강릉대학교  2011 년도 학위논문

해양 생물에서 건강기능성 소재의 탐색 및 이의 생리활성
Screening of marine animals as a source for natural health product and characterization of its biofunctional activities


강릉대학교 산업대학원 해양생명공학과

2011 이학박사 학위논문

   해양 동물(미더덕, 불가사리 및 돌담치)의 천연 기능성 소재 탐색과 이의 생리활성(항산화, 항염증 및 항암) 및 특성에 대하여 연구하였다. 미더덕은 다양한 단백분해효소(Alcalase 2.4 L FG, Thermoase PC10F, pepsin)를 사용하여 가수분해한 반면, 불가사리와 돌담치는 95% 에탄올을 사용하여 추출한 후 다양한 용매로 분획하여 연구에 활용하였다. 미더덕은 Alcalase 2.4L FG 가수분해물의 생리활성(항산화 및 항암)이 가장 높았고, 불가사리와 돌담치는 chloroform 분획물의 생리활성(항염증 및 항암) 가장 높았다. Sepachryl S-100 HR gel filtration chromatography 로 미더덕의 Alcalase 2.4L FG 가수분해물을 정제하여 두 가지의 주요 정제물인 F₁ 과 F₂ 를 얻었다. F₂ 는 분자량이 낮은(3.6±0.1 kDa) 물질로써 ABTS, DPPH 소거능과 같은 항산화능이 매우 강하였으며, F₁ 은 분자량이 높은(5.0±1.0 kDa) 물질로써 항암활성이 높았다. F₂ 는 tyrosine, lysine, arginine, phenylalanine 및 histidine 과 같은 아미노산이 F₁ 보다 풍부하였다. 불가사리의 CHCl₃ 분획물을 정제하였을 때 총 5 가지 (SAP₄.₂.₁-SAP4.2.5)의 정제물을 얻었다. 이 중, SAP4.2.5 는 매우 높은 수율을 보였고, 항염증 활성의 IC50 값은 14.6 ㎍/mL 로 활성이 매우 높았으며, macrophage를 이용한 세포독성은 25 ㎍/mL 의 농도까지 나타나지 않았다. 또한, 위암, 대장암 및 자궁경부암에 대한 SAP4.2.5 의 IC50 값은 각각 19.4, 34.8 및 32.7 ㎍/mL 로써 각 암세포에 대한 항암활성이 매우 높았다. 불가사리에서 항염증 및 항암활성을 나타내는 주요 물질은 lathosterol, 13-tetradecen-1-ol acetate 및 stigmast-7-en-3-ol(3β ,5α ,24S)와 유사한 구조를 지닌 물질이었다. 돌담치의 hexane 분획물을 정제한 결과 총 5 가지(SHM₄.₂.₁-SHM4.2.5)의 정제물을 얻었다. 이 중, SHM₄.₂.₄ 는 매우 높은 수율을 보였고, 항염증 활성의 IC50 값은 9.6 ㎍/mL 로 활성이 매우 높았으며, macrophage 를 이용한 세포독성은 나타나지 않았다. 거기다가, 위암, 대장암 및 자궁경부암에 대한 SHM₄.₂.₄ 의 IC50 값은 각각 21.4, 36.4 및 37.1 ㎍/mL 로써 각 암세포에 대한 항암활성이 매우 높았다. 돌담치에서 항염증 및 항암활성을 나타내는 주요 물질은 cholest-7-en-3-ol, (3β ,5α)-, cholest-5-en-3-ol (3β), desmosterol 및 stigmast-7-en-3-ol, (3β,5α,24S) 와 유사한 구조를 지닌 물질이었다. 그러므로, 미더덕, 불가사리 및 홍합은 매우 강한 생리활성(항산화, 항암 및 항염증)을 가지고 있기 때문에, 천연 기능성 소재로의 개발 가능성이 크다고 판단된다.