초록 ▼

IV. 연구개발결과
가. 수검초 추출물 및 그 유효성분을 이용한 뇌 보호효능 및 인지기능 개선 기능성 소재 개발
○ 수검초 및 그 유효성분의 in vitro 효능
- 수검초 추출물(100 ug/ml)이 아질산염 발생을 약 90% 억제함을 확인하였으며, 활성성분 인 α-asarone (알파아사론)은 250 uM의 농도, β-asarone (베타아사론〉은 100 uM의 농도에서 아질산염 발생을 약 70%이상 억제함을 확인
- 분리성분 7종의 NO 저해능 확인 NO 저해능 50% 이상 : 2종(7:1, 9:1 Fr

IV. 연구개발결과
가. 수검초 추출물 및 그 유효성분을 이용한 뇌 보호효능 및 인지기능 개선 기능성 소재 개발
○ 수검초 및 그 유효성분의 in vitro 효능
- 수검초 추출물(100 ug/ml)이 아질산염 발생을 약 90% 억제함을 확인하였으며, 활성성분 인 α-asarone (알파아사론)은 250 uM의 농도, β-asarone (베타아사론〉은 100 uM의 농도에서 아질산염 발생을 약 70%이상 억제함을 확인
- 분리성분 7종의 NO 저해능 확인 NO 저해능 50% 이상 : 2종(7:1, 9:1 Fr), 25% 이상 2종 (MeOH, 4:1 Fr.) 확인
- 수검초 분리성분에 대한 AChE 활성 저해능 분석 결과 MeOH 70% 조추출에서 30% 저해능 확인, E.A Fr. 6종의 AChE 활성 저해능 확인 : 50% 이상 저해능 2종 확인
- 초대배양 신경교세포 (Primary microglia cell)을 이용한 수검초 및 유효성분(Compound A 등)의 아질산염 방출 저해능 분석으로 저해 효능을 확인: Morphology 확인 및 NO assay 분석
- 수검초 추출물 및 그 유효성분에 의해 기전 분석 결과 전염증성 사이토카인의 발현억제 및 NF-κB의 분해 억제 기전 규명
- 염증 메커니즘의 하나인 MAPKs 기전분석 결과 수검초 및 그 유효성분에 의해 발현 억제 기전 규명
- ESR 및 DCFH-DA를 이용한 수검초 추출물의 항산화력 측정 결과 황산화 활성 확인
- 수검초 추출물 및 α-asarone의 AChE 활성저해능 실험 결과 약 50% 저해 확인
- 선별 소재의 독성 검사 및 최적 추출물의 안정성 검사
○ 수검초 및 그 유효성분의 in vivo 효능
- 신경손상모델에서 α-asarone (알파아사론)에 의해 성상교세포 및 미세아교세포의 활성을 억제 확인
- 신경손상모델에서 α-asarone (알파아사론)에 의해 염중매개인자 iNOS와 COX-2의 유전 자 및 단백질의 발현 억제 및 NF-κB의 분해 억제 확인
- 신경손상모델에서 α-asarone (알파아사론)에 의해 중뇌의 도파민성 신경세포 보호 효능 확인
- LC/MS (Liquid chromatography - mass spectrometry)를 이용한 염증성 신경 손상모델에서 α-asarone (알파아사론)에 의해 신경전달물질 보호 효능 확인
- 신경손상모델에서 동물 행동실험 (Animal behavior test)을 통한 α-asarone (알파아사론)의 효능 분석 결과 변경 행동력 (Percentage alternation,)의 개선 효능, 서동증 (운동완만) 완화 효능 입증
- LC/ESI-MS 법을 활용한 α-asarone (알파아사론)의 Pharmacokinetics 분석을 통하여 BBB 통과 여부 분석
- 인지기능 손상 동물모델에서 수동 회피 (Passive avoidance) 및 Y-미로실험을 통한 학습 능력 효과 측정 결과 α-asarone (알파아사론)의 인지기능 개선 효능 입중
- 인지기능 손상 동물모델에서 α-asarone (알파아사론)에 의해 해마 및 대뇌피질의 아세틴 콜린에스터라제 활성 측정 결과 분해 저해 확인
- 인지기능 손상 동물모델에서 α-asarone (알파아사론)의 기전 분석 결과 지질과산화물의 생성 억제 확인

나. 수검초을 이용한 실용화 기술 개발
○ 수검초의 분리 및 정제
- 수검초에서의 유효성분 분획 다량 함유 분획 제조 및 단일 성분 분리
- 유기 용매별 유효성분 추출 함량 비교 및 E, A를 이용한 분획법 확립
- 추출 용매별 유효물질 함량 확인 및 유효성분 다량 함유 분획제조
- Silca flash -> silica gel chromatography를 수행하여 단일 물질 제조
- 각 분획별 TLC를 이용한 각 성분별 유효성분 확인
- HPLC를 이용한 성분의 순도 확인
- ¹H NMR, ¹³C NMR 분석을 통한 유효성분 α-asarone (알파아사론), β-asarone(베타아사론)의 구조 규명
- ICH가이드란의 9가지 지표에 따른 두 활성 성분의 유효화된 분석법 확립 및 적용성 검토
- 유효성분 최대 함유 추출법 공정 개발 완료

