코디세핀(Cordycepin) 고함유 동충하초의 간독성 모델 흰쥐에 대한 개선효과

동아대학교 생명공학과 박 상 현

간 질환은 우리나라 중장년층에서 빈번하게 발병되는 질환으로 사회적 문제로 대두되면서 이를 개선 내지는 치유하려는 연구가 천연물을 대상으로 활발히 이루어지고 있다. 하지만 장기간의 간질환 치료제에 대한 연구에 비해 의약품이나 건강기능식품에 보급되어 적용되고 있는 치료제나 간기능 개선 소재의 종류는 간질환의 빈도수와 심각성을 고려했을 때 비교적 적어 그 성과면에서 아쉬운 점이 많다. 

동충하초 유래 Cordycepin은 생활습관병에 대한 다양한 생리활성이 보고된바 있다. 코디세핀 Cordycepin(3'-deoxyadenosine)은 번데기 동충하초에 함유된 주요 생리활성 물질로서, 아데노신 리보오스 잔기의 3번째 탄소에 산소가 결핍된 구조로 다양한 암세포에서 세포사멸 유도에 관한 활성 및 종양세포의 m-RNA 합성저해에 기인한다고 알려져 있다.

본 연구에서는 간기능 개선효과, 항산화 효과, 지질 대사 개선효과가 있는 것으로 알려진 눈꽃 동충하초(Paecilomyces japonica)와 번데기 동충하초(Cordyceps militaris) 그리고 육종에 의해 동충하초의 주요 생리활성 물질인 Cordycepin 함량을 높인 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초(Cordyceps militaris JLM0636)가 가지는 항산화 기능 및 이화학적 특성과 동물 임상 실험을 통해 orotic acid 및 알코올 그리고 사염화탄소에 의해 유발된 흰쥐 간손상에 대한 개선효과를 규명하여 간 질환 개선 치료제의 가치를 평가하고자 하였다.

눈꽃 동충하초와 번데기 동충하초 그리고 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초의 항산화 기능 및 이화학적 특성을 살펴본 결과 눈꽃 동충하초 및 번데기 동충하초 그리고 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초의 수율은 에탄올 및 메탄올 추출물 보다 수용성 추출물에서 42.53%로 현저히 높은 수율을 보였으며 각 시료의 폴리페놀 및 플라보노이드 함유량도 열수 추출액에서 높게 나타났고 그 중 눈꽃 동충하초에서 가장 높은 함유량을 보였다.

DPPH free radical에 의한 전자공여 활성 검토 결과 전체적으로 수용성 추출물에서 높은 활성을 보였다. 하지만 0.01%의 낮은 농도에서는 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초의 활성이 가장 높아 낮은 농도에서도 효율적인 항산화활성을 나타냄을 알 수 있었다. Cu와 Fe를 이용한 환원력 측정에서는 양성대조군으로 사용한 BHT와 ascorbic acid 보다는 높지 않았지만 전체적으로 환원력이 있는 것을 확인하였다.

간장 microsome을 이용한 지질과산화 억제능을 검토한 결과 수용성 추출물 및 메탄올 추출물보다 에탄올 추출물에서 높은 지질과산화억제능이 농도 의존적으로 나타나는 것을 확인할 수 있었으며 그 중 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초에서 86%의 억제능을 보여 88%의 억제능을 보이는 양성대조군인 BHT와 큰 차이가 나지 않는 것을 확인하였다. 

눈꽃 동충하초는 각 용매별 추출물 모두 혈전용해능이 없었으나 번데기 동충하초 및 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초는 모든 용매별 추출물에서 혈전용해능이 나타났고 그 중 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초에서 가장 높은 혈전용해능을 나타내었다. 그리고 HPLC를 이용한 Cordycepin 정량 분석 결과 눈꽃 동충하초에서는 Cordycepin이 확인되지 않았으나 번데기 동충하초에서는 1.01±0.37 mg/g, Cordycepin 고함유 번데기 동충하초에서는 번데기 동충하초 보다 약 7배 높은 7.42±0.10 mg/g이 확인되어 육종에 의해 Cordycepin 함량이 높아지는 사실을 알 수 있었다.

Orotic acid, 알코올, 사염화탄소에 의한 간손상 정도를 파악하기 위해 간손상 지표인 ALT, AST, ALP, LDH 등의 혈중 활성을 확인해 본 결과 전체적으로 동충하초 급여군에서 모든 간손상 지표가 낮아 손상을 적게 받은 양상을 보였으며 특히 AST 및 ALT 손상 지표에서는 정상군과의 유의적인 수준으로 개선된 결과를 보였고 그 중 Cordycepin 고함유 동충하초에서 가장 개선된 효과를 보였다.

동충하초 급여군의 malondyaldehyde 생성량 확인 결과 orotic acid 및 알코올 그리고 사염화탄소로 유발한 모든 흰쥐 모델에서 유의적인 수준으로 감소되어 지질의 과산화가 많이 억제되었음을 알 수 있었고 그 중 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초 급여군에서 가장 낮은 malondyaldehyde 생성량을 보였다. 

동충하초 급여군에서는 혈중 alcohol 농도와 acetaldehyde 농도가 매우 낮아져 효율적인 알코올 대사를 확인하였으며 이러한 결과는 ADH 및 ALDH 분해효소의 활성과 명확한 상관관계를 보였다. 특히 분해 효소의 활성은 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초에서 가장 높은 활성을 보여 Cordycepin이 알코올 대사에 긍정적인 영향을 미쳤음을 확인할 수 있었다. 

간 손상 개선 효과를 검토한 결과 눈꽃 동충하초 보다는 번데기 동충하초에 의한 개선 효과가 컸으며 번데기 동충하초 보다는 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초 급여군에서 정상군과 가장 가까운 분석 결과를 보여 Cordycepin이 미치는 간기능 개선 효과가 뛰어남을 알 수 있었다. 따라서 간질환의 심각성 및 빈도수에 비해 간질환 치료제가 많이 개발되지 않은 점을 보았을 때 간질환 치료제로서의 Cordycepin이 가지는 가치가 매우 크며 그리고 뛰어난 간 기능 개선 결과를 보았을 때 간 질환 치료개선 식품재료로서의 개발 가능성이 높은 소재로 판단된다. 

위의 논문에서 굵게 표시된 부분만 읽어보셔도 동충하초가 간 기능 개선 효과를 가지고 있다는 것을 아실 수 있습니다.

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