염증은 외부 자극으로부터 보호하는 중요한 면역반응이다(Jeong et al., 2012). 그러나 NO 및 inflammatory cytokine과 같은 염증 매개 인자의 과도한 생성은 비정상적인 염증 반응을 초래할 수 있다(Paradise et al., 2010). 염증 매개 인자의 생성과 염증 신호 전달을 조절하는 중요한 역할을 하는 대식세포는 LPS 자극에 의해 NF-κB가 활성화 되어 inflammatory cytokine 등의 염증 매개 인자들이 분비가 증가되며 염증 반응을 심화시킨다(Lee et al., 2012). 본 연구에서는 영지버섯균 발효 꾸지뽕나무 가지 톱밥 추출물을 이용하여 LPS로 염증을 유도한 Raw264.7세포에서 염증 관련 인자들의 생성 및 발현에 미치는 영향을 분석하여 항염증 효과를 확인하였다. NO는 염증에서 중요한 역할을 하며 대식세포의 염증 반응 조절 평가시 대표적인 지표로 사용되며 iNOS에 의해 생성이 유도되며 PGE2는 염증 매개 인자로 inflammatory cytokine 생성에 관여하며 COX-2에 의해 생성이 유도된다 (Paradise et al., 2010; Posadas et al., 2000). 발효추출물 이 RAW264.7세포에서 세포독성 없이 NO의 생성과 PGE2의 생성을 감소시켰으며 이 결과는 발효 추출물 처리에 의해 iNOS와 COX-2의 발현이 감소한 것과 일치하 였다. 또한 염증 반응을 조절하는 대표적인 inflammatory cytokine으로 알려진 IL-1β, TNF-α의 생성이 감소되었다. 따라서 발효추출물은 NO, PGE2, inflammatory cytokines 생성을 감소시켜 항염증 효과를 나타낸다고 볼 수 있다. NF-κB는 iNOS, COX-2 및 inflammatory cytokine의 발현을 조절하는 전사인자로 IκB와의 결합에 의해 NF-κB의 핵 내 이동이 억제되며 불활성화상태로 존재한다. LPS 자극에 의해 IκB가 인산화 및 분해되면 NF-κB가 활성화 되어 핵 내로 이동하여 염증성 매개인자들의 발현을 유도 하고, 염증성 질환 뿐만 아니라 다양한 질환을 유발시키는 것으로 알려져 있다 (Kawai and Akira, 2006; Ghosh and Ksarin, 2002). 본 연구에서는 LPS에 의해 자극된 RAW264.7 세포에서 IκB의 분해 및 NF-κB의 전이가 발 효추출물에 의해 감소됨을 확인하였으며 발효추출물에 의한 iNOS, COX-2 및 inflammatory cytokine 감소는 NF- κB 활성화 감소에 의해 조절되는 것으로 사료된다. 이러한 결과들을 통해서 발효추출물이 NF-kB 활성화 억제를 통해 염증 매개 인자들의 생성 및 발현을 감소시킴으로서 염증 반응 억제 효과를 나타냄을 확인하여, 염증 관련 질환에 대해 예방 및 개선을 위한 항염증 기능성 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.

Ganoderma lucidum has been traditionally used as a medicine for treatment of bronchitis, arthritis, and high blood pressure, and it has been reported to display many biological activities including anticancer and immune activities. Since mushroom mycelium is known to have excellent biological activities together with mushroom fruiting body, studies on biological activities of mushroom mycelium have been actively conducted. Thus, the present study compared the biological activities before and after the cultivation of Ganoderma lucidum mycelium on Atractylodes rhizoma. When the radical scavenging activity was assessed by the DPPH assay, ARGL (ethanol extract of Atractylodes rhizoma mycelium fermented with Ganoderma lucidum) showed radical scavenging activity of 5.58~82.56% at concentrations of 10~500 μg/assay, while AR (ethanol extract of Atractylodes rhizoma) showed radical scavenging activity of 5.27~72.08% at the same concentrations. When measured by using the ABTS assay, ARGL showed higher radical scavenging activity than AR, which was consistent with the result obtained by the DPPH assay. In the MTT assay, the cytotoxicity of ARGL against all cell lines was higher than that of AR. In particular, the cytotoxicities of AR and ARGL against Hep3B at a concentration of 400 μg/assay were 71.81% and 86.40%, respectively. In addition, the result obtained by the SRB assay was consistent with the result obtained by the MTT assay. According to the results mentioned above, there is a high probability that medicinal herb cultures using mycelium can be used as sources of functional foods since the cytotoxicities against cancer cells and antioxidant activities increased when the mycelium was fermented with Atractylodes rhizoma.

