섭취량 ... 33
• 다. 시료 수집 및 전 처리 ... 33
• 라. 시료 분석 ... 33
• ① 혈중 인슐린 농도 측정 ... 33
• ② 혈당 ... 33
• ③ 변 수집 ... 33
• ④ 혈청 지질 ... 33
• ⑤ 신장의 조직학적 검사 ... 33
• (2) 연구결과 ... 34
• 1. 식이 섭취량 및 수분 섭취량, 체중 ... 34
• 2. 인슐린 농도 저하 억제 효과 ... 35
• 3. 다시마 식이의 혈당상승 억제 효과 ... 36
• 4. 혈청지질 농도 상승 억제 효과 ... 37
• 5. 다시마의 섭취가 당뇨 쥐에서 간 및 변의 지질 함량에 미치는 영향 ... 38
• 6. 신장의 병리학적 변화에 미치는 영향 ... 41
• 7. 다시마의 섭취가 당뇨 쥐에서 신장의 산화적 스트레스 억제에 미치는 영향 ... 44
• 가. 혈청 크레아티닌(creatinine) 농도에 미치는 영향 ... 44
• 나. 신장 microsome 의 지질과산화물(TBARS)의 형성에 미치는 영향 ... 45
• 다. 신장의 glutathione 의존성 항산화 효소계에 미치는 영향 ... 46
• 제 2 절. 기능성 식품 개발을 위한 다시마의 간암 억제 효과 규명 ... 48
• (1) 연구방법 ... 48
• 1. 다시마의 간세포 암화과정 억제효과 규명 ... 48
• 가. 실험동물의 사육 ... 48
• 나. 실험식이 및 발암물질의 투여 ... 48
• 다. 시료 수집 및 전처리 ... 48
• 라. 면역조직화학적 검사(태반형 glutathione S-transferase) ... 49
• 마. 생화학적 검사 ... 50
• ① Thiobarbituric acid-reactive substance(TBARS) 함량측정 ... 50
• ② Glutathione S-transferase(GST)의 활성도 ... 50
• ③ Glutathione peroxidase(GPx)의 활성도 ... 50
• ④ Glutathione reductase(GR)의 활성도 ... 50
• ⑤ 단백질 함량의 측정 ... 50
• 2. 간암 세포주의 성장 및 전이능에 미치는 영향 ... 50
• 가. 세포주 및 배양 조건 ... 50
• 나. Cell Proliferation Assay ... 51
• 다. Cell Adhesion Assay ... 51
• 라. Gelatin zymography ... 51
• 마. 통계학적 처리 ... 52
• (2) 연구결과 ... 52
• 1. 다시마의 간세포 암화과정 억제효과 규명 ... 52
• 가. 다시마의 섭취가 화학적 발암원으로 유도한 쥐의 식이효율, 체중, 간무게에 미치는 영향 ... 52
• 나. 다시마의 섭취가 화학적 발암원으로 유도한 쥐에서 혈청 GOT 및 GPT에 미치는 영향 ... 53
• 다. 다시마의 섭취가 화학적 발암원으로 유도한 쥐간의 전암성 병변 형성에 미치는 영향 ... 54
• 라. 다시마의 섭취가 화학적 발암원으로 유도한 쥐간의 phase II 효소 활성도 및 지질과산화도에 미치는 영향 ... 57
• 마. 다시마의 섭취가 화학적 발암원으로 유도한 쥐간의 조직학적 변화에 미치는 영향 ... 60
• 2. 간암 세포주의 성장 및 전이능에 미치는 영향 ... 62
• 제 3 절. 기능성 식품 개발을 위한 다시마의 유방암 억제 효과 규명 ... 64
• (1) 연구방법 ... 64
• 1. In vivo에서 DMBA로 유도한 유방 암화과정에 미치는 영향 ... 64
• 가. 실험동물 및 실험설계 ... 64
• 나. 유방 종양 보유율과 종양개수 및 종양 무게 측정 ... 64
• 다. 조직병리학적 검사 ... 64
• 라. 면역 조직화학적 검사 ... 64
• 2. DMBA를 처리한 쥐간의 항산화 효소 및 혈액 효소 활성에 미치는 영향 ... 65
• 가. Thiobarbituric acid-reactive substance(TBARS) 함량측정 ... 65
• 나. Glutathione S-transferase(GST)의 활성도 ... 65
