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동충하초의 약리효능
- 연구기관 : 서울대학교 천연물과학연구소(농촌진흥청 대형공동연구사업)
- 연구내용
- 공시동충하초 : P. japonica외 3종(살아있는 누에 이용 생산)
- 검색내용 : 면역력증강, 항암, 항피로, 항Stress, 항노화 및 간보호 효과
동충하초 종류별 약리효능 비교결과
가. 면역력 증강효과
실험용 쥐에게 동충하초 시료를 3∼5일간 복강내에 연속 투여하고 carbon 현탁액을 주사한 후 면역력 증강 효과를 검색한 결과, C. militaris 및 P. sp. J300 투여군에서 유의성 있는 면역력증강 효과가 확인되었다. 특히 P. japonica의 water ext.의 경우는 대조약물인 zymosan보다도 약 2배 강한 활성을 나타냄을 확인하였다.
생쥐를 이용한 동충하초의 대식세포 식균작용 효과
| 동충하초명 | 추출물 명 | 투여량 (mg/kg/day, i. p.) |
Regressin coefficient (RCtr/RCc) |
면역증강효과 |
|---|---|---|---|---|
| C. militaris | 물 | 50 | 2.50 | 매우 우수 |
| 알콜 | 50 | 1.64 | 우수 | |
| P. japonica | 물 | 50 | 3.23 | 매우 우수 |
| 알콜 | 50 | 1.72 | 우수 | |
| P. sp. J300 | 물 | 50 | 2.20 | 매우 우수 |
| 알콜 | 50 | 1.40 | 우수 | |
| P. farinosa | 물 | 50 | 2.15 | 매우 우수 |
| 알콜 | 50 | 2.15 | 매우 우수 |
나. 항 피로효과
ICR 쥐를 실험동물로 하고 동충하초를 5일간 경구투여한 다음 쥐꼬리에 무거운 물체를 부착시켜 수영을 시킨 결과, P. japonica 투여군에서 가장 강력한 수영시간 연장효과가 나타났다.
생쥐를 이용한 동충하초의 강제 수영시간 연장효과
| 동충하초명 | 추출물 명 | 투여량 (mg/kg/, p.o.) |
수영시간연장효과(%) |
|---|---|---|---|
| C. militaris | 물 | 100 | 52 |
| 알콜 | 100 | 45 | |
| P. japonica | 물 | 100 | 114 |
| 알콜 | 100 | 145 | |
| P. sp. J300 | 물 | 100 | 102 |
| 알콜 | 100 | 34 | |
| P. farinosa | 물 | 100 | 96 |
| 알콜 | 100 | 106 | |
| 토코페롤(대조) | 100 | 100 |
다. 항 스트레스효과
일반적으로 스트레스가 유발되면 부신피질호르몬 분비에 변동을 초래하며, 이에 대항하기 위하여 간장, 흉 선세포, 신장, 뇌하수체호르몬 분비에 영향을 미친다. 따라서 스트레스호르몬 생산과 면역계에 밀접한 관 계가 있는 부신, 흉선, 비장, 및 갑상선 중량에 변동을 초래한다. Rat에 동충하초를 5일간 경구투여하고 시료투여 3일 후부터 45°경사로 등을 고정시켜 48시간동안 스트레스 를 유발한 다음 동물의 부신, 흉선, 비장 및 갑상선을 적출하여 중량을 측정한 결과, C. militaris의 경우 유 의성 있는 부신중량의 감소, 흉선·갑상선 및 비장중량의 증가를 보였다. P. sp. J300의 경우는 유의성 있는 부신 중량의 감소, 흉선 및 갑상선 중량의 증가를 보인 반면, 비장의 경우에는 중량이 감소하는 것으로 나 타났다. P. japonica의 경우는 현저한 부신 중량의 감소효과를 보여 정상수준 까지 회복됨을 관찰하였으 며, 비장, 흉선 및 갑상선의 중량도 유의성있는 회복효과를 보였다. 실험결과를 종합하여 볼 때 P. japonica가 stress에 대한 저항력이 가장 현저한 것으로 나타났다.
Rat의 움직임억제에 의한 스트레레스에 대한 동충하초의 효과
| 시험내역 | 장기 원상회복효과(%) | 스트레스 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 동충하초명 | 추출물 명 | 투여량(mg/kg) | 부신 | 비장 | 흉선 | 갑상선 | 억제효과 |
| C. militaris | 물 | 50 | 56.4 | 11.5 | 73.4 | 26.7 | 양호 |
| 알콜 | 50 | 14.1 | 40.1 | 18.8 | 96.7 | ||
| P. japonica | 물 | 50 | 75.6 | 78.3 | 38.6 | 216.7 | 우수 |
| 알콜 | 50 | 116.7 | 25.3 | 37.8 | 126.7 | ||
| P. sp. J300 | 물 | 50 | 17.9 | 84.1 | 67.7 | 80 | 불량 |
| 알콜 | 50 | 19.2 | -21.6 | 27.7 | 173.3 | ||
라. 항암효과
(1) 수명연장효과
Sarcoma-180 복수암, P 388 및 L 1210 등의 암세포를 ICR 쥐의 복강내에 투여하여 암을 유발시킨 다음 생 존일수를 측정한 결과, C. militaris, P. japonica, P. sp. J300 및 P. farinosa 등 모든 동충하초 투여군에서 유의성 있는 수명연장효과를 보였으며, 이중 Sarcoma-180 복수암의 경우 P. japonica water ext. 투여군 이 202.6%의 수명연장을 보여 가장 강력한 항암효과를 나타냈다.
