초록 ▼

○ 연구결과
항 고혈압성 약용작물, 천궁, 당귀, 노간주나무의 용매별 추출물 중, phasic relaxation은 천궁에서, long-term relaxation은 당귀 추출물에서 나타났으며 각 추출물의 용매분획 시 phasic relaxation은 물층, long-term relaxation은 butanol층으로 각각 분리되었다. 천궁 phasic relaxation의 작용기전으로 혈관내피세포에서 분비되는 nitric oxide 및 muscarinic receptor가 추정되었으며 이 작용은 기 보고된 천궁의 혈관확장물질

○ 연구결과
항 고혈압성 약용작물, 천궁, 당귀, 노간주나무의 용매별 추출물 중, phasic relaxation은 천궁에서, long-term relaxation은 당귀 추출물에서 나타났으며 각 추출물의 용매분획 시 phasic relaxation은 물층, long-term relaxation은 butanol층으로 각각 분리되었다. 천궁 phasic relaxation의 작용기전으로 혈관내피세포에서 분비되는 nitric oxide 및 muscarinic receptor가 추정되었으며 이 작용은 기 보고된 천궁의 혈관확장물질 tetramethylpyrazine과는 다른 작용기작에 기인하는 것으로 확인되었다. 또한 butanol층의 long-term relaxation은 K⁺ channel과는 직접적인 관련이 없으며 Ca²⁺ channel antagonistic mechanism과 연관된 것으로 나타났다. 천궁과 당귀를 이용한 활성 농축액 제조를 위해 적정 추출법으로 ethanol 환류냉각추출법을 선정하고 천궁, 당귀 각각 및 적정비율(1:3, 1:1, 3:1)로 혼합하여 추출한 추출물에 대해 혈관확장활성을 평가하였다. 천궁:당귀 = 1:1 혼합 추출물의 활성이 가장 높게 나타났으며 특히 물층의 phasic relaxation(약 92%)은 다른 시료에 비해 유의적으로 높았다. 천궁, 당귀 1:1 혼합추출물과 그 물층 및 butanol 층 획분을 SHR에 경구 투여하고 혈압의 변화를 관찰한 결과 모든 시료에서 투여 1시간 이후부터 혈압강하효과가 나타났으며 투여 24시간 후에는 초기수준으로 회복되었다. 본 연구결과, 천궁 및 당귀 혼합 추출액으로부터 제조한 활성 농축액의 항고혈압활성 식품소재로서의 활용이 기대되었다.

Abstract ▼

Ⅳ. Results and Opinion for Future Use
1. Antihypertensive activity of medicinal plants and development of hypotensive food materials
Medicinal plants have been used widely as traditional remedies in Asian countries for hundreds of years. Current research efforts in science are narrowing the kn