○ 뇌보호 및 인지기능 식품의 제조
- 기능성 식품 원료의 제조공정 확립
- 임상시험용 시제품 제조

다. 수검초를 이용한 기능성 식품을 이용한 임상 예비 시험
○ 인체 적용 시험
- IRB 승인 신청 및 승인 완료
- 임상 시험자 모집 완료
- 1차 기초검사 완료
- 위약대조 비교 인체 적용시험
- 유효성 평가 (간기능검사 및 혈액검사 등)

(출처 : 요약문 5p)

Abstract ▼

IV. Project Results and Their Application
Acorus gramineus Solander (AG) (Araceae) is an aquatic perennial herbaceous plant widely distributed in East Asia. The protective effects of AG (ethanol extract) and α-Asarone isolated from AG on microglia-mediated neuroinflammation were examined. Lipopol

IV. Project Results and Their Application
Acorus gramineus Solander (AG) (Araceae) is an aquatic perennial herbaceous plant widely distributed in East Asia. The protective effects of AG (ethanol extract) and α-Asarone isolated from AG on microglia-mediated neuroinflammation were examined. Lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV-2 microglial cells were used to evaluate the in vitro effects. The results indicated that AG as well as its active component α-Asarone, significantly attenuated the LPS-stimulated increase in neuroinflammatory response and suppressed pro-inflammatory cytokine production in BV-2 cells.

α-Asarone, an active compound found in Araceae and Annonaceae plant species, has been used to improve various disease conditions including central nervous system diseases. In the present study, the in vitro and in vivo protective effects of α-asarone isolated from the rhizome of Acrous gramineus Solander on microglia-mediated neuroinflammation and neurotoxicity were examined, 1-methyl-4 phenyl-1, 2, 3, 6-tetrahydropyridine (MPTP)-intoxicated mouse model of PD was utilized to study the neuroprotective effects of α-asarone in vivo. LPS -stimulated BV-2 microglial cells were used to evaluate in vitro effects. The results indicated that in vivo MPTP intoxication of mice resulted in brain glial activation and significant behavioral deficits. Prophylactic treatment with α-asarone suppressed microglial production of proinflammatory molecules via Nuclear Factor Kappa B signaling and attenuated PD-like behavioral impairments as assessed by the Y-maze and pole tests. Furthermore, α-asarone significantly attenuated the LPS-stimulated increase in neuroinflammatory responses and suppressed pro-inflammatory cytokine production in BV-2 cells. Mechanistic study revealed that a -asarone inhibited the LPS-stimulated activation of NF-κB by blocking degradation of inhibitor kappa B-alpha in BV-2 microglial cells.

Moreover, the memory enhancing effects of α-asarone on scopolamine-induced amnesic mice was studied. Scopolamine, an anticholinergic drug induced significant memory impairment and behavioral deficits in mice. Treatment with α-asarone attenuated the scopolamine-induced cognitive deficits as evaluated by passive avoidance and Y-maze test Further, the effect of α-asarone on the levels of acetylcholinesterase (AChE), (MDA) and superoxide dismutase (SOD) were also determined using the brain tissues of mice injected with scopolamine. Prophylactic treatment with α-asarone improved memory and cognitive functions as indicated by an increase in transfer latency time and spontaneous alternation in passive avoidance and the Y-maze test, respectively. Furthermore, α-asarone decreased the scopolamine-induced increase of AChE activity and normalized MDA and SOD levels in the brain tissues.
These results collectively suggest that α-asarone is a promising bioactive compound/functional food for preventing and treating microglia-mediated neuroinflammatory conditions and may be useful for cognitive improvement in neurodegenerative disorder.

(출처 : SUMMARY 11p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 10
• CONTENTS ... 13
• 목차 ... 14
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 15
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 27
• 제1절 수검초 추출물 및 그 유효성분을 이용한 신경세포 보호효능 및 인지기능 개선 소재 개발 ... 27
• 1. 수검초 및 그 유효성분의 in vitro 효능 분석 ... 27
• 2. 수검초 유효성분의 효능분석 및 기전 연구 ... 32
• 2. 수검초 추출물 및 그 유효성분의 in vivo 효능 ... 42
• 제2절 수검초를 이용한 실용화 기술 개발 ... 52
• 1. 수검초의 분리 및 정제 ... 52
• 2. 뇌 보호 및 인지기능 식품의 제조 ... 64
• 제3절 수검초를 이용한 기능성 소재를 이용한 예비임상시험 ... 72
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 81
• 제1절 연차별 연구개발 목표의 달성도 ... 81
• 제2절 연구결과의 관련분야 기여도 ... 84
• 제5장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 85
• 1. 연구개발성과 ... 85
• (1) 연구개발결과의 성과 및 목표대비 실적 ... 85
• (2) 특허, 품종, 논문 등 지적재산권과 관련한 성과 ... 86
• (3) 산업지원성과 ... 87
• (4) 인력지원성과 ... 87
• (5) 학술대회 논문발표 ... 88
• (5) 기타성과 ... 89
• 2. 성과 활용계획 ... 90
• (1) 후속연구 계획 ... 90
• (2) 성과 활용계획 ... 90
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 91
• 1. 국내외 관련분야 환경변화 ... 91
• 가. 신경보호 및 인지기능 개선 후보 소재인 수검초의 연구 동향 ... 91
• 나. 인지기능 개선 소재에 대한 최근 동향 ... 91
• 제7장 참고문헌 ... 100
• 끝페이지 ... 103