생쥐를 이용한 Sarcoma-180 복수암에 대한 동충하초의 수명연장효과
| 동충하초명 | 추출물 명 | 투여량 (mg/kg/day, i.p.) |
무투여구 대비 수명연장효과(%) |
|---|---|---|---|
| C. militaris | 물 | 50 | 129.2 |
| 알콜 | 50 | 130.0 | |
| P. japonica | 물 | 50 | 202.6 |
| 알콜 | 50 | 113.5 | |
| P. sp. J300 | 물 | 10 | 154.0 |
| 알콜 | 10 | 134.3 | |
| P. farinosa | 물 | 50 | 130.6 |
| 알콜 | 50 | 143.9 | |
| Krestin(대조) | 20 | 128.7 | |
| 무투여 실험구 | 100.0 |
P 388 암균주에 대한 동충하초 물 추출물의 수명연장효과
| 동충하초명 | 투여량 (mg/kg/day, i.p.) |
무투여구 대비 수명연장효과(%) |
|---|---|---|
| C. militaris | 50 | 97.0 |
| P. japonica | 50 | 104.5 |
| P. sp. J300 | 20 | 137.9 |
| P. farinosa | 50 | 108.6 |
| Krestin(대조) | 20 | 107.6 |
| 무투여 실험구 | 100.0 |
L 1210 암균주에 대한 동충하초 물 추출물의 수명연장효과
| 동충하초명 | 투여량 (mg/kg/day, i.p.) |
무투여구 대비 수명연장효과(%) |
|---|---|---|
| C. militaris | 50 | 110.4 |
| P. japonica | 50 | 113.7 |
| P. sp. J300 | 20 | 136.6 |
| P. farinosa | 50 | 101.1 |
| Krestin(대조) | 20 | 95.6 |
| 무투여 실험구 | 100 |
(2) 고형암 억제효과
Sarcoma-180 복수암 세포를 ICR 쥐의 우측 대퇴부 피하에 접종하여 고형암을 유발시킨 후 동충하초를 15 일간 복강내 주사한 다음 암세포 접종후 25일만에 고형암괴를 적출하여 그 중량을 측정한 결과, C. militaris 및 P. japonica의 methanol ext. 50 mg/kg투여군에서는 각각 1마리씩의 완전한 암세포 소멸효과 를 관찰하였으며, P. sp. J300 methanol ext. 10mg/kg 투여군에서는 84%라는 우수한 억제효과가 나타 났다.
생쥐를 이용한 Sarcoma-180 고형암에 억제효과
| 동충하초명 | 추출물명 | 투여량 (mg/kg/day, i.p.) |
무투여구 대비 수명연장효과(%) |
|---|---|---|---|
| C. militaris | 물 | 50 | 51.6 |
| 알콜 | 50 | 63 | |
| P. japonica | 물 | 50 | 40.2 |
| 알콜 | 50 | 58.6 | |
| P. sp. J300 | 물 | 10 | 50 |
| 알콜 | 10 | 84 | |
| P. farinosa | 물 | 50 | 39.8 |
| 알콜 | 50 | 36 | |
| Krestin(대조) | 20 | 9.1 |
마. 항노화 효과
각 시료가 in vitro에서 생체 세포의 노화의 지표가 되는 과산화지질과 free radical 형성을 억제하는가를 구 명하기 위하여 DPPH free radical 형성억제 효과를 측정한 결과 P. japonica와 P. farinosa 물 추출물의 IC50이 각각 29μg/ml 및 37μg/ml 로 가장 강하였다. 또한 공시시료가 지질과산화에 미치는 효과를 검색한 결과, P. japonica 및 P. sp. J300에서 가장 강력한 억제효과가 나타났다.
