본 연구는 한국산 겨우살이 lectin유전자 (A 및 B chain) 을 효모 (Saccharmyces cerevisiae) 에 형질 전환시키는 시스템을 사용한 것으로, 효모내 효과적인 lectin유전자 발현을 위하여 유전자 상에 Kozak translation initiation sequence를 PCR을 이용 삽입, 변형시켜 재 클로닝 하였다. 변형된 lectin A 및 B 유전자를 포함하는 재조합 플라스미드는 S. cerevisiae INVSc (MATa, his3 $\Delta$l, leu2, trpl-289, ura3-52) 에 형질전환 되었다. 형질전환된 효모는 ABI 3700 system을 이용한 DNA 염기서열 분석을 통해 확인되었고 재조합 한국산겨우살이 lectin 발현을 위해 2% galactose를 사용하여 유도발현되었다. 재조합 lectin A 및 B 단백질은 SDS-PACE 및 western blotting 분석을 수행한 결과 약 29kDa 크기로 확인되었다. 재조합 lectin은 세포내 가용성 단백질 1mg중 1.24∼l.75 $\mu\textrm{g}$ 수준으로 발현되어짐을 ELISA 분석을 통해 확인하였다. 한편 lectin 유전자는 galartose 유도발현 후 36시간이 되 었을 때 발현량이 최대가 되었으며 lectin A 유전자의 경우 48 시간 이후에는 발현이 억제되었다.
겨우살이 기생위치는 숙주목(상수리나무 등)의 종류에 관계없이 대부분 지면에서 5-10m높이의 일사량이 많은 상단부에 기생하였다. 줄기의 분화는 주경에서 2개씩 연속분지를 형성하였고, 잎은 정단줄기의 상단부에 2매씩 대생하였으며, 종실은 연황색의 7-8mm 크기의 장과였다. 겨우살이 화아분화는 초기 둥근 돔형의 화아정단이 형성되고 엽원기가 1, 2매 차례로 분화한 다음 심장형으로 발달하며 악편이 발생하였는데, 중앙부에서 먼저 진행되었고 이어 양측 면에 2개를 형성하였다. 잎은 이면의 표피 2-3층 아래에 기공과 공변세포가 관찰되었고, 겨우살이는 기주목의 흡착부에서 기주조직의 코르크층을 통과하여 목질부에 뿌리를 내리고 여러 갈래로 분지하여 생장하는 것을 확인하였다.
본 연구에서 국내산 겨우살이 lectin이 흰쥐 간의 지방형성에 미치는 영향을 알아보기 위해 혈청 내 지질 함량을 측정하였고, 이를 확인하고자 간조직의 지방형성 변화를 조사하였다. 렉틴의 분리는 sephadex G-150로 여과 및 sepharose 4B affinity chromatography 로 정제하였다. $CCl_4$를 복강 내에 투여시 72시간 경과 후 혈청 총cholesterol 및 triglyceride는 정상군 및 olive oil 투여군에 비해 유의하게 증가하였으며, lectin과 $CCl_4$를 동시 투여 하였을 때는 유의한 감소를 나타내였다. 흰쥐 간의 조직학적 관찰은 $CCl_4$투여군은 정상군 및 olive oil 투여군에 비해 지방변화 및 간세포 내에 많은 대소의 cytoplasmic vacuole가 보였으나, $CCl_4$와 lectin을 동시 투여시는 $CCl_4$ 투여군에 비해 cytoplasmic vacuole은 현저히 감소하였고, 이에 비례하여 혈청 cholesterol 및 triglyceride 측정치가 현저히 감소하는 결과를 나타내었다. 이상의 결과를 볼때 흰쥐에서 lectin이 혈청 지질을 감소시키거나 또는 조직학적 관찰에서 간조직의 지질형성을 억제시키는 효과가 있는 것으로 확인되었다.
본 연구에서는 한국산 겨우살이 (Viscum album L. var. coloratum)이 아토피 피부염과 관련된 염증성 사이토카인에 영향을 미치는지 여부를 알아보았다. 실험에는 헥산, 부탄올, 에틸아세테이트, 메틸렌클로라이드, 총 4 가지 분획물을 사용하였으며, RAW264.7 마우스 대식세포와 RBL-2H3 렛트 호중구를 이용하여 염증성 마커를 연구하였다. 실험 결과 에틸아세테이트 분획이 tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin(IL)-6, IL-4의 mRNA 발현 및 단백질 분비량을 감소시켰으나, 헥산 분획은 뚜렷한 효능이 없었다. 또한 부탄올 분획은 IL-4, IL-6의 mRNA 발현을 감소시켰고, 메틸렌클로라이드 분획은 IL-4와 TNF-α의 mRNA 발현을 감소시켰다. 결과적으로 한국산 겨우살이(V. album var. coloratum)가 아토피 피부염과 관련된 사이토카인 분비를 억제시켜 항염증 효과를 나타낼 수 있으므로, 이와 관련된 기능성 화장품 개발이 가능할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 한국산 겨우살이(Viscum album var. coloratum)의 항산화, 항노화, 미백 효능을 알아보았다. 겨우살이 분획물은 hexane (HX), ethyl acetate (EA), butanol (BU), methylene chloride (MC) 총 4 가지를 사용하였다. 실험 결과 HX 분획물이 4 가지 분획물 중 가장 높은 페놀 함량을 보였다. 또한 EA 분획물이 가장 높은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)자유 라디칼 소거능 및 catalase-유사 활성을 나타내었으며, MC 분획물이 가장 높은 superoxide dismutase (SOD)-유사 활성을 나타냈다. MC 분획물은 또한 가장 우수한 hyaluronidase와 elastase 억제능을 보였다. 미백 효능을 알아보기 위하여 tyrosinase 억제능을 알아보았는데, HX 분획물이 가장 우수한 억제능을 보여주었다. 본 연구 결과를 통하여 한국산 겨우살이는 항산화, 항노화 및 미백 활성을 가지는 기능성 화장품 소재로 사용이 가능할 것으로 보인다.
