본 연구는 누에 숙잠 혈림프를 발효를 통하여 화장품으로서의 기능성과 피부 침투력을 증진시기고자 수행되었다. 누에 숙잠 혈림프를 대량 정제하여 이를 이용하여 2종의 Bacillus균을 이용하여 4주간 발효하였으며, 이들 발효산물의 분자량 및 세포 독성, 항산화, 티로시나아제 활성 억제 효과를 확인하였다. 1. 누에 숙잠 혈림프 단백질의 분자량이 커서(70 kDa) 정제물의 용해도가 낮다는 문제가 제기되어 단백질의 저분자화를 위해 바실러스속 균주 2종(B. subtilis 10854, B. amyloliquefaciens M27)으로 4주간 발효시켰다. 그 결과, 혈림프 발효액의 단백질은 현저하게 분자량이 저하되었으며, 바실러스속 균주 중 B. amyloliquefaciens M27이 단백질 분해 능력이 더 뛰어난 것으로 나타났다. 2. 누에 숙잠 혈림프 정제물을 바실러스속 균주 2종(B. subtilis 10854, B. amyloliquefaciens M27)으로 발효하여 발효액의 세포독성을 멜라닌세포의 세포 생존율을 측정하여 확인한 결과, 발효액의 $12.5{\sim}50{\mu}g/mL$ 농도 범위에서 세포 독성이 나타나지 않았고 세포 생존율이 증가하는 결과를 보였다. 3. 누에 숙잠 혈림프, 혈림프 발효물의 DPPH 자유라디칼 소거 활성을 정한 결과, 농도 의존적으로 항산화력이 증가하였고 혈림프 발효액은 양성대조군인 비타민 C와 유사한 활성 정도를 나타내었다. 분자량 저하 효과가 더 우수했던 Bacillus amyloliquefaciens M27균주를 이용하여 4주간 발효시키며 발효기간별 DPPH 자유라디칼 소거 활성을 측정한 결과, 2주 이상 발효시켰을 때 약 5% 이상 자유라디칼 소거 활성 능력이 증가함을 나타내었다. 4. 티로시나아제 활성 억제효과는 대조군에 비해 혈림프와 혈림프 발효액 처리군 모두에서 나타났으며, amyloliquefaciens M27를 이용한 발효액의 경우 미백효과가 더욱 뚜렷하였다.
본 연구는 누에 숙잠 혈림프의 멜라닌 생성 억제 효과에 대해 알아보기 위해 수행되었다. 실샘을 제거한 누에 숙잠에서 혈림프를 정제하였고, 이의 항산화, 멜라닌 생성 억제, 티로시나아제 활성 억제 효과 여부를 실험한 결과는 다음과 같다. 1. 숙잠의 실샘을 제거한 후, 나머지 누에조직을 분쇄하여 원심분리 후 여과하였던 기존의 방식에서 연속식 원심분리로 정제 방법을 개선한 결과, 수율은 53% 증가하였고 정제기간은 5일 단축되었다. 2. 누에 숙잠 혈림프의 DPPH 자유라디칼 소거능을 측정한 결과 비타민 C 보다는 효과가 떨어졌지만 세리신 단일 물질보다 높은 효과를 나타내었다. 3. 숙잠 혈림프 단백질을 음이온 교환 크로마토그래피로 분리하여 활성산소 억제 효과를 측정한 결과, 70 kDa과 30 kDa 단백질이 모두 포함되어 있는 혈림프 단백질(상등액)이 대조군보다 2배, 70 kDa 단백질이 30 kDa 단백질에 비해 약 1.7배 활성산소 억제 효과를 나타냄을 확인하였다. 4. 누에 숙잠 혈림프의 멜라닌 생성 억제 효과는 미백화장품 소재로 널리 사용되는 상백피와 알부틴보다 각각 9.15%, 11.56% 더 우수함을 확인하였다(혈림프 1% 농도 기준). 5. 티로시나아제 활성 억제 효과는 대조인 상백피보다 누에 숙잠 혈림프의 티로시나아제 활성 억제 효과가 우수하였으나 단일 물질인 알부틴보다는 억제 효과가 떨어지는 결과를 나타내었다. 하지만 정제 혈림프 농도 $450{\mu}g/m{\ell}$에서는 90%에 이르는 티로시나아제 활성 억제 효과를 확인하였다.
