B cell과 T cell을 이용한 면역세포의 생육 촉진 실험에서, B·T cell은 배양 6일째 수피 추출물이 각각 4.2×104cells/ml, 5.0×104cells/ml로 가장 높은 세포농도를 나타냈다. 면역세포를 이용한 cytokine의 분비량 측정실험에서는 수피추출물이 배양 시간에 따른 cytokine의 분비가 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 각 세포의 TNF-α의 분비량은 6일째 최고의 분비량을 나타내었고, 수피 추출물의 경우 대조군에 비해 7-8배 가량 더 높은 분비량을 나타낸 것을 확인하였다. IL-6의 경우 6일째 최고의 분비량을 나타내었고, 수피 추출물에서 가장 높은 분비량을 나타내었다. 또한 때죽나무 추출물을 첨가한 배지에 의한 NK cell의 면역활성을 측정하였으며, 모든 추출물에서 배양시간에 따라 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 그 중 때죽나무 수피 추출물에서 B cell의 경우 14.1×104cells/ml, T cell의 경우 15.3×104cells/ml 으로 가장 높은 생육 활성을 나타내었다. 인간 정상 신장세포인 HEK293을 이용한 세포 독성을 살펴본 결과, 각 추출물은 1.0mg/ml의 농도에서 최고 27.4%의 세포독성을 나타내었다. 또한 항암활성 효과를 살펴보기 위하여 2가지의 암세포를 이용하였는데, AGS와 MCF-7에서 뿌리추출물의 경우 1.0mg/ml의 농도에서 65정도의 높은 억제활성을 나타내었고, 또한 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적 사멸도는 고농도에서는 모두 1.5이상으로 나타나 모두 암세포에 대한 선택성이 있는 것으로 나타났다. Bcl-2 단백질 정량을 통한 항암활성 실험에서는, IOD 값이 수피, 목부, 잎 순으로 각각 72, 186, 200의 결과를 나타내었다. 본 실험 결과를 통하여 때죽나무의 기능성 소재로서의 가능성을 엿볼 수 있었고, 유용성분 분리와 생리활성에 대한 연구가 보다 다각적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.

여러 가지 추출조건을 통해 얻은 오미자 추출물과 전통발효공정을 통해 얻은 오미자 발효액의 면역증진 활성을 비교하였다. 오미자 발효액이 B cell과 T cell에서 시료를 첨가하지 않은 대조군과 비교하여 각각 30%와 22%이상의 수치를 나타내며 가장 좋은 활성을 나타내었다. B, T cell의 cytokine 분비량 측정을 통한 실험에서도 오미자의 전통발효액이 생육증진과 유의적으로 가장 많은 분비량을 나타내었다. 대식세포를 이용한 NO- 생성능 측정에서 오미자 발효액 및 추출물의 활성이 LPS와 비교해 비슷하거나 높은 것을 확인하였다. 또한 시료를 LPS와 같이 첨가하였을 때 시료만을 첨가했을 때보다 높은 활성을 나타내어 농도에 따른 유의적 활성 증가가 이루어질 것으로 사료된다. NK cell의 활성측정에서 모든 시료 조건에서 6일 동안 생육이 증가하였으며 오미자 발효액을 첨가한 것이 아무것도 첨가하지 않은 대조군과 비교하여 약 1.4배의 생육도 증진을 나타내어 1.2배의 생육도 증진을 보인 100˚C에서 초음파를 병행한 물 추출물보다 높은 활성을 나타내었다. HPLC를 이용한 추출물들의 성분 분석에서 전통발효 공정을 통해 추출공정에서 확인할 수 없었던 특정 성분의 생성 및 기존 성분의 용출 증진이 이루어지는 것을 확인하였고, 이에 따라 면역활성의 증진이 이루어지는 것으로 추정할 수 있었다. 이상의 결과에서 오미자는 면역활성을 가지는 성분을 함유하고 있으며 전통발효 공정을 통해 생성되는 대사산물이 면역실험에서 유효활성 증진을 나타내는 것을 확인하였다. 이는 전통발효 공정을 통해 생성된 성분의 활성으로 세포독성이 감소하고 세포활성이 증가하기 때문인 것으로 생각된다. 이상의결과는 기존에 면역활성 증진 효과를 나타내는 초음파병행 공정 보다 높은 증진 효과로 전통발효 공정 및 활성성분에 대한 다각적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

