뽕잎 (Morus alba L.)을 노루궁뎅이 버섯균사체(Hericium erinaceum)로 발효시켜 열수 추출한 발효물(MA-HE)이 항산화 효소인 Cu,Zn-superoxide dismutase (SOD)와 ceruloplasmin (CP)의 산화적 변형에 미치는 영향을 관찰하였다. 세포질에서 중요한 항산화 활성을 나타내는 Cu,Zn-SOD와 CP는 모두 구리이온을 포함하는 단백질이다. MA-HE은 peroxyl radical에 의해 변형되는 Cu,Zn-SOD와 CP를 모두 보호하였다. MA-HE은 peroxyl radical에 의한 Cu,Zn-SOD의 단백질 fragmentation과 효소의 inactivation을 모두 효과적으로 억제하였다. 또한, MA-HE는 CP의 fragmentation과 inactivation도 효과적으로 억제하였다. MA-HE가 peroxyl radical을 소거할 수 있는 기능을 가지고 있는 지를 확인하기 위해 thiobarbituric acid를 이용한 활성 측정법으로 관찰한 결과, MA-HE는 농도가 증가함에 따라 비례적으로 peroxyl radical 소거 활성이 높아지는 것으로 관찰되었다. MA-HE는 100 μg/mL에 서 44.03% 소거활성을 나타냈다. 따라서, MA-HE는 peroxyl radical을 효과적으로 소거함으로서 세포 내의 항산화 효소를 산화적 손상으로부터 보호할 것으로 생각된다. 이와 같은 결과는 MA-HE가 세포 내에서 발생하는 활성산소종을 효과적으로 소거하여 산화적 스트레스에 의해 야기되는 세포 독성에 대한 보호 작용을 할 것으로 생각된다.

동맥경화 상태에서는 혈관이 수축물질에 예민하게 반응 함으로써 혈압의 급격한 변화에 대한 회복능력이 저하한다. 한편 뽕나무 잎에는 고지방식의 섭취로 인해 발생하는 동맥경화증의 발달을 감소시킬 가능성이 있는 여러 물질이 있다고 추정된다. 뽕나무 잎을 백서에 투여하면 고지 방식에 의해 유발된 혈관이 예민해지는 현상을 감소시킬 수 있는지 시험하기 위하여 고지방식 및 뽕나무잎을 8주 간 투여하고 혈관수축 물질에 대한 혈압의 반응성을 시험 하였다. 순환기반사에 따른 혈압반응 감수성차이를 최소화 할 목적으로 동물의 중추신경계를 파괴(pithing)하고 시험 하였다. 고콜레스테롤을 함유한 식이를 공급한 백서에서 교감신경계 전기자극이나 norepinephrine, phenylephrine, angiotensin II 및 vasopressin 등의 투여로 유발된 혈압상승반응이 증강되었으며, 사료에 뽕잎을 2% 또는 10% 첨 가하면 정상적인 혈압상승반응을 보여주었다. 교감신경계를 파괴하지 않은 채 마취만 한 백서에서는 고콜레스테롤에 의한 반응증강이나 뽕잎에 의한 변화를 관찰할 수 없었다. 이 결과로 부터 뽕잎이 동맥경화에서 나타나는 혈관반응성 변화를 방지하는 데 유용한 것으로 판단할 수 있을 것이다.

식물의 이차 대사산물은 다양한 생물활성을 가지며 자외선은 이차 대사산물의 생성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 뽕나무는 다양한 종류의 유용 성분을 함유하여 활용가치가 높은 식물 중의 하나이다. 본 연구에서는, UV 조사에 따른 뽕나무 잎의 이차 대사산물의 변화를 조사하기 위하여, 뽕나무 잎을 LC-MS를 이용하여 무표적 분석법으로 분석하였으며, 무표적 분석으로 얻은 scan data를 bioinformatics 프로그램인 R의 XCMS package를 이용하여 profiling 한 결과, 적어도 35종 이상의 화합물에서 UV-C 조사에 따른 양적인 변화가 발견되었다. 이들 중 14종의 화합물은 분리 및 NMR spectrum 비교 또는 표적 분석을 통하여 종류를 확인하였으며, 종류가 확인된 성분에 대해 정량분석을 수행한 결과, morin(464배), oxyresveratrol(256배), 2,3-trans-dihydromorin(170배), 2",4",2,4-tetrahydroxychalcone(120배), catechin(84배), 4"-prenyloxyresveratrol(43배), moracin M(35배) 등의 함량이 현저하게 증가한 것으로 나타났다. 또한 UV-C를 조사한 뽕나무 잎은 대조구에 비하여 항산화 활성이 2.1-2.4배, tyrosinase 억제 활성이 2.3배 증가한 것으로 조사되었다. 이러한 조사 결과는 자외선의 조사가 뽕나무 잎의 기능성을 향상시켜 기능성 식품, 약용 또는 화장품 소재로서의 활용 가치를 향상시키는 유용한 수단이 될 수 있음을 보인다.