본 연구는 비행중인 담배나방(Helicoverpa assulta (Guenee))성충의 혈림프내 지질과 탄수화물의 함량변화와 그들의 호르몬조절가능을 조사하기 위하여 수행되었다. 비행초기 몇분동안에 암수 모두 빠른 지질증가반응을 보였고, 약 2기간까지 증가된 수준이 유지되었다. 비행중 혈림프내 탄수화물농도는 거의 변화가 없었지만, 수컷에서는 비행후 10분 동안 약간의 농도증가가 있었다. 합성 지질동원호르몬(Lom-AKH-II), 당동원호르몬(Bld-HrTH), 담배나방 자신의 뇌-카디아카체 추출물들 모두 담배나방의 혈림프내 지질과 당함량을 높여주었는데, 지질이 당보다 훨씬 더 높게 나타났다. 이상의 결과로 주로 지질이 담배나방의 주 비행연료로 사용되고 혈림프내 지질함량은 지질동원호르몬의 조절을 받는 것으로 보여진다. 또한 담배나방에는 지질동원호르몬과 당동원 호르몬이 같이 있을 수 있으며, 이들 펩티드들의 구조는 Mass-AKH, Hez-HrTH, Lom-AkH-II, Pea-HrTH 등의 구조와 유사할 것이라고 유추되었다.
INS-1 췌장 β 세포에서 Allomyrina dichotoma 혈림프 처리에 의한 early growth response protein 1 (EGR1) 유전자 발현을 조사되었다. 이 연구에서 새로운 발견은 EGR1 유전자 발현을 A. dichotoma 혈림프의 용량 및 시간 의존적으로 상향 조절하는것과 혈림프와 병행한 저체온효과 또는 소포체(endoplasmic reticulum, ER) 스트레스에 의해서도 유전자 발현이 상승하였다. A. dichotoma 혈림프가 EGR1의 유전자발현을 상승 조절을 할 수 있기 때문에, EGR1 관련 질병 치료 및 예방의 실마리를 제공 할 수 있을 가능성을 시사한다.
조명나방의 유충성장(幼蟲成長)에 따른 탄수화물대사(炭水化物代謝)의 변화(變化) 및 혈림프와 충체(蟲體)내 항상성(恒常性)을 구명(究明)키 위해 Glucose, Trehalose 그리고 Glycogen을 측정한 결과는 다음과 같다. 헐림프내 Glucose는 3령유충에서 최고함량(最高含量)을 나타냈으며 4령유충에서 급격히 감소(減少)하다가 종령유충으로 성장(成長)하면서 다시 증가(增加)하였고, 충체(蟲體)에서는 유충기(幼蟲期) 성장과정동안 서서히 감소(減少)하는 현상(現象) 나타냈다. Trehalose는 혈림프에서 유충기의 성장과 더불어 증가하면서 높은 함량을 나타낸 반면, 충체(蟲體)에서는 낮은 함량을 보였다. Glycogen은 혈림프에서 Trehalose와 같은 패턴으로 증가하였으나, 충체(蟲體)내에서는 Trehalose와 반대현상(反對現象)을 나타내면서 증가하였다.
Transferrin은 저장된 철분자를 운반하고 살아있는 유기체에서 철의 항상성을 유지한다. 호랑나비의 종령 유충 혈림프내 철 운반 단백질인 transferrin을 KBr 밀도구배 초원심분리와 Superose 6 HR을 이용한 fast protein liquid chromatography법으로 분리 정제하였으며, transferrin의 조직에 따른 분포는 면역화학적 방법에 따라 확인하였다. 정제된 transferrin의 아미노산 조성은 아스파르트산(Asp), 발린(Val), 루이신(Leu), 글루타민(GIu)이 많이 존재하였으며, subunit의 분자량은 78, 80 kDa으로 확인되었다. Immuno-diffusion을 통해 각 조직에서 분포를 확인한 결과 혈림프와 지방체에서 transferrin이 전시기에 걸쳐 뚜렷한 동질성을 나타냈다. 또한 rocket immuno-electrophresis법에 의해 transferrin의 양적 분포를 살펴보면 혈림프에서 용화 3일과 용화 5일에 증가하였으며, 지방체에서는 전용기와 용화직후에 양적인 증가를 나타냈다.
큐티클 形成 및 硬化過程中 血蛋白質의 變化와 起源을 규명하고자 acrylamide gel electrophoresis와 immunodiffusion 方法을 使用하였다. Acrylamide gel electrophoresis에서 적어도 19개의 protein band가 혈림프에서 發見되었으며 脂肪體에서는 13개의 band가 確認되었는데 이들은 대체적으로 일정한 pattern을 유지하였다. 또한 혈림프와 脂肪體의 一般的인 protein band의 pattern은 $3\\sim4$개의 강하게 染色된 band와 몇 개의 가는 band가 gel의 상단에 存在하는 것이 특징이었고 적어도 5개 이상의 haemolymph protein band가 期初에 걸쳐 일정하게 나타났다. Immunodiffusion test에서는 $8\\sim9$개의 血蛋白質에 期初에서 나타났는데 그중 2개의 血蛋白質은 期前에 나타났으며 다른 두 血蛋白質도 化직 후 脂肪體에서 나타남으로써 脂肪體가 이들 血蛋白質의 起源임을 암시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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