유색미 겨 추출물의 만성염증질환 억제효과

Abstract

천연 건강소재로서 식물유래 화학물질의 중요성이 점진적으로 높아지고 있는 추세이나, 작물을 대상으로 한 연구는 많이 수행되어 있지 않다. 쌀은 전 세계적인 주요작물 중 하나이며 우리나라에서 주요 영양공급원으로 소비되고 있으며, 쌀 품종 중 유색미는 다량의 색소성분을 함유하고 있고 전통 민간요법에서 염증질환의 예방에 사용되어 “약쌀”이라고도 불린다. 이러한 지식을 기초로 하여, 21품종의 유색미를 대상으로 건강기능성의 지표로서 항산화활성을 검정하여 5품종의 유색미를 선발하였고, 라디칼 소거활성, 항암활성 및 항염증활성을 포함하는 심도 있는 건강기능성 검사를 수행하였다. 첫 번째로 항산화능력 검정으로는 활성산소라디칼의 소거능과 활성질소라디칼 소거능, 환원력 등을 in vitro와 ex vivo에서 조사하였고, 그 결과 모든 테스트에서 대조구로 사용한 일반미에 비하여 유색미 품종이 우수한 항산화능력을 보여주었다. 특히 산소라디칼 소거능에서는 superoxide anion이 매우 우수하였다. 두 번째, 유색미의 항암효과를 다단계의 암의 발생단계별로 조사하였다. 그 결과 initiation, promotion단계 모두에서 유색미 겨 추출물이 일반미보다 우수한 효과를 보였지만, initiation보다는 promotion단계에서 억제효과가 더 우수하게 나타났다. 종양이식실험을 통한 progression단계에서는 피부흑색종을 이식한 경우, 유색미 겨 추출물이 종양의 크기는 비록 유의하게 억제하지는 못했지만, 대식세포의 일산화질소, 활성산소종, 섭식능, 비장세포에서의 T 세포의 활성과 같은 면역세포의 활성은 일반미에 비하여 증가시켰다. 그러나 대장암을 이식했을 경우에는 유색미 LK1-3-6-12-1-1 겨 추출물은 면역세포인 대식세포의 활성화뿐 아니라 종양의 크기도 현저히 감소시켰고 종양세포의 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현을 억제시켰다. 세 번째, 유색미 겨 추출물의 항염증활성을 호염구세포주와 복강비만세포를 사용하여 조사하였다. 유색미 겨 추출물은 일반미 겨 추출물과 비교하여 알레르기 유발을 일으키는 histamine과 β-hexosaminidase분비를 유의하게 억제하였으며, 탈과립은 세포 내 칼슘유입이 차단되었기 때문으로 판명되었다. 또한 유색미 겨 추출물은 염증관련 cytokine으로 IL-1β, TNFα, IL-6의 생성을 전사수준에서 효과적으로 억제한다는 것을 보여주었다. in vivo 에서의 유색미 겨 추출물의 항염증활성을 실험적으로 피부부종을 유발한 마우스에서 조사하였다. 실험 결과, 유색미 겨 추출물을 식이한 마우스는 일반미 겨 추출물을 식이한 마우스나 대조군에 비하여 부종 억제능력이 우수하였고, 부종에 관여하는 염증cytokine과 지질대사산물인 eicosanoid의 수준 및 침윤세포의 숫자도 감소함을 보여주었다. 대표적인 만성염증질환인 천식에 대한 마우스모델을 이용한 실험에서도 유색미 겨 추출물 식이한 마우스의 폐 조직에서 침윤세포의 감소와 기관세지 배상세포의 감소를 보였으며 체내 IgE 및 Th2 type의 cytokine의 감소를 보여주었다. 이상의 연구 결과, 유색미 겨 추출물은 일반미에 비하여 항산화, 항암, 항염증활성에 있어서 상당히 우수한 활성을 가지고 있음을 알았고, 특히 실험에 사용된 유색미 품종에서는 LK1-3-6-12-1-1 품종이 모든 활성에서 가장 우수한 능력을 보여주었다. 그러나 유색미 겨 추출물 성분 중 가장 생리활성이 높은 것으로 생각된 anthocyanin 색소 화합물이 항산화에서는 탁월한 효과를 보였지만, 항암활성과 항염증활성에서는 유색미 겨 추출물보다는 낮은 것으로 보아 anthocyanin 색소자체가 아닌 관련성분들이 유색미 겨 추출물의 생리활성 특히 항암활성 및 항염증활성의 발현에 중요한 역할을 수행하고 있음이 시사되었다.