• 다. Glutathione peroxidase(GPx)의 활성도 ... 65
• 라. Glutathione reductase(GR)의 활성도 ... 65
• 마. 단백질 함량의 측정 ... 65
• 바. 혈청의 효소 활성 및 BUN, albumin 함량 측정 ... 65
• 3. 유방암 세포주의 성장에 미치는 영향 ... 66
• 가. 세포주 및 배양 조건 ... 66
• 나. Cell Proliferation Assay ... 66
• 다. Cell Adhesion Assay ... 66
• 라. Gelatin zymography ... 67
• 마. 통계학적 처리 ... 67
• (2) 연구결과 ... 67
• 1. 다시마가 화학적으로 유도한 유방의 암화과정 억제효과 ... 67
• 가. 다시마의 섭취가 화학적 발암원으로 유도한 쥐의 식이효율과 체중에 미치는 영향 ... 67
• 나. 다시마의 섭취가 화학적 발암원으로 유도한 쥐에서 유방종양 보유율과 종양개수 및 종양무게에 미치는 영향 ... 68
• 다. 다시마가 유방암을 유도했을 때 유방조직 및 종양의 조직학적 변화에 미치는 영향 규명 ... 70
• 2. 다시마 섭취가 화학적 발암원으로 유도한 쥐간의 phase II 효소 활성도 및 지질과산화도에 미치는 영향 ... 75
• 3. 다시마가 암세포의 성장 및 전이능에 미치는 영향 규명 ... 78
• 제 4 절. 다시마를 이용한 응용제품 개발-다시마 쿠키 ... 82
• (1) 연구방법 ... 82
• 1. 실험 재료 및 제조방법 ... 82
• 가. 실험 재료 ... 82
• 나. 쿠키의 재료 배합비 ... 82
• 다. 쿠키의 제조방법 ... 82
• 라. 반죽의 pH와 밀도 측정 ... 83
• 마. 쿠키의 수분함량 및 퍼짐성 측정 ... 83
• 바. 쿠키의 부피측정 ... 84
• 사. 쿠키의 색도 측정 ... 84
• 아. Rheometer에 의한 Texture 특성 ... 84
• 자. 쿠키의 관능검사 ... 84
• 차. 쿠키의 기호도 검사 ... 85
• 카. 저장기간에 따른 쿠키의 유지 추출과 항산화 효과 측정 ... 85
• 타. 통계처리 ... 85
• (2) 연구결과 ... 86
• 1. 반죽의 밀도 및 pH ... 86
• 2. 쿠키의 퍼짐성, 수분함량 및 부피 ... 86
• 3. 쿠키의 색도 ... 87
• 4. Rheometer에 의한 Texture 특성 ... 88
• 5. 관능검사 ... 89
• 6. 기호도 검사 ... 90
• 7. 저장 중 쿠키의 항산화 효과 ... 90
• 가. 산가의 변화 ... 90
• 나. 과산화물가의 변화 ... 91
• 다. TBA가의 변화 ... 92
• 제 5 절. 다시마를 이용한 응용제품 개발-다시마 매작과 ... 93
• (1) 연구방법 ... 93
• 1. 실험재료 및 시약 ... 93
• 2. 다시마 추출물의 제조 ... 93
• 3. 다시마 추출물을 첨가한 식용대두유의 제조와 항산화력 측정 ... 94
• 4. 다시마 분말을 첨가한 매작과의 제조 ... 94
• 5. 다시마 분말을 첨가한 매작과의 항산화력 측정 ... 95
• (2) 연구결과 ... 96
• 1. Oven법에 의한 다시마 용매추출물의 산화 안정성 ... 96
• 2. Rancimat 방법에 의한 다시마 용매추출물의 산화 안전성 ... 98
• 3. 다시마 분말을 첨가한 매작과의 산가 ... 99
• 4. 다시마 분말을 첨가한 매작과의 과산화물가 ... 100
• 5. 다시마 분말을 첨가한 매작과의 TBA가 ... 101
• 제 4 장. 연구개발 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 103
• 제 1 절. 연차별 연구개발목표와 내용 ... 103
• 제 2 절. 평가의 착안점 ... 105
• 제 3 절. 관련분야에의 기술발전에의 기여도 ... 106
• 제 5 장. 연구개발결과의 활용계획 ... 107
• 제 6 장. 참고문헌 ... 110
• 끝페이지 ... 120