This study was performed to compare effect of anticancer activities on Rhodiola sachalinensis by ultrasonifi-cation process and solvent. Compared the yield to the water extracts (WE), wafer extracts with ultrasonification (WEU) at60, loot and ethyl alcohol extracts (EE), ethyl alcohol extracts with ultrasonification (EEU) at 60 ˚C from Rhodiola sachalinensis. Experimental studies were progressed through the anticancer activities such as cell cytotoxicity, inhibition activities of cell growth. The cell cytotoxicity using human embryonic kidney cell (HEK293) was showed cytotoxicity of below 26.26%by extracts of Rhodiola sachalinensis in 1.0 mg/ml concentration, The anticancer activities were increased in over 70% by extracts of Rhodiola sachalinensis in A549, AGS, Hep3B and MCF-7 cells. From the results, the extract Rhodiola sachalinensis were showed useful anticancer activities.

이전에 보고되었던 복분자, 당귀의 추출물의 항암 및 면역활성에 대한 2차 생리활성 검증을 위한 in vitro 실험으로 Sarcoma-180에 의해 유발된 복수암, 고형암에 대한 항암 효과 및 면역과 관련하여 항스트레스 활성에 대한 실험을 실시하였다. Sarcoma-180에 의해 유발된 복수암과 고형암에 대해 마우스의 체중을 20일간 측정하여 체중의 변화를 관찰한 결과 당귀, 복분자 추출물 모두 대조구에 비해 체중의 변화가 적은것으로 나타났다. 대조구는 20일째 47.3g으로 나타났고, 당귀는 45.8g, 복분자는 42.1g으로 나타나 두 가지 시료 모두 항암 효과가 있는 것으로 나타났고, 이 중 복분자가 더 높은 항암 효과를 나타낸 것으로 나타났다. 면역활성에 대한 2차 검증 실험의 하나인 항스트레스 활성을 측정한 결과 복분자와 당귀 추출물 모두 스트레스에 좋은 효과를 나타내었다. 항스트레스 활성 측정은 혈액내 스트레스와 관련 있는 cholesterol과 glucose를 측정하였고, 면역장기인간, 부신 및 비장의 장기의 무게를 측정한 결과 당귀, 복분자 모두 대조구에 비해 스트레스에 대한 좋은 효과를 나타내었다. Cholesterol과 glucose측정 결과 복분자 투여 시 두 가지 모두 standard control에 가까운 결과를 나타내었다. 장기 무게를 측정한 결과 복분자, 당귀 추출물 모두 대조구에 비해 장기 무게가 감소하는 경향을 나타내었다. 당귀와 복분자는 이전에 여러 가지 좋은 효능을 가지고 있다고 보고되었고, 그중에서 항암 및 면역활성에서도 좋은 효과를 나타낸다는 보고가 있었다. 이에 대한 2차 검증 실험으로 in vitro 실험을 통하여 항암 활성과 면역활성과 관련이 있는 항스트레스 활성을 측정함으로서 기능성 식품 개발에 기초적인 근거를 제공할 수 있는 것으로 생각되어진다.

순무는 초음파 병행 추출을 통하여 60, 100℃에서 모두 추출 수율을 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 알코올 분해 효소인 ADH와 Aldehyde 분해 효소인 ALDH의 분해 활성 측정 실험을 통해 순무의 추출물들은 물 일반 추출물보다 초음파 병해 추출물들이 높은 활성을 나타내는 것을 확인하였고 특히 ADH의 활성율 보다 ALDH의 활성이 높게 나타나 알코을 분해 과정의 최종 목적지인 acetic acid와 이산화탄소로의 분해에 순무의 추출물들이 유의적인 활성을 나타내고 있음을 확인할 수 있었다. 60℃ 열수 추출물은 100℃ 열수 추출물과 비교하여 관능평가 시 높은 점수를 얻었으며 이의 추출물들은 감압농축을 통해 이취의 제거가 이루어져 열수추출 시 유용한 방법으로 평가되었다.