항암, 혈관계질환 개선, 간 보호, 면역력증진, 신경쇠약 완화 등이 있는 것으로 입증되어 있는 영지 균사체를 유산균으로 발효하여 노인건강 음료 및 기능성 식품 소재로 활용하고자 연구를 수행하였다. 영지 균사체 배양액에 유산균(Bifidobacterium bifidum)으로 1차 발효하고, 1차 발효액에 김치 유산균(Lactobacillus sakei subsp.)을 이용하여 2차 발효 하였으며, β-glucan, ergothioneine 및 폴리페놀 함량을 측정하고, DPPH free radical 소거활성을 측정하였다. β-glucan함량을 측정한 결과 영지균사체 배양액 1차 발효물에서는 1.02%, 2차 발효물에서는 0.94%로 나타났으며, ergothioneine의 함량은 1차 발효물에서 2.79 mg%, 2차 발효물에서 2.98 mg%로 나타났다. 폴리페놀 함량을 측정한 결과 1차 발효물에서는 16.35 mg%, 2차 발효물에서는 13.12 mg%로 나타났다. 영지 발효물의 β-glucan 및 폴리페놀의 함량은 1차 발효물이 2차 발효물 보다 높게 나타났으며, ergothioneine 함량은 2차 발효물이 1차 발효물 보다 높게 나타났다. DPPH free radical 소거활성을 측정한 결과 IC50 값이 1차 발효물은 9.91 mg/mL로 나타났으며, 2차 발효물에서는 6.29 mg/mL로 나타났다.

1 인간 면역 세포 중 하나인 T세포에 대한 각 시료의 생육 촉진 활성은 시료의 1.0 g/l에서 기준물질로 사용한 β-glucan이 T 세포의 생육촉진 활성 측정에서 가장 좋은활성을 나타내었으며, GAM은 GM보다 높은 생육 촉진 활성을 보였다. 2. B 세포의 각 cell 당 TNF-α의 분비량을 살펴보면 GAM, GM, GS는 배양 2일째 최대분비량을 나타내었고, 표준물질로 사용한 β-glucan은 배양 1일째부터 6일째까지 일정한 수치의 분비량을 나타내었다 IL-6의 경우는 모든 시료들이 비교적 높은 활성을 나타내었다. 3. 정상 폐 세포인 HEL299에 대한 세포 독성 실험에서는 표준물질로 사용한 β-glucan과 GAM이 시료 투여 최고 농도인 1.0 g/l의 농도에서 30% 미만의 비교적 낮은 세포 독성을 나타내었으며, 반면에 GM과 GS는 30% 이상의 비교적 높은 세포 독성을 나타내었다. 4. 페암 세포인 A549에 대한 각 시료의 생육 억제 활성과 선택적 사멸도를 살펴보면, 암세포에 대한 생육 억제활성이 가장 좋게 나타낸 시료는 GM으로 90% 이상의 아주 높은 억제 활성을 나타내었지만 선택적 사멸도에서는 정상세포에 대한 세포 독성이 높아 비교적 낮은 수치를 나타내었다. 그리고 GAM과 β-glucan은 GM에 비하여 비교적 낮은 생육 억제 효과를 나타내었지만 세포 독성이 낮아 선택적 사멸도에서는 GM에 비하여 높은 선택적 사멸도를 나타내었다. 5. 인간 면역 세포 중 하나인 T 세포를 microphysiometer를 이용하여 동역학적 면역 활성 증진도를 살펴보면 표준물질로 사용한 β-glucan을 투여하고 20분부터 170여분까지 대사활성도가 급격히 증가하였으며, GAM의 경우는 시료를 투여하고 240분이 지날 때까지 꾸준히 대사활성도가 증가되는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 앞서 실험한 end point 만을 측정한 세포생육도와 유사한 결과를 나타내었다.