Abstract
This study was conducted to establish optimized ${\beta}-glucan$ extraction method through enzymatic hydrolysis from Phellinus baumii and investigate ${\beta}-glucan$ contents and physicochemical properties. The optimal condition was obtained with the enzyme concentration of 0.66% (v/v), reaction time of 6.08 h ($R^2=0.9245$) and the ${\beta}-glucan$ contents from the Phellinus baumii extracts under the optimized condition was 1.9594 g/100 g. ${\beta}-Glucan$ yield (0.76-16.40%) of enzyme beta-glucan extract (EBE) was three fold higher than that of non-enzyme beta-glucan extract (NEBE). ${\beta}-Glucan$ purity (11.15-59.05%) of non-enzyme beta-glucan (NEB) and that of enzyme beta-glucan (EB) were higher than that of NEBE and that of EBE. ${\beta}-Glucan$ purity of EB (59.05%) and ${\beta}-glucan$ contents of EB (3.38 g/100 g) showed higher than those of others. Total sugar contents (0.61-1.17 mg/mL) showed that NEB and EB were higher than that of NEBE and EBE, EB had the highest total sugar content as 1.17 mg/mL, respectively. Protein contents (0.44-11.73 mg/mL) of NEBE and that of EBE were higher than that of NEB, that of EB. In FT-IR spectrum, the band at $890cm^{-1}$ of microcapsule was attributed to a ${\beta}-1,3-glucan$. The toxicities of ${\beta}-glucan$ from Phellinus baumii in both melanoma cell lines was determined using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoli um bromide assay and ${\beta}-glucan$ from Phellinus baumii has no toxicity until $30{\mu}g/mL$. The effects of ${\beta}-glucan$ from Phellinus baumii on inhibition of cancer cell proliferation were detected by using a wound healing assay. The effect of NEB and EB were higher than NEBE and EBE, especially $30{\mu}g/mL$ of EB had the highest in both melanoma cell lines.
본 연구에서는 국내산 상황버섯의 효소 가수분해 전처리를 통한 ${\beta}-glucan$의 최적 추출조건을 확립하고 그에 따른 활성을 알아보고자 추출 조건에 따른 생이화학적활성을 측정하였다. 효소가수분해 조건을 최적화하기 위해 실시한 반응표면분석법의 결과 0.66%(v/v)의 viscozyme 농도에서 6.08시간 반응하는 것이 최적이라 예측되었으며($R^2=0.9245$), 이에 따라 최적 추출 조건에서 추출한 시료의 ${\beta}-glucan$ 함량은 1.9594 g/100 g으로 측정되었다. 추출 수율(0.76-16.40%)은 EBE가 NEBE에 비해 약 3배 높았다. ${\beta}-glucan$ 순도(11.15-59.05%)로 가장 높았으며, ${\beta}-glucan$ 함량 또한 0.26-3.38 g/100 g으로 EB (3.38 g/100 g)가 가장 높았다. 총당 함량(0.61-1.17 mg/mL)은 NEB, EB가 NEBE, EBE보다 높았으며, EB가 가장 높았다. 구성당 분석 결과, 모든 추출물에서 glucose의 함량이 가장 높았으며, 대조구와 효소 전처리구 모두 정제하면서 그 비율이 증가하였다. 단백질 함량(0.44-11.73 mg/mL)은 NEBE, EBE가 NEB, EB보다 높았으며, EBE가 가장 높았다. FT-IR 분석 결과 $890cm^{-1}$ 부근에서 peak가 확인되었기에 ${\beta}-glycosidic$ linkage를 가지고 있는 것으로 판단하였다. MTT assay를 통해 B6F10과 SK-MEL-5 세포 독성을 측정한 결과 B6F10의 경우 대조구의 세포 생존율을 100%로 하였을 때 세포 생존율이 80% 이상으로 나타나 세포독성을 보이지 않았으나, SK-MEL-5에서는 EBE를 $100{\mu}g/mL$의 농도로 처리하였을 때 세포 생존율이 75%로 나타나 약간의 세포독성을 보였다. Wound healing assay를 통해 암세포 증식 억제활성 측정 결과, 정제한 NEB, EB가 NEBE, EBE보다 활성이 높았으며, 특히 12시간일 때 EB $30{\mu}g/mL$를 처리한 경우 B6F10과 SK-MEL-5 모두에서 가장 높은 활성을 나타내었다.