당귀, 복분자, 마황의 추출공정 요인별 [추출온도 (40℃, 60℃, 100℃), 초음파 병행 (처리조건 : 초음파별) 추출]에 따른 추출물들의 분획물들의 추출수율 증진 및 생산성 향상이 가능한 공정 개발을 위하적 공정 요인에 따라 추출과 분획을 실시하였다. 그 중 모든 분획 추출물 들 중에서 60℃ 온도에서 40kHz의 초음파 병행 추출한 복분자 water 분획층 수율이 59.63%로 다른 추출 공정에 비하여 가장 높게 나타났으며, 당귀 water 분획층의 수율은 50.17%로 나타나 water 분획층의 수율이 가장 높게 나타났으며, butanol, ethyl acetate, chloroform 분획층의 순서로 수율이 나타난 것을 확인 할 수 있었다. 이것으로 60℃의 40 kHz 초음파 병행 추출 공정이 생산성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 면역활성 증진 효과에서 인간의 면역세포인 B, T 세포에 대한 생육 활성도를 각 공정별 추출물을 이용하여 측정한 결과 60℃의 40 kHz의 초음파 병행 추출물의 water 분획물에서 180% 이상의 높은 생육 활성도를 나타내었고, butanol 분획물에서는 160% 이상의 높은 생육 활성도를 나타내었다. Cytokines 분비량은 면역 세포에 대한 활성 실험에서 효과가 가장 높게 나타났던 추출공정인 60℃의 40 kHz 초음파 병행 추출물의 water 분획층과 butanol 분획층을 이용하여 분획물 실험을 행하였다. B세포에서의 IL-6 분비량에 복분자 water 분획충이 1.0 g/l에서 5일째 17×10-4 ph/cell로 가장 높은 증진 효과를 나타내었으며, butanol 분획층이 16.8×10-4 pg/cell의 증진효과를 보였고, 마황과 당귀 water 분획층이 각각 16.5×10-4 pg/cell, 16.5×10-4 pg/cell의 증진효과를 보였다 B 세포에서의 TNF-α분비량은 복분자 water 분획층이 1.0 g/l에서 5일째 18×10-4 pg/cell로 가장 증진 효과가 크게 나타났다. 이것은 세포의 생육이 시간에 따라 증가됨으로서 그에 따른 cytokines의 분비량도 시간에 따라 증가하는 것으로 사료된다. 추출공정 요인인 온도와, 초음파를 달리하여 그것의 분획물인 water 분획층과 butanol 분획층에 대한 T 세포에서의 cytokine 분비량을 측정한 결과 온도의 변화를 준 추출공정에서의 IL-6분비량은 60℃에서 가장 좋은 분비량을 나타낸 것으로 복분자가 18.5×10-4 pg/cell로 가장 높은 증진 효과를 나타내었다. 마황과 당귀 또한 60℃로 추출하였을 때, 1.08배, 1.04배 높은 분비량을 나타내었다. 또한 초음파의 주파수의 변화를 주어 추출한 것으로 T세포의 TNF-α 분비량을 측정한 결과 40 kHz의 초음파 병행 추출한 복분자 water 분획층이 1.0 g/l 농도에서 20.4×10-4 pg/cell로 60 kHz로 병행 추출한 복분자 water 분획층의 19.5×10-4 pg/cell보다 높은 분비량을 나타내었다. 당귀와 마황에서도 40 kHz의 초음파로 병행 추출한 것이 더 높은 분비량을 나타내었다. NK-cell의 활성도를 공정 요인별로 측정한 결과 가장 좋은 활성도를 나타낸 것으로는 60℃에서 40 kHz의 초음파로 병행 추출한 복분자 water 분획층 이 배양 6일째 날 1.0 g/l의 농도에서 97%, butanol 분획층은 93%의 활성증진을 보여 초음파 병행 추출하지 많은 것과 다른 온도 조건에 비해 높은 생육 활성도를 나타내었다. 그리고 당귀 분획물 또한 60℃, 40 kHz의 초음파 추출물의 water 분획층과 butanol 분획층에서 각 92%와 80%의 활성 증진을 나타내 다른 추출 공정보다 높은 활성을 나타내었다. 이것으로 알 수 있듯이 생체 방어 기능을 증진 시킬 수 있는 최적의 추출공정으로는 60℃에서 40 kHz의 초음파를 병행하여 추출하는 것으로 사료된다. 세포 분화활성도의 측정 결과는 복분자 water분획층이 가장 높은 세포 분화 활성도를 나타내었고, 또한 복분자와 마황의 분획물이 crude 상태의 초음파 병행 추출물에 비해 최고 20% 이상의 분화 활성도를 나타내는 것을 확인 할 수 있었다.