Background : 1-Deoxynojirimycin (DNJ) is a representative compound of the antidiabetic constituent in mulberry leaves (Morus alba L.). The hot water extracts of mulberry leaves were fermented with lactic acid bacteria in order to analysis the changes of the DNJ contents and α-glucosidase inhibition. Methods and Results : The mulberry leaves were extracted with hot water (121℃, 3 hr). The extracts were fermented with nine strains of lactic acid bacteria such as Lactobacillus acidophilus, in order to increase the contents of DNJ and α-glucosidase inhibition. DNJ contents in the fermented extracts were determinated by HPLC analysis. The α-glucosidase inhibition was mesured by comparing dose-inhibition curves of α-glucosidase and IC50 value. The DNJ contents after fermentation have increased in the almost fermented extracts. Especially, DNJ of the extracts fermented with L. acidophilus was increased from 8.38 ㎍ ㎖ -1 to 21.77 ㎍ ㎖-1. IC50 values of the α-glucosidase inhibition were shown to be decreased in the fermented extracts. The extracts fermented with L. casei KCTC 3109 was determined at 290.04 ㎍ ㎖-1, resulting it is lower about 140 ㎍ ㎖-1 than 429.76 ㎍ ㎖-1 of the control. Conclusion : From the above results, we may suggest that the lactic acid fermentation of mulberry leaves extracts can more enhance the hypoglycemic activities such as DNJ contents.

Background : The hypoglycemic effects of mulberry leaves extract were evaluated by comparing the abilities on glucose uptake in C2C12 myotubes and 3T3-L1 adipocyte. Glucose uptake of the extracts were identified to be enhanced by bio-conversion using cellulolytic enzyme like Viscozyme. Methods and Results : The mulberry (Morus alba L) leaves were extracted with 30% ethanol or hot water. The hypoglycemic compounds such as Moracin C and, Quercetin and 1-Deoxynojirimycin were identified from the extracts of mulberry leaves. The extracts were fermented using kinds of celluolytic enzymes, which were vicozyme, pectinase, β-glucosidase and xylanase, in order to increase the contents of hypoglycemic constituents in the extracts. The hypoglycemic effects of the fermented extracts were evaluated by comparing the abilities on glucose uptake in C2C12 myotubes and 3T3-L1 adipocyte. The extracts of mulberry leaves fermented with only Viscozyme were identified to increase glucose uptake in C2C12 myotubes and 3T3-L1 adipocyte by supplement of the concentration of 10 μM extracts, compared to insulin as control. However, bio-conversion effects by other enzymes were not shown in the treatments, suggesting hypoglycemic constituents in the extracts of mulberry leaves can be conversed to more active compounds by cellulolytic enzyme treatment like viscozyme. Conclusion : From the above results, we may suggest that the hypoglycemic constituents in mulberry leaves extracts can be conversed to more active compounds by cellulolytic enzymes.

This study was carried out to investigate solid-state fermentation method using cellulolytic lactic acid bacteria Lactobacillus plantarum TO-2100 in order to increase piperidine alkaloid contents in mulberry leaves. Piperidine alkaloid, one type of which include 1-deoxynojirimycin (1-DNJ), is known to inhibit α-glycosidase activities. Using this strain, the optimal solid-state fermentation conditions on mulberry leaves powder were found as the following: initial moisture content, temperature and relative humidity were 20%, 30~35℃ and 60 ~ 70%, respectively, and the fermentation time was 72 hrs. The piperidine alkaloid contents in the fermented mulberry leaves were 2.86% on dry powder, which is 7-fold increase from that of non-fermented mulberry leaves. The 1-deoxynojirimycin contents after applying preparative thin layer chromatography were 2.02% on dry powder, which is 8 times higher than that of non-fermented mulberry leaves. α-Glycosidase activities was inhibited by 65.7 ~ 84.7% with 3 ~ 5% treatments of hot-water extracts of the fermented mulberry leaves, compared to 16.2 ~ 40.2% with 3 ~ 5% treatments of hot-water extracts of non-fermented mulberry leaves. Therefore, the results suggest that solid-state fermentation method does indeed increase of piperidine alkaloid contents on mulberry leaves.