Ⅳ. Results and Opinion for Future Use
1. Antihypertensive activity of medicinal plants and development of hypotensive food materials
Medicinal plants have been used widely as traditional remedies in Asian countries for hundreds of years. Current research efforts in science are narrowing the knowledge gap between the traditional and scientific use of plants in treating various health conditions. So, this study was intend to determine the effect of some medical plats, L. wallichii, A. pubescens, and J. squamata, as on hypertension and develop functional food or neutraceuticals with biologically active components.
Each exract, was extracted with different solvent, of L. wallichii, A. pubescens, and J. squamata, was examined on the angiotensin converting enzyme and the rat thoracic aortic rings. All of extracts were not inhibited the angiotensin converting enzyme, on the other hands a parts of extracts were showed vasorelaxing effects on rat thoracic aortic rings. The chloroform extract of L. wallichii was the most intensively induced endothelium dependent relaxation(93±13%). But, between components-induced endothelium-dependent relaxation and components-induced endothelium-independent relaxation in the chloroform extract of L. wallichii were not divided after fractionation of the extract. Thus other extractions were tried and ethanol extraction was selected. After fractionation of ethanol extract, it was possible to divide distilled water fraction-induced endothelium-dependent relaxation and butanol fraction-induced endothelium-independent relaxation.
With the ethanol extraction, mixtures(1:3, 1:1, 3:1) of L. wallichii and A. pubescens were fractionated and each distilled water fraction was examined on the rat thoracic aortic rings. the most active one of them was distilled water fraction of 1:1 mixture-induced endothelium dependent relaxation(91±8%). This activity was through nitric oxide synthase and muscarinic receptor from endothelium. Butanol fraction: endothelium-independent relaxation was not related with K⁺ channel but was related with Ca²⁺ channel.
Each extract of the mixtures were orally administered to SHR. All of them reduced initial blood pressure in 1, 3, 5, 7 hr after an oral administration on SHR. The most active one of them was 1:1 mixture and distilled water fraction of 1:1 mixture. Initial blood pressure was recovered 24 hr after administration. According to this results, it was possible to manufacture antihypertensive concentrate using L. wallichii and A. pubescens.
2. Effects of traditional herbal medicines in vascular endothelial cells and smooth muscle cells
Extracts of L. wallichi increased the production of NO in HUVEC cells but not smooth muscle cells. Extracts of L. wallichi inhibited the muscle contraction induced by NE in aortic strips. L. wallichi also abolished Ca²⁺-independent contraction evoked by 12-deoxyphorbol 13-isobutyrate in Ca²⁺-free medium containing 1 mM EGTA. Furthermore, western blotting analysis using phosphorylated MAPK antibodies showed that NE increased the activity of both extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) and p38 MAPK, which were inhibited by PD98059 and SB203580, blockers of ERK1/2 and p38 MAPK, respectively. Furthermore, treatment with L. wallichi significantly abolished NE-mediated activation of ERK1/2, whereas the activity of p38 MAPK was not affected by the extract. The extract did not show any effects on PKC and Rho/Rho kinase pathways in vascular smooth muscle cells.
These results suggest that L. wallichi induces vasorelaxation in rat aortic smooth muscle, which may be mediated by the inhibition of ERK1/2 pathway, but not p38 MAPK. In direct blood pressure measurement experiment, extracts of L. wallichi significantly inhibited the systolic blood pressure in SHR, but slightly in DOCA-salt hypertensive rats. In indirect measurement, similar results were obtained by extract of L. wallichi.
3. Opinion for future use