자연산 인진호와 조직 배양체의 유용 생리활성을 살펴 보았다. 우선, 항암 효과를 살펴보기 위하여 인간 폐암세포(A549)와 위암세포(AGS), 인간 간암세포(Hep3B)와 유방암 세포(MCF7) 4가지 암세포주를 이용하여 세포 생육 저해능을 측정하였다. MTT assay의 경우 1.0g/l 의 농도에서 캘러스가 A549와 ACS에 대해 각각 약 45%와 42%로 모상근과 기내배양에 비해 높은 세포 생육 저해능을 나타내었고, 자연산 인진호는 약 45%와 38%로 캘러스와 비슷한 항암 활성을 나타내었다. SRB assay의 경우도 캘러스가 가장 높은 항암 효과를 나타내었는데 대체적으로 약 55% 이상의 암세포 저해율을 나타내었으며, 자연산 인진호의 항암 활성에 비해서도 높은 수치를 나타내었다. 면역세포를 이용한 생육도와 cytokine의 분비량을 측정한 결과 B 세포의 생육도는 6일째까지 계속적인 증가를 가져왔고, 이에 따라 cytokine의 분비량 또한 TNF-α와 IL-6 모두 6일째까지 증가하는 경향을 나타내었다. 면역세포의 생육도의 경우는 자연산 인진호가 가장 높은 생육도를 나타내었고, 인진호의 기내배양, 모상근, 캘러스 중에서는 모상근에서 가장 높은 생육도를 나타내었다. Ctyokine의 경우도 TNF-α에서 자연산 인진호의 분비량이 가장 많았고, 배양 방법에 따른 인진호의 경우 캘러스가 가장 많은 분비량을 나타내었다. IL-6의 경우는 모든 sample에서 control에 비해 높은 분비량을 나타내었고, 자연산 인진호와 기내배양, 모상근, 캘러스와 비교했을 때 큰 차이를 나타내지 않았다. HPLC 분석을 통한 추출물의 물질 비교 분석 결과 기내배양과 모상근에서는 자연산 인진호에 비해 주요 성분 peak인 artemisidin 면적이 모두 낮은 경향을 나타내었고, 캘러스의 경우는 일반 인진호에 비해 peak의 면적이 비슷한 경향을 나타법으로서, 캘러스가 다른 조직 배양체보다 인진호의 주요 성분인 artemisidin 성분의 함량이 더 높은 것으로 나타나 캘러스가 기내배양이나 모상근 보다 높은 항암 효과를 나타낸 것으로 사료되어진다. 이와 같이 자연산 인진호와 조직 배양체의 항암 효과나 면역활성에서 큰 차이를 나타내지 않았기 때문에, 이러한 조직배양체가 자연산 인진호를 대체 할 수 있는 하나의 방법으로서 환경적인 측면과 자원 보존적인 측면에서 볼 때 가치있는 결과라고 사료된다.

국내에서 자생하는 팔손이 나무의 각 부위를 이용하여 에탄올과 물 용매를 이용하여 각각 65℃와 65℃로 12시간 동안 2회 반복 추출하였으며 부위에 따른 항암 및 면역 활성의 변화를 측정하는 실험을 하였다. 실험결과 부위에 따른 항암 활성 증진 효과 실험 중 근피와 에탄올 용매 추출물이 가장 높게 나타나는 것을 확인 할 수 있었다. 면역세포의 생육활성 측정결과에서는 근피 부위가 높은 활성도를 나타내어 다른 부위에 비해 40~60% 정도의 높은 활성을 나타내었다 이는 두릅나무과 수종들의 특징인 근피의 특이 활성을 나타내는 예인데 이에 반해 목부의 활성을 살펴보면 농도의 증가에 따라 활성도가 증가하기는 하지만 저농도의 시료에서는 100% 미만의 활성도를 나타냄으로서 면역 세포에 독성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 면역세포의 활성과 관련하여 Cytokine의 분비량과의 상관관계를 확인 할 수 있었는데 면역세포의 생육활성이 가장 높은 때에 IL-6와 TNF-α의 Cytokine의 분비량이 최대치인 110~120 pg/ml를 나타내었다. 이로서 앞선 결과들에 따라 팔손이 나무의 부위별 항암 및 면역 활성 실험에서 다른 두릅나무들과 수종들과 같이 근피의 높은 활성도를 확인할 수 있었으며 특히 가장 활성이 좋은 근피는 가장 낮은 활성을 나타내는 목부의 추출물과 비교하여 최대 40% 이상의 높은 활성도를 관찰할 수 있었다. 이로서 근피의 추출물이 다른 부위와 비교하여 높은 활성을 나타내는 것은 두릅나무과 수종들의 대표적인 특징 성분인 사포닌이 다른 부위에 비해 많이 함유되어 있는 것으로 사료되어지며 이는 후에 분획 및 물질 분석 실험을 통하여 확인되어져야 할 사항으로 사료되어진다.

