Fucoidan(후코이단)은 주로 갈조류에서 추출되는 fucose를 함유한 함황 다당류의 일종으로, 항 균, 항바이러스 및 항종양 효과와 함께 다양한 경로로 면역력을 향상시키는 생리 기능성물질 로 알려져 있다. 최근 연구에 따르면, 인체 백신 분야에서는 fucoidan의 백신 adjuvant(항원보조 제)로서의 가능성이 제시되었다. 수산업 분야에서는, 보조사료로서의 fucoidan의 기능에 관한 연구는 보고되고 있으나, 수산용 백신 개발을 위한 adjuvant 연구는 전무한 실정이다. 동물세포 에서 fucoidan의 adjuvant에 대한 긍정적인 검토와 함께 안전성을 증명한 연구는 많이 있지만, fucoidan을 어류 백신용 adjuvant로 사용하기 위해서는 어류에서도 이를 확인할 필요가 있다. 또한 fucoidan의 분자량에 따라 세포 내 흡수율이 각기 다르다는 점과 병원체의 인위감염에 따 른 항체 생성을 포함한 어류의 특이면역 반응 시스템에 대한 연구가 많이 부족하다는 제약이 있다. 따라서 이러한 분야에 대한 적극적인 연구가 뒷받침 된다면 안전하고 효과적인 adjuvant 로 사용할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 fucoidan이 사람과 동물을 포함하여 어류의 면역자극 즉 체액성 및 세포성 면역에 미치는 영향에 대한 연구를 검토하고, 수산업 분야에서 fucoidan 의 사용과 어류 백신용 adjuvant로서의 가능성을 고찰하였다.

본 연구에서는 nicotine 분해에 효과에 대하여 해양식물 유래의 후코이단을 이용하여 시험관에서 직접 혼합법 및 세포주 시험에서 nicotine의 cotinine으로의 전환능을 측정하였다. 직접 혼합법 시험결과, 후코이단 1 μg/mL에서 시간이 경과함에 따라서 nicotine의 cotinine으로의 전환 정도가 대조군 대비 증가하여 시험 종료 시점에서 15배의 증가율을 나타내었다. 세포주을 이용한 nicotine의 분해능 시험 결과, 시험 종료 시점에서 대조군 대비 6배의 cotinine 증가율을 나타내었다. 양성 대조군으로 사용한 녹차 추출물 대비 nicotine 분해능은 우수한 것으로 평가되었다. 그러나 후코이단의 항산화능은 녹차 추출물과 대비하여 낮았으며, 항산화 주요 기능을 갖는 폴리페놀 및 플라보노이드 성분 역시 낮았다. 본 시험 결과가 나타내는 바는 후코이단의 nicotine의 cotinine으로의 전환능에 대한 입증을 하였으며 이는 금연 보조 역할을 할 수 있는 기능성 소재로 사료된다.

Fucoidan has been extensively studied as medicinal materials due to its biological activities including osteoblastic differentiation effect. However, osteoblastic effect by fucoidan is unknown in alveolar bone marrow derived mesenchymal stem cells (ABM-MSCs). The present study was undertaken to evaluate the effect of fucoidan on Osteoblastic differentiation in ABM-MSCs and explore its mechanism. Cell proliferation was analyzed by crystal violet staining. Osteoblast differentiation was determined by alkaline phosphatase activity, calcium accumulation assay and gene expression of osteoblast markers. We found that fucoidan induced cell proliferation of ABM-MSCs. Furthermore, fucoidan increased the ALP activity, calcium accumulation, and osteoblast specific genes such as Runx2, type I collagen alpha 1. Moreover, fucoidan induces the expression of asporin and bone morphogenic protein (BMP)-2 and asporin. Based on these results, these finding indicate that fucoidan induces osteoblast differentiation in ABM-MSCs and partially enhanced the mRNA expression of BMP-2 and asporin.

This study was designed to investigate the protective effect of the combination of fucoidan and lutein against AAPH-induced oxidative stress in THP-1 cells. The combination of fucoidan and lutein existed significant antioxidant effect on AAPH-damaged THP-1 cells by using lipid peroxidation and cellular antioxidant capacity assay. Fucoidan(1㎍/㎖) and lutein(10㎍/㎖) did not affect at all the viability of THP-1 cells, but protected the AAPH-damage of THP-1 cells at the same concentration. The viability of THP-1 cells was 0% with 1 mM AAPH alone, the protective effect of fucoidan(1㎍/㎖) and lutein(10㎍/㎖) was 37% and 36%, respectively. The combination of fucoidan(1㎍/㎖) and lutein(10㎍/㎖) exhibited significant inhibitory effect of lipid peroxidation using TBARS assay and cellular antioxidant capacity using DCFH-DA assay. In lipid peroxidation, the TBARS value of 1mM AAPH alone was 0.8±0.03nM MDA, its of the combination of fucoidan(1㎍/㎖) and lutein(10㎍/㎖) was 0.2±0.05nM MDA. In cellular antioxidant capacity, the combination of fucoidan(1㎍/㎖) and lutein(10㎍/㎖) exhibited significant cellular antioxidant capacity of 76%, whereas quercetin(10μM) as positive control exhibited the cellular antioxidant capacity of 32%. These results indicate that the cotreatment of fucoidan and lutein protects against AAPH-induced THP-1 cell damage by inhibiting lipid peroxidation, increasing cellular antioxidant capacity.