\(\alpha\)-Glucosidase는 분해된 당질을 다당류로 전환시킨다. 식이 중 탄수화물의 소화과정 마지막 단계를 촉매하는 \(\alpha\)-glucosidase는 포도당으로 전환시키는 효소로서 탄수화물의 소화 흡수를 늦추어 식후 혈당증가를 완화시킨다. 또한, 실험결과에 나타난 NO의 생성량이 세포독성에 의한 영향과는 무관하다.
<h2>\(\alpha\)-Glucosidase 활성억제 효과 측정</h2><p>\(\alpha\)-Glucosidase는 \(\alpha\)-amylase에 의해 분해된 당질을 최종적으로 다당류로 전환시킨다. 이러한 효소의 활성 저해는 당질 가수분해와 흡수과정을 지연시킴으로 식후 당 농도를 제한한다. 따라서 \(\alpha\)-glucosidase 저해제는 제2형 당뇨와 같은 당질 관련 질병을 위한 치료제 개발에 유용하다.</p><p>본 연구에서 담쟁이 추출물의 \(\alpha\)-glucosidase 저해 활성은 \( 1 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 농도에서 에탄올 추출물은 약 \( 96 \% \) 의 \(\alpha\)-glucosidase 저해활성을 나타내었으며, 핵산층 및 부탄올층은 \( 0.1 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 농도에서 약 \( 90 \% \)이상의 \(\alpha\)-glucosidase 저해활성을 나타내었다.</p><p>예로부터 항당뇨 효능이 있다고 알려져 당뇨병 처방전에 사용되고 있는 약용식물인 당귀, 백봉령, 상엽, 상백피, 충목피 및 홍삼등의 항당뇨활성에 비해 담쟁이 추출물의 항당뇨 활성이 높게 나타났다. 현재 당뇨병 개선제로 시판되고 있는 acarbose \( 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 에서는 \( 40.4 \% \)로 담쟁이 덩굴 추출물이 높은 항당뇨활성을 나타내고 있다. 이러한 결과는 담쟁이 추출물이 당뇨병 치료를 위한 천연소재로서의 이용가능성이 매우 높은 것으로 생각된다. Cho 등의 선행연구에서 오미자 열수 및 ethanol 추출물 \( 200 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \) 농도에서 \(\alpha\)-glucosidase 활성 억제 효과는 각각 \( 97.4 \% \) 와 \( 84.5 \% \)로 높게 나타나 항당뇨 개선을 위한 천연소재로서의 활용도가 높은 것으로 사료된다.</p><p>식이 중에 함유된 탄수화물의 소화과정 마지막 단계를 촉매하는 \(\alpha\)-glucosidase는 포도당으로 전환시키는 효소로서 \(\alpha\) -glucosidase 저해제는 탄수화물의 소화 흡수를 지연시켜 식후 혈당증가를 완화시킨다. \(\alpha\)-glucosidase 저해제는 비만을 야기하는 고인슐린혈증이나 지혈당을 유발하지 않고, 인슐린 분비를 촉진시키며 소장에서 글루카곤 분비를 억제하는 glucagon-like peptide-1의 분비를 촉진한다.</p><p>고혈당과 관련된 생화학적 대사과정에서 자유라디칼 생성이 증가됨이 밝혀졌고, 그 밖에도 당뇨병에서는 조직의 산화적손상이 증가될 수 있다. 이러한 산화적 손상을 막을 수 있는 mechanism은 항산화제에 의한 자유라디칼의 직접적인 소거 및 생체내 항산화효소에 의하여 활성산소 종을 불활성화 시키는 것이다.</p><h2>NO Assay 및 cell viability</h2><p>대장균 lipopolysaccharide (LPS)를 대식세포에 처리하여 nitric oxide \(\mathrm {NO}\)를 유도시킨 다음 담쟁이 열수 추출물을 대식세포에 처리하여 \(\mathrm {NO}\) 활성에 미치는 영향을 분석하였다. LPS에 의하여 유도된 대식세포의 \(\mathrm {NO}\) 합성은 담쟁이 추출물의 농도가 증가할수록 감소하였고, 최대 농도인 \(1,000 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \)의 담쟁이 추출물을 처리함으로서 \( 60 \% \)나 현저히 감소시켰다. 이러한 결과는 담쟁이 추출물이