마황 (Ephedrae Herba)과 복분자 (Rubus Fructus)의 추출 수율은 60℃ 초음파 병행 추출물이 100℃ 물 추출물에 비해 1.6배 이상 높게 추출되었으며, 이는 추출 시 초음파 처리에 의해 액체간의 상호 탈기 작용에 의한 것으로 보이는 작용으로 인하여 기존의 고온 물 추출보다 호율적인 추출이 이루어진 것을 확인할 수 있었다 인간 면역 세포는 마황, 복분자 60℃ 초음파 병행 추출물이 1.0g/l 농도에서 각 1.64, 1.68배 이상의 생육을 증진시키는 것이 관찰되었고, 단순 100℃ 물 추출물 보다 평균 30% 이상의 생육 증진을 확인하였다. 면역 세포의 생육도는 복분자의 60℃ 초음파 추출물들이 각각 T, B 세포에서 13×104 cells/ml와 10×104 cells/ml을 나타내어 단순 100℃ 물 추출물의 경우와 비교하여 4일째에 높은 면역 세포의 활성도를 나타내었다. cytokine의 분비 실험에서는 T세포의 IL-6는 복분자 60℃ 초음파 병행 추출물이 13.9×10-4 (pg/cell)로 가장 높은 분비 효과를 나타내었고 물 추출물에 비해 70%의 증진 효과를 확인하였다. 100℃ 열수추출물들보다는 60℃에서 초음파를 병행한 추출물이 인간 면역세포인 T 세포의 IL-2를 비롯한 유용활성 물질의 분비를 촉진시켜, 물 추출물보다 20% 이상의 활성 증가를 보였다. Macrophage의 NO- 활성 실험에서 복분자는 물추출물은 15μM와 초음파 추출물은 22μM을 나타내었고, 복분자와 LPS의 혼합처리 시 23μM와 31μM을 나타내어 복분자가 가장 높은 활성을 그리고 초음파 병행 추출에 의한 시료가 가장 높은 활성을 나타내었다. 이러한 결과에 따라 초음파 병행 추출을 통한 생리활성 효과를 확인하였고, 이외의 새로운 공정의 개발을 위한 추출방법을 확립하여 이를 이용한 다양한 기능성 소재 및 기능성 식품의 제조를 위한 연구가 지속되어야 할 것으로 보인다.

족제비싸리의 각 부위별 추출물의 정상세포에 대한 독성을 살펴보기 위하여 인간 정장 폐세포인 HEL299를 이용하였으며 각 추출물은 1.0 g/l의 농도에서 최고 22.2%의 세포독성을 나타내었다. 또한 항암활성효과를 살펴보기 위하여 2가지의 암세포를 이용하였는데, A549와 AGS에서 뿌리 추출물의 경우 1.0 g/l의 농도에서 70%정도의 높은 억제활성을 나타내었고, 또한 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적 사멸도는 고농도에서는 모두 1.5이상으로 나타나 모두 암세포에 대한 선택성이 있는 것으로 나타났다. 면역세포의 생육 촉진 실험을 위하적 인간의 B cell과 T cell을 이용하였으며 각 추출물의 농도를 0.5 g/l로 하여 실험을 실시하였다. 생육도는 T cell의 경우 배양 6일째 수피 추출물이 7.5×104 cells/ml의 세포농도를 나타냈으며 B cell의 경우 배양 5일째 4.5×104 cells/ml의 농도를 나타내었다. 면역세포를 이용한 cytokine의 분비량 측정실험에서는 뿌리의 추출물이 배양시간에 따른 cytokine의 분비가 가장 높게 나타나는 것을 확인 할 수 있었다. 각 세포의 TNF-α의 분비량은 6일째 최고의 분비량을 나타내었고 뿌리추출물의 경우 대조구에 비해 7~8배 가량 정도 더 높은 분비량을 나타낸 것으로 확인되었다. IL-6의 경우 5일째까지 감소하다가 6일째부터 증가하는 경향을 나타내었는데 잎과 열매에서 가장 높은 분비량을 나타내었다. 또한 족제비싸리 추출물을 첨가한 배지에 의한 B cell과 T cell의 면역활성 및 cytokine의 분비량에 따른 NK cell의 면역 활성을 측정하였으며 모든 추출물에서 배양 시간에 따라 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 그 중 족제비싸리의 수피 추출물에서 B cell의 경우 14.2×104 cells/ml, T cell의 경우 14.2×104 cells/ml으로 가장 높은 생육 활성을 나타내었다.