보고서 정보
주관연구기관 |
한국식품연구원 Korea Food Research Institute |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2012-04 |
과제시작연도 |
2011 |
주관부처 |
농림축산식품부 Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs(MAFRA) |
등록번호 |
TRKO201400026514 |
과제고유번호 |
1545002546 |
사업명 |
고부가가치식품기술개발 |
DB 구축일자 |
2014-11-14
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201400026514 |
초록
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Ⅲ.연구개발결과
한반도에 자생하는 승마속(CimicifugaL.)식물 중 세잎승마,촛대승마,눈빛승마를 채집하여 추출물을 제조하고 아메리카 승마 임상추출물의 지표물질인 27-deoxyactein 함량을 분석하였다.모든 자생종 승마에서 아메리카승마와 동일한 지표성분이 확인되었으며 세잎승마에서 가장 많은 량이 측정되었다(아메리카승마 함량비교,아메리카승마 24.1mg/4mL,세잎승마 21.7mg/4mL,촛대승마 21.9mg/mL으로).각 자생종 승마 추출물은 적출한 rat대동맥에 대해 혈관내피 의존성 혈관확장작용을 나타내었으며,이는
Ⅲ.연구개발결과
한반도에 자생하는 승마속(CimicifugaL.)식물 중 세잎승마,촛대승마,눈빛승마를 채집하여 추출물을 제조하고 아메리카 승마 임상추출물의 지표물질인 27-deoxyactein 함량을 분석하였다.모든 자생종 승마에서 아메리카승마와 동일한 지표성분이 확인되었으며 세잎승마에서 가장 많은 량이 측정되었다(아메리카승마 함량비교,아메리카승마 24.1mg/4mL,세잎승마 21.7mg/4mL,촛대승마 21.9mg/mL으로).각 자생종 승마 추출물은 적출한 rat대동맥에 대해 혈관내피 의존성 혈관확장작용을 나타내었으며,이는 혈관내피에서 유래된 대표적 혈관확장물질 nitricoxide가 혈관평활근세포의 guanylatecyclase를 활성화시켜 cGMP 형성을 증가시킴으로 유도되는 것으로 확인되었다.이러한 작용은 현재 임상적으로 사용되고 있는 아메리카승마와 동일하였으며 자생종 승마 중,특히 한국 고유종인 세잎승마의 활성이 높게 나타났다.난소절제 호르몬 결핍성 동물모델에 대한 세잎승마의 효능은 아메리카승마가 주로 StJohn'swort(SJW)와의 복합물형태로 사용되고 있는데 착안하여 세잎승마와 SJW 복합물을 4주간 투여한 결과 체중증가 및 혈중 지질 조성 개선 효과를 나타내었으며 그 효과는 아메리카승마와 유사하였다.한편 SJW를 자생종인 물레나물로 대체한 세잎승마/물레나물 혼합물의 난소 절제 rat에 대한 체중 증가억제 및 혈중 TG 농도 저하 효능은 아메리카승마/SJW 혼합물과 유사한 수준이었다.각 식물추출물을 4주간 투여한 폐경모델쥐 대동맥의 혈관운동성은 세잎승마/물레나물 혼합물을 섭취한 경우 acetylcholine및 SNAP의 혈관이완작용을 개선시키는 것으로 나타났으며 이 효과는 아메리카승마/SJW 혼합물과 유사하였다.따라서 세잎승마 및 물레나물은 현재 폐경 후 증상 완화용 일반의약품 원료로 수입 활용되고 있는 아메리카승마 및 StJohn'swort대체제로서의 활용가능성이 제시되었다.
자생종 승마의 에스트로젠 활성 효과가 직접적인 에스트로젠 수용체 활성 기전에 의해 의해서라기 보다 간접적인 경로를 통해 에스트로젠 수용체를 분해하여 자생종 승마의 에스트로젠 유사 활성은 직접적인 에스트로젠 수용체 작용 기전에 의해서라기 보다는 간접적인 경로 즉 에스트로젠 수용체 분해와 같은 경로를 통해 에스트로젠 수용체 신호 전달 기전을 자극하는 것으로 나타났다.자생종 승마에서 유방세포의 비이상적 증식과 간조직과 자궁조직에 대한 유의적인 부작용은 관찰되지 않았다.승마 추출물은 혈관 평활근 세포의 사멸을 유도하였으며 종에 따른 유의한 차이는 관찰하기 어려웠지만, 승마 추출물의 처리는 대조군에 비해 ROS 생성을 유의하게 감소시켰다.이러한 결과는 국내 자생종 승마에 의한 산화 스트레스 감소를 통하여 혈관 평활근세포 증식 억제 효과가 나타남을 보여주었다.
