Anti-Cancer Effects of Peptides Purified from Culture Supernatant of Lactobacillus casei

Lactobacillus casei의 배양물에서 분리한 물질의 항암 효과

This study was conducted to isolate protein components from culture supernatant of Lactobacillus casei. and measure anti-cancer activity. The protein components were isolated A and B on Ultrafiltration membrane(3, 10, 30, 100 KDa). And the protein components A and B were isolated fractions(number $3{\sim}9$) on FPLC. Experimental studies were progressed through the cell cytotoxicity and anti-cancer activities. Cell cytotoxicity test using human kidney normal cell(293) showed cytotoxicity of below 20% by the protein components A and B($100{\mu}g/mL$). The anti-cancer activity was increased up to 70% by the protein components A and B($100{\mu}g/mL$) in AGS(stomach cancer), A549(lung cancer), MCF-7 (breast cancer), SK-OV-3(ovary cancer) and LoVo(colon cancer). Cell cytotoxicity test was showed cytotoxicity of about 50% by the fractions(number 3, 8, 9) isolated FPLC. The others have not the cytotoxicity about the human normal cell. The anti-cancer activity was increased up to 70% by the fraction number 7 in cancer cell line. Therefore the components isolated from culture supernatant of Lactobacillus casei were showed anti-cancer activity.

최근 유산균에 대한 관심이 많아지고 그와 관련된 수많은 제품들이 제조되고 유통되고 있다. 이러한 유산균의 기능으로는 가장 먼저 정장 작용을 들 수 있고, 그 외 항암 효과, 유당 단백질의 흡수 증진, 혈청 콜레스테롤의 저하 등 많은 기능을 가지고 있다. 이에 따라 유산균의 한 종류인 Lactobacillus casei의 배양물로부터 단백질을 분리한 것으로 Ultrafiltration membrane (3, 10, 30, 100 KDa)으로 분리 농축한 단백질 물질인 단백질성분 A(protein components A)와 단백질 성분 B(protein components B)을 분리하여 실험에 사용하였고, 이 물질을 이용하여 보다 세밀한 분리를 위해 FPLC(fast protein liquid chromatography, sephadex 75, Amersham)를 이용하여 분석된 peak를 이용하여 3번부터 9번까지 분획물을 얻어 실험에 사용하였다. 위에서 얻은 단백질 물질들을 이용하여 정상 세포와 암세포주를 이용하여 세포 독성 및 암세포 생육 억제 활성을 측정한 결과, 단백질 성분 A(protein components A)와 단백질 성분 B(protein components B)의 물질에서 최적 농도인 $100{\mu}g/mL$의 농도에서 정상 세포에 대한 세포 독성은 20% 정도로 낮은 세포 독성 효과를 나타내 정상 세포에 대한 독성 효과는 없는 것으로 나타났고, 5가지 암세포주(위암, 폐암, 유방암, 난소암, 대장암)에 대한 암세포 생육 억제 활성에서는 70% 정도의 높은 암세포 생육 억제 효과를 나타내 항암 효과를 나타냈다. 그리고 FPLC를 이용하여 분리한 분획물에서는 3, 8, 9번 분획물에서는 정상 세포에 대한 세포독성이 50%를 나타내 독성 효과를 나타냈고, 그 외의 분획물에서는 정상 세포에 대한 독성이 나타나지 않았다. 그 중 7번 분획물에서 암세포에 대한 생육 억제 활성을 나타낸 결과, 70% 정도의 높은 암세포 생육 억제 활성을 나타내 항암활성을 지닌 성분으로 확인하였다. 그 외의 분획물에서는 거의 효과를 나타내지 않았다. 따라서 Lactobacillus casei의 배양물에서 분리한 성분이 항암 효과를 나타내고 있는 것을 확인하였다.