동충하초별 DPPH 프리라디칼 소거효과
| 동충하초명 | 추출물명 | 투여농도(㎍/ml) | IC50 (㎍/ml) |
|---|---|---|---|
| C. militaris | 물 | 250 | 85 |
| 알콜 | 250 | 152 | |
| P. japonica | 물 | 250 | 29 |
| 알콜 | 250 | 130 | |
| P. sp. J300 | 물 | 250 | - |
| 알콜 | 250 | 200 | |
| P. farinosa | 물 | 250 | 37 |
| 알콜 | 250 | 80 | |
| Tocopherol(대조) | 250 | 27.5 |
동충하초별 과산화지질 억제효과
| 동충하초명 | 추출물명 | 투여농도(㎍/ml) | 지질과산화 억제율(%) |
|---|---|---|---|
| C. militaris | 물 | 125 | 36.3 |
| 알콜 | 125 | 44 | |
| P. japonica | 물 | 125 | 45.6 |
| 알콜 | 125 | 61.7 | |
| P. sp. J300 | 물 | 125 | 38 |
| 알콜 | 125 | 53.8 | |
| P. farinosa | 물 | 125 | 41.7 |
| 알콜 | 25 | 42 | |
| Tocopherol(대조) | 125 | 29.1 | |
| Ascorbate(대조) | 125 | 72.9 | |
| Glutathion(대조) | 125 | 29.1 |
누에동충하초(P.japonica)의 약리효능
가. 누에동충하초의 약리효과
| 검 색 내 용 | 결 과 | |
|---|---|---|
| 항암효과 | 고형암억제효과 | 59% 억제 (대조약물 Krestin : 9% 억제) |
| 수명연장 | 203% 연장 (대조약물 Krestin : 129% 연장) | |
| 면역력 증강효과 | Zymosan 대비 2배 | |
| 항피로 효과 | Tocopherol 대비 1.5배 | |
| 항노화 효과 | Tocopherol대비 지질과산화 억제 효과 2배 | |
| 간 보호 효과 | GOT, GPT수치의 현저한 감소 | |
| 항Stress 효과 | 호르몬 및 면역계 장기중량 원상회복 | |
나. 누에동충하초의 성분 및 효능
(1) 주요성분
- 조성분(기주번데기＋자실체)
누에동충하초의 조성분(기주번데기＋자실체) 누에동충하초의 조성분(기주번데기＋자실체) 에 대한 표이며, 구분, 수분, 조단백질, 조지방, 조섬유, 조회분 항목에 대한 설명을 제공
구분 수분 조단백질 조지방 조섬유 조회분 함량(%) 7 60.89 2.42 - 6.38 - 아미노산 조성(기주번데기＋자실체)
아미노산 조성(기주번데기＋자실체) 아미노산 조성(기주번데기＋자실체)에 대한 표이며, 아미노산 종류, 함량(%)에 대한 정보를 제공
아미노산 종류 함량(%) 아미노산 종류 함량(%) Cystine 0.389 ISO-Leucine 0.836 Methionine 0.28 Leucine 1.872 Aspartic acid 3.254 Tyrosine 3.245 Threonine 1.725 Phenylalanine 1.481 Serine 1.703 Lysine 2.102 Glutamic acid 4.292 Histidine 1.132 Glycine 1.753 Arginine 2.717 Alanine 2.058 Proline 4.08 Valine 1.379 - 지방산 조성(자실체의 Hexane 분획 층)
지방산 조성(자실체의 Hexane 분획 층) 지방산 조성(자실체의 Hexane 분획 층)에 대한 표이며, 지방산 명, Palmitic acid, Stearic acid, Oleic acid, Linoleic acid, α-Linolenic acid 항목에 대한 정보를 제공
지방산 명 Palmitic acid Stearic acid Oleic acid Linoleic acid α-Linolenic acid 함량(%) 25.8 23.2 17.8 5.1 25.1 ※ 누에동충하초 자실체의 Hexane 분획 층 함량 : 11.5%
- 활성 물질(자실체 추출물)
활성 물질(자실체 추출물) 활성 물질(자실체 추출물)에 대한 표이며, 물질명, 저분자물질군, 고분자물질군 항목에 대한 정보를 제공
물질명 저분자 물질군 고분자 물질군 D-mannitol Ergosterol Polysaccharides 함량(%) 7 0.075 6.1
(2) 누에동충하초 함유물질의 효능 누에동충하초에서 확인된 단일물질인 ergosterol은 면역력 증강과 항피로 및 간보호 효과, D-mannitol 은 항암효과와 간 보호효과, protein-bound polysaccharide는 항암작용과 항노화 및 간보호 작용에 우 수한 효능을 나타내는 것으로 확인됐다.
- 면역증강 효과 n-butanol 및 hexane분획의 ergosterol 투여군과 water ext.의 각종 고분자물질 분획 투여군에서 뛰어난 면역증강효과를 확인하였다.
- 항피로 효과 저분자물질 분획 투여군 모두(ergosterol 투여군 포함)에서 유의성 있는 항피로 효과를 관찰하였다.
- 항암작용 Sarcoma 180 복수암에 대한 수명연장효과를 지표로 검토한 결과, hexane 및 n-butanol 분획 투여 군, D-mannitol 투여군, protein-bound polysaccharide 투여군에서 유의성 있는 항암효과를 확인 하였다.
- 항노화 활성 노화의 원인과 지표가 되는 체내 free radical 형성에 관여하는 각종 효소활성과 과산화지질형성에 미치는 효과를 검색한 결과, hexane 및 n-butanol 분획 투여군, 지질분획 투여군, protein-bound polysaccharide 투여군에서 각종 효소활성에 대한 현저한 회복효과가 있음을 관찰하였다.
- 간보호 효과 GOT 및 GPT활성에 미치는 효과를 검색한 결과, methanol ext.의 모든 분획 투여군과 ergosterol, D-mannitol 및 portein-bound polysaccharide분획 투여군에서 간의 GOT 및 GPT 활성 억제를 보 여 뛰어난 간 보호효과가 있음을 확인하였다.