또한 승마의 에스트로젠성 성질에 기인하여 에스트로젠 수용체 신호 전달 기전을 통하여 혈관평활근 증식의 억제가 관여함도 확인하였다.
한반도에 자생하는 세잎승마의 산업적활용을 위해서는 안정적인 근경생산이 필요하며 인공증식을 통한 대량 재배 및 재배지 확대에 필요한 기초자료를 확보하였다.즉,유묘생산 후 2년차의 근경은 100g내외이나 1년간의 추가관리를 통해 200∼400g의 근경 생산조건을 확보하였다.세잎승마는 비교적 척박한 토양에서도 생장이 양호한 식물로 생산을 위한 비용이 비교적 적게 소요될 것으로 예상되며 현재와 같은 상황에서 강원도 영월,평창,정선의 농가에서는 단위면적당 4,000원 ∼ 6,000원의 수익이 보장될 경우 충분하게 재배면적 확대를 기대할 수 있다.
Abstract
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Research on estrogen-like activity of Asian Cimicifuga spp. in vascular system
Cimicifuga racemosa, known as black cohosh (CR), a perennial plant native to North America, has been used to treat menopausal symptoms. In East-North Asia, Cimicifuga simplex (CS), Cimicifuga heracleifolia var. bifida
Research on estrogen-like activity of Asian Cimicifuga spp. in vascular system
Cimicifuga racemosa, known as black cohosh (CR), a perennial plant native to North America, has been used to treat menopausal symptoms. In East-North Asia, Cimicifuga simplex (CS), Cimicifuga heracleifolia var. bifida (CH), C. davurica (CD), C.japonica (CJ), are commonly used for the treatment of menopausal hot flashes. To evaluate the potential estrogen-like effect of Asian Cimicifuga species, this study examined determined the vascular relaxation and its possible mechanisms in isolated rat aortic rings precontracted with norepinephrine. CH induced significant endothelium-dependent relaxation, which was virtually abolished by endothelial ablation and pretreatment with L-NNA. L-Arginine fully reversed the action of L-NNA. Methylene blue significantly attenuated the relaxation, suggesting increased formation of nitric oxide might contribute to the endothelium-mediated relaxation.
We also determined the effect of CH or CR on high-fat diet induced body weight gain and plasma lipid metabolism in ovariectomized (OVX) rats. Females SD rat 250±30g were studied for 5 weeks. The rats were devided into five groups: (I)"sham" non-ovariectomized rats treated with vehicle, (II) "control" ovariectomized rats treated with vehicle, (III) ovariectomized rats treated with 0.5 mg/kg 17β -estradiol, (IV) ovariectomized rats treated with 23 mg/kg CH, and (V) ovariectomized rats treated with 23 mg/kg CR. Both of CH and CR prevented diet- and OVX-induced weight gain and significant reductions of plasma total (T)- and low-density lipoprotein (LDL)-cholesterol (P<0.05) and increment in high-density lipoprotein (HDL)-cholesterol compared to OVX control rats, suggesting that Cimicifuga heracleifolia var. bifida is a potential candidate to replace Cimicifuga racemosa in targeting postmenopausal symptoms.
