ENA-A는 알칼리 이온수로, pH가 12.5이며 \( \mathrm{Ca}\), \(\mathrm{Na}\), \(\mathrm{S}\), \(\mathrm{Fe}\), \(\mathrm{Mg}\), \(\mathrm{Zn}\), \(\mathrm{Cu}\), \(\mathrm{Co} \) 등의 무기질을 함유하고 있음이 확인되었다. 실험 결과로부터 Fig. 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, ENA-A 이온수의 \(4\%\) 농도는 대조군에 비해 \(188\%\)까지 ALP 활성을 유도하며, 또한 \(2\%\)와 \(8\%\) 농도에서도 각각 \(150\%\)와 \(138\%\) 이상의 분화 유도능을 나타내었다 \((p<0.05)\).
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>ENA-A 이온수의 조골세포에 대한 증식유도 검색</h2> <p>ENA actimineral resource A (ENA-A)는 식용 오징어(Sepia esculenta)와 두 종류의 해조류 (Phymatolithon calcareum, Lithothamnion corallioides)를 혼합하여 제조한 알칼리 이온수로, 그 무기질 조성과 \( \mathrm{pH} \) 는 Table 2와 같다. ENA-A는 \( \mathrm{pH} \) 가 12.5이고, \( \mathrm{Ca}\), \(\mathrm{Na}\), \(\mathrm{S}\), \(\mathrm{Fe}\), \(\mathrm{Mg}\), \(\mathrm{Zn}\), \(\mathrm{Cu}\), \(\mathrm{Co} \) 등이 함유된 알칼리 이온수임을 알 수 있었다.</p> <p>ENA-A 이온수의 시료농도에 따른 조골세포 성장에 미치는 영향을 MTT assay로 분석한 결과는 Fig. 1과 같다. MC3T3-E1 cell에 ENA-A 이온수를 \( 2 \% \) 처리하였을 때 대조군과 비교하여 \( 134 \% \) 이상의 증식률을 보였고, \( 1 \% \) 와 \( 4 \% \) 에서는 각각 \( 115\), \(132 \% \) 이상의 증식율을 보였다. 반면, \( 8 \% \) 첨가시 \( 98 \% \) 정도의 증식율을 나타낸 것으로 확인되었다. 최는 대두에탄올추출물을 \( 50 \sim 100\) \( \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \)의 농도로 조골세포주에 처리한 결과, 대조군에 비해 최고 \( 117 \% \)의 증가를 나타내었다고 보고하였는데 ENA-A 이온수는 \( 134 \% \) 이상의 조골세포의 증식을 보였으므로 대두에탄올추출물보다 훨씬 좋은 조골세포의 증식유도를 나타냄을 확인할 수 있었다.</p> <h2>ENA-A 이온수의 조골세포에 대한 분화유도 검색</h2> <h3>Alkaline phosphatase(ALP) 효소활성 측정</h3> <p>조골세포를 \( 1 \times 10^{5} \mathrm{~cells/well}\)를 분주한 후 분화배지에 ENA-A 이온수를 \(0.1-100 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 농도로 처리하고 9일까지 배양하면서 ALP 효소 활성을 조사하였다. 그 결과 Fig. 2에서와 같이 ENA-A 이온수 \( 4 \% \) 농도의 경우 대조군에 비해 \( 188 \% \) 까지 ALP 활성이 유도되었으며, 그 외 \( 2 \% \)와 \( 8 \% \) 농도에서도 각각 \( 150,138 \% \) 이상의 분화 유도능을 나타내었다 \( (p<0.05) \). 이는 \( \mathrm{Ca}, \mathrm{Mg} \) 등이 ALP 효소활성에 높은 영향을 미치는 보고와 비교해 볼 때, ENA-A 이온수내에 칼슘이 함량이 높고 또한 ALP의 활성에 co-factor로 작용하는 \( \mathrm{Mg} \), \( \mathrm{Co} \) 등의 함유되어 있어 ENA-A 이온수가 높은 ALP 분화 유도능에 영향을 미쳤다고 생각된다.</p> <p>조골세포 배양 시 vitamin C와 \( \beta \)-glycerol phosphate의 첨가는 ALP와 세포외기질의 석회화에 영향을 미친다고 알려져 있다. Vitamin C는 MC3T3-E1 세포에서 Type Ⅰ collagen 발현을 자극하지는 않지만 세포외기질에서 collagen 침착에는 반드시 필요하며, 성숙세포에서 ALP의 활성을 유도한다. 그리고 \( \beta \)-glycerol phosphate는 vitamin C에 대해 상승효과를 보이며, 분화된 조골세포에서 collagen 축적이나 ALP 활성도를 더욱 증가시킨다고 보고되고 있다. 또한 칼슘은 체내의 \( 99 \% \) 정도가 hydroxyapatite의 형태로 골격 내 존재하며 골격과 연조직을 구성하는 구조적 기능을 갖고 있다. 이러한 칼슘의 섭취는 골질량을 증가시키며 골격을 유지하는데 필수적이다. 따라서 조골세포에 vitamin C와 \( \beta \)-glycerol phosphate를 첨가한 분화배지에 ENA-A 이온수 첨가시 \( 1 \% \)를 제외한 다른 처리군에서 ALP 분화 유도능을 나타내었고, 특히 \( 4 \% \) 첨가군에서 가장 높은 ALP 활성이 유도됨을 알 수 있었다.</p>