From the present study, we could advance our knowledge on the action mechanism of L. wallichi and A. pubescens in vascular reactivity and cardiovascular diseases. This study may also provide new insights on traditional herbal medicines. This study should be useful not only for the herbal medicine but also for the development of new drugs for the cardiovascular disease, e.g. hypertension.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 요약문 ... 2
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 10
• 목차 ... 14
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 18
• 제1절 연구개발의 목적 및 범위 ... 18
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 18
• 1. 기술적 측면 ... 18
• 2. 경제·산업적 측면 ... 19
• 3. 사회·문화적 측면 ... 19
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 20
• 1. 당귀(Angelica gigas)의 심순환계질환 관련 연구 현황 ... 20
• 2. 천궁(Ligusticum wallichii Franch)의 심순환계질환 관련 연구 현황 ... 20
• 3. 노간주나무 (Juniperus squamata)의 심순환계질환 관련 연구 현황 ... 21
• 4. 한편 당귀와 천궁의 재배면적은 각각 1000, 359 ha로 비교적 많이 재배되고 있어 활용이 쉬우나 노간주나무는 현재 재배면적이 거의 확보되어 있지 않아 이의 활용을 위해서는 재배면적 확보가 우선적으로 필요한 점도 실용화 추진에 있어 문제점으로 지적되고 있다 ... 21
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 22
• 제1절 서설 ... 22
• 제2절 실험방법 ... 24
• 1. 조추출물의 제조 및 활성 검색 ... 24
• 가. 시료 ... 24
• 나. 조추줄물의 제조 ... 24
• 다. 혈압강하활성 검색 ... 24
• 1) Angiotensin converting enzyme(ACE) 저해효과 검색 ... 24
• 2) 혈관이완효과 검색 ... 24
• 2. 시료 추출 및 분획조건 확립 ... 25
• 가. 침지추출 ... 25
• 1) Chloroform 침지추출 ... 25
• 2) Hexane층 제거 후 Chloroform 침지 추출 ... 25
• 나. 환류냉각추출 ... 25
• 1) Ethanol을 이용한 환류냉각추출 ... 25
• 2) 증류수를 이용한 환류냉각추출 ... 25
• 3) 분획물의 제조 ... 25
• 3. 최적의 활성 추출농축액 제조 조건 확립 ... 26
• 4. 각 활성 농축액의 혈관이완 작용기전확인 ... 26
• 가. 내피존재 시의 활성기전 ... 26
• 나. 내피를 제거한 혈관에서의 활성기전 ... 26
• 1) 평활근세포 의존성이완(long-term relaxation)의 측정 ... 26
• 2) K+ channel에 대한 작용 ... 26
• 3) Ca2+ channel에 대한 작용 ... 26
• 5. 활성 추출물의 자연발증고혈압쥐의 혈압에 미치는 영향 ... 27
• 가. 실험동물의 사육 ... 27
• 나. 혈압강하물질의 투여 및 혈압측정 ... 27
• 6. 통계분석 ... 27
• 제3절 결과 및 고찰 ... 28
• 1. 조추출물 제조 및 혈압강하 활성검색 ... 28
• 가. 조추출물의 제조 ... 28
• 나. 추출물의 혈압강하활성 검색 ... 28
• 1) Angiotensin converting enzyme(ACE) 저해효과 검색 ... 28
• 2) 혈관이완효과 검색 ... 29
• 가) 천궁의 혈관이완작용 ... 29
• 나) 당귀의 혈관이완작용 ... 32
• 다) 노간주나무의 혈관이완작용 ... 33
• 2. 시료 추출 및 분획 조건 확립 ... 34
• 가. Chloroform 침지추출 ... 34
• 1) Chloroform 추출 및 분획물의 혈관이완작용 ... 34
• 2) Hexane 전처리 후 chloroform 추출 및 분획물의 혈관이완작용 ... 34
• 나. 환류냉각 추출 ... 34
• 1) 증류수 환류냉각 추출 및 분획물의 혈관이완작용 ... 34
• 2) Ethanol 환류냉각 추출 및 분회물의 혈관이완작용 ... 35
• 3) Ethanol 환류냉각 추출물의 혈관이완작용 기전 확인 ... 37
• 3. 최적의 활성 추출농축액 제조조건 확립 ... 41
• 가. 추출물의 제조 ... 41
• 나. 추출물의 분회 및 활성측정 ... 43
• 1) 조 추출물의 분획 ... 43
• 2) 분획불의 내피의존성 혈관이완활성 ... 43
• 3) 분획물의 내피세포 비의존성 혈관이완작용 ... 47
• 4. 각 활성 농축액의 혈관이완 작용 기전 및 부분분리 ... 51
• 가. 물층의 혈관이완 작용 기전 ... 51
• 나. Butanol층의 혈관이완 작용 기전 ... 53
• 1) K+ channel과의 관련성 ... 53
• 2) Ca2+ channel과의 관련성 ... 55
• 다. 물층의 활성 물질 부분 분리 ... 57
• 1) Sephadex LH-20을 이용한 활성물질의 분리 ... 57
• 2) Centricorn concentrators(10, 3)을 이용한 활성물질의 분리 ... 59
• 5. 활성농축액이 자연발증고혈압쥐의 혈압에 미치는 영향 ... 61
• 제4절 혈관세포 빛 혈관내피세포에 대한 작용평가(협동과제) ... 63
• 1. 서설 ... 63
• 2. 연구 방법 ... 64
• 가. 세포의 초대, 계대배양 ... 64
• 나. Ca2+ sensitization에 대한 효과 검토 ... 64
• 다. Nitric oxide의 측정을 위한 실험 ... 65
• 1) 이론적 배경 ... 65
• 2) 방법 ... 65
• 라. 고혈압 동물 모델에서의 천궁의 효과 ... 66
• 3. 결과 및 고찰 ... 67
• 가. Nitric oxide 생산에 대한 효과 ... 67
• 나. MTT법을 이용한 세포증식 억제효과 측정 ... 68
• 다. Ca2+-sensitization에 대한 실험 ... 69
• 1) NE, DPB에 의한 Ca2+-sensitization에 미치는 Ch1LW의 효과 ... 69
• 2) Ca2+-sensitization의 mediator MAPK의 활성에 미치는 Ch1LW의 효과 ... 70
• 3) 그 외 Ca2+-sensitization의 mediator에 미치는 Ch1LW의 효과 ... 72
• 4) 결과의 종합 ... 72
• 라. 혈압에 대한 효과 ... 73
• 1) 직접 혈압 측정법을 이용한 결과 ... 73
• 2) 간접 혈압 측정 법 을 이용한 결과 ... 74
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 76
• 제1절 연차별 연구개발 목표의 달성도 ... 76
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 77
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 78
• 제1절 기존 활용실적 ... 78
• 제2절 활용계획 ... 79
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 80
• 제7장 참고문헌 ... 81
• 끝페이지 ... 84