Development of dietary supplements for post-menopausal women with Asian Cimicifuga species
We aimed to develop Korean black cohosh extracts to treat female reproductive disorders. We examined the possible estrogen receptor (ER)a effects of Cimicifuga heracleifolia var. bifida ethanol extract (C-Ex), which has been used traditionally in Asia, in MCF-7 cells. The activity of C-Ex was characterized in a transient transfection system, using ERa and estrogen-responsive luciferase plasmids in HEK 293 cells and endogenous target genes were studied in MCF-7 cells. C-Ex failed to activate ERa and at a concentration of 0.005-0.5 mg/ml as examined by reporter activity. In addition, no statistically significant antiestrogenic activity was observed. However, to our interest, C-Ex enhanced expression of VEGF at 0.5 mg/ml concentration and repressed ERa both at the mRNA and protein levels in MCF-7 cells. These results suggested that C-Ex does not activate or inactivate ERa in a direct manner, but the extracts may affect factors in ER signal transduction pathway.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제 출 문 ... 3
- 요 약 문 ... 5
- Summary ... 11
- CONTENTS ... 13
- 목 차 ... 15
- 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 19
- 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 21
- 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 23
- 세부연구과제 : 자생종 승마의 혈관계에 미치는 여성호르몬 유사활성 연구 ... 25
- 제 1 절 서론 ... 27
- 제 2 절 실험재료 및 방법 ... 30
- 1. 시료 및 추출 ... 30
- 2. 혈관이완작용 측정 ... 30
- 3. 호르몬결핍 모델쥐에 대한 효능분석 ... 31
- 가. 혈중 지질농도 측정 ... 34
- 나. 혈관운동성 측정 ... 34
- 다. 골밀도 측정 ... 34
- 라. 경동맥의 형태학적 측정 ... 34
- 4. 통계분석 ... 35
- 제 3 절 결과 및 고찰 ... 36
- 1. 자생종 승마의 혈관이완작용 기전분석 ... 36
- 가. 자생종 승마 4종의 혈관이완작용 ... 36
- 나. 세잎승마의 혈관이완작용 ... 38
- 다. 세잎승마 활성획분의 혈관이완작용 및 호르몬결핍 모델쥐에 대한 효능 분석 ... 45
- 2. 자생종 승마의 St John's wort와의 복합물에 대한 효능 ... 53
- 가. 혈관이완작용 측정 ... 53
- 나. 호르몬결핍 모델쥐에 대한 효능분석 ... 54
- 3. 세잎승마와 물레나물 복합물의 시제품에 대한 대체효능 ... 62
- 가. 호르몬결핍 모델쥐에 대한 효능 분석 ... 62
- 나. 혈관운동성에 미치는 영향 ... 67
- 다. 경동맥 내막손상에 미치는 영향 ... 69
- 참고문헌 ... 71
- 제 1 협동연구과제명 : 자생종 승마의 세포수준에서의 여성호르몬 유사활성 연구 ... 75
- 제 1 절 서론 ... 77
- 제 2 절 실험재료 및 방법 ... 78
- 제 3 절 결과 및 고찰 ... 82
- 1. 승마의 여성호르몬 수용체에 대한 활성 분석 ... 82
- 2. 승마 함유 복합 추출물의 여성호르몬 수용체에 대한 작용 및 기전 분석 ... 91
- 3. VSMC에서의 PAI-1 발현에 미치는 영향분석 ... 98
- 4. VSMC 고사 억제 작용 및 기전 분석 ... 101
- 참고문헌 ... 107
- 제 2 협동연구과제명 : 자생종 승마 추출물 제조 조건 확립 및 시제품개발 ... 109
- 제 1 절 서론 ... 111
- 제 2 절 연구개발수행 내용 및 결과 ... 112
- 1. 승마 종별 각종 추출물의 제조 ... 112
- 2. 활성추출물의 적정 추출법 확립 ... 113
- 3. 아메리카 승마와 St John's wort 복합물 대체 복합물 제조 ... 113
- 4. 혈관확장 실험을 통한 활성 추출물 탐색 ... 114
- 5. HP-20 을 이용하여 활성획분 분리 ... 115
- 6. 자생종 승마 및 아메리카 승마의 지표물질 분석 ... 117
- 7. 활성 농축물 및 시제품 개발 ... 130
- 위탁연구과제 : 자생승마속 식물의 대량증식ㆍ재배연구 ... 133
- 제 1 절 서론 ... 135
- 제 2 절 실험재료 및 방법 ... 142
- 제 3 절 결과 및 고찰 ... 152
- 1. 증식연구 ... 152
- 2. 세잎승마와 눈빛승마의 생산성 평가 및 비교 ... 155
- 참고문헌 ... 165
- 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 166
- 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 168
- 제 1 절 연구개발결과의 활용방안 ... 168
- 제 2 절 기대성과 ... 168
- 끝페이지 ... 171
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