차가버섯 추출물의 항산화 활성에 의한 세포 사멸 저해와 항노화 효과

[tonylee]

저자 : Yun Jong Seok

형태사항 : viii, 103 p ; 26cm

학위논문사항 : Thesis(M.A.)-- 강원대학교 대학원 : 생물공학과, 2010. 2

발행국 : 강원도

언어 : 영어

출판년 : 2010

주제어 : Inonotus obliquus, apoptosis, anti-aging

소장기관 :

• 강원대학교 중앙도서관  

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차가버섯은 북위 45-50도의 러시아 캄카차 반도, 일본의 훗카이도 등과 같이 춥고 깊은 산에서 주로 발견되며, 자작나무에 붙어 자생하는 검은 색상의 담자균류로 알려져 있다. 이러한 차가버섯은 전통적으로 항암, 항종균, 면역증강, 항바이러스 및 항당뇨 효과 등과 같은 다양한 생리활성을 지닌다고 보고되고 있다. 특히, 근래에 알려진 바로는 차가버섯에서 분리된 색소성분이 항산화 효과에 탁월한 효능을 보인다고 보고된 바 있다. 하지만, 이렇듯 다양한 효능이 알려짐에도 불구하고, 산화적 스트레스로 인한 세포 사멸 저해와 노화억제에 관해서는 아직 보고되어지지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 차가버섯 추출물의 항산화 활성으로부터 산화적 스트레스로 가속화된 세포의 비정상적 사멸과 노화를 억제하고자 하였다. 또한, 광노화로 인한 피부 주름 생성을 막아 주름 개선 소재로써의 이용가능성을 평가하였다.
차가버섯 건조 분말 (20 g)은 증류수, 에탄올, 메탄올 (600 ml)의 세 가지 용매로부터 각각 추출되었다. 각각의 추출 수율은 열수로 추출 시 19.5%로 가장 높은 수율을 보였으며, 메탄올 (1.6%), 에탄올 (1.4%) 순으로 나타났다. 각 추출물들의 DPPH, 과산화수소, superoxide 자유 라디칼 소거능을 평가한 결과, 각각 70～98%, 50～60%, 25～33%로 비교적 높은 자유 라디칼 소거능을 보였다. 하지만, 산화적 스트레스로 인한 섬유아세포의 항사멸 효과를 평가하였을 시에는 열수 추출물만이 20% 이상의 저해 효과를 지니는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 효능을 보이는 열수 추출물이 산화적 스트레스로 인한 세포의 비 성숙한 노화를 억제 할 수 있을 것으로 판단하여, 활성 분획물로 열수 추출물을 선별하였다.
차가버섯 열수 추출물은 과산화수소에 노출된 섬유아 세포의 세포내 활성 산소종을 효과적으로 소거하였고, 세포의 지질과산화를 억제하였다. 산화적 스트레스는 세포자살의 특징인 세포의 DNA 파괴와 함께 세포 분열 주기를 정지 시켜 세포 자살을 유도하였으며, 세포의 형태를 변화시켰다. 하지만, 차가버섯 열수 추출물 처리 시, DNA 손상 및 세포의 비정상적인 형태를 저해하였고, 비교적 정상적인 세포분열을 유도하는 것을 확인하였다. 다음으로 세포 자살과 관련된 신호 전달 경로에서 차가버섯 열수 추출물의 작용 경로를 조사한 결과, Bax, caspase-3 와 AIF의 발현을 억제하였고, 항세포 사멸 인자인 Bcl-2의 발현을 유도함으로써 세포의 자살이 저해됨을 검증하였다. 또한, 산화적 스트레스는 세포의 비성숙한 노화를 야기 시켰으며, 교원질 분해 효소의 활성 증가와 함께 급속하게 교원질이 분해됨을 확인하였다. 이러한 세포의 비성숙한 노화 현상은 차가버섯 추출물의 존재 하에 효과적으로 저해 될 수 있음을 확인하였다. 세포의 노화와 밀접하게 관련 되어 있는 MAPK 신호 전달 경로에서는 ERK 1/2 와 JNK의 인산화를 선택적으로 저해한다는 것을 알 수 있었다. 이로부터 산화적 스트레스로 유도된 세포의 노화는 차가버섯 열수 추출물로 인해 효과적으로 억제 될 수 있음을 검증하였다.

또한, 차가버섯 열수 추출물의 면역 강화능을 평가한 결과, 대식세포의 활성을 유도하여 NO 의 생성 및 대식작용을 증가시켜 면역강화 효과를 지니는 것으로 나타났다.

끝으로, in vivo 실험으로 12주간 자외선 B를 hairless mice에 조사시켜 주름 생성 정도와 피부 두께를 확인한 결과, 차가버섯 열수 추출물 처리 시 주름 생성이 저해 되는 것을 확인하였고, 피부 두께 역시 자외선 조사되지 않은 대조군과 비교적 유사한 피부 두께를 유지하는 것으로 나타났다.
이상의 연구 결과로부터 차가버섯 열수 추출물은 산화적 스트레스로 인한 세포의 사멸과 비성숙한 노화를 저해 할 수 있음을 확인하였다. 또한 광노화로 인한 피부주름을 예방 및 개선 할 수 있는 새로운 천연 소재로써의 이용 가능성을 확인하였다.