겨우살이의 농도를 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g로 추출비율을 달리하고, 추출용매로 증류수, 50% EtOH, 100% EtOH를 이용하여 추출한 후 항산화 효과 및 생리활성을 측정하였다. 전자공여 작용 측정 결과 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물에서 전자공여능이 모두 높게 나타났고, 특히 50% EtOH 추출물이 93.27%로 비교물질인 L-ascrobic acid보다 높은 항산화 활성을 보였다(p<0.05). SOD 유사활성에서도 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물의 활성이 가장 높게 측정되었지만, 모든 추출물이 40%미만의 활성을 보였다(p<0.05). 총 폴리페놀 함량의 경우 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g의 비율로 추출한 모든 추출물에서 증류수를 추출용매로 사용하였을 때 가장 많이 함유하고 있었고, 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물은 모든 추출용매의 조건에서도 가장 높은 폴리페놀 함량을 나타냈다(p<0.05). 아질산염 소거능을 측정한 결과에서 50% EtOH를 이용한 모든 추출물이 80% 이상의 높은 소거능력을 보였고, 특히 산성조건인 pH 1.2에서 모든 추출물이 가장 높은 소거능을 나타냈다(p<0.05). Tyrosinase 활성 저해능의 경우는 모든 농도의 겨우살이가 10%미만의 매우 낮은 저해 효과를 보였다. 이와 같은 결과를 비추어 볼 때, 겨우살이가 적정의 농도에서 높은 항산화 효과 및 생리활성을 갖고 있으며, 이를 극대화할 수 있는 추출조건을 찾아 천연 항산화제로서의 개발 및 이용이 가능할 것으로 사료되어진다.
본 연구에서는 제주에서 자생하는 동백나무 겨우살이의 용매별 기능성 성분 및 항산화 활성에 대한 평가를 시행하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 분석한 결과 모두 70% 에탄올 추출물에서 높은 함량을 보였다. DPPH, hydrogen peroxide 소거능, ferrous ion chelating, 환원력을 통해 항산화 활성을 측정하고 이를 EC50 및 EC0.5로 나타낸 결과 모든 실험에서 70% 에탄올을 용매로 사용한 겨우살이 추출물에서 높은 활성을 나타내었다. 상기의 결과를 통하여 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성간의 깊은 관련성을 예상해볼 수 있었고 이를 상관관계를 통해 분석해 본 결과, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성이 0.01 및 0.05 수준에서 유의한 상관관계를 보임을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들을 통해 잠재적 항산화제로서의 제주산 동백 겨우살이의 가능성이 있다고 판단되어 향후 구체적인 연구가 필요하다고 사료된다.
꼬리겨우살이(Loranthus tanakae) 전초를 80% MeOH 수용액으로 4회 반복 추출한 뒤, 감압 농축한 추출물을 ethyl acetate(EtOAc), n-butyl alcohol (n-BuOH)과 $H_2O$층으로 계통 분획을 실시하였다. n-BuOH 분획에 대하여 silica gel ($SiO_2$), octadecyl silica gel (ODS), Sephadex LH-20 column chromatographies를 반복실시하여 1종의 cyclofarnesane sesquiterpene glucoside 화합물을 분리 및 정제하였다. 스펙트럼 데이터를 분석하여 입체 구조를 포함한 화합물의 구조를 (1'R,3'S,5'R,8'S,2E,4E)-dihydrophaseic acid $3^{\prime}-O-{\beta}-{\text\tiny{D}}$-glucopyranoside로 구조동정 하였다. 이 화합물은 이번 실험을 통하여 꼬리겨우살이로 부터는 최초로 분리되었다. 분리한 단일 물질은 AGS (Caucasian gastric adenocarcinoma cells)와 Hepatocyte carcinoma cells에 대하여 $50{\mu}g/mL$ 이상에서 농도 의존적으로 유의한 정도의 세포독성을 보이는 것이 확인되었다.
이상의 연구 결과로 미루어 볼 때, 참식나무 기주 참나무겨우살이(TY-NS-B)는 $GSK3{\beta}$에 의한 ${\beta}$-catenin 인산화에 의존하지 않는 ${\beta}$-catenin의 분해 유도를 통해 암세포의 생육과 관련된 c-Myc의 발현을 억제하며, 이것은 비소세포성 폐암의 생육억제와 관련이 있는 것으로 판단된다. 또한, 본 결과는 항암을 위한 대체보완소재로 참식나무 기주 참나무겨우살이의 활용이 가능할 것으로 판단된다. 그러나 추가적 연구를 통해 참식나무 기주 참나무겨우살이가 어떻게 ${\beta}$-catenin의 분해 유도에 관여하는지에 대한 기전연구와 관련 활성물질의 분석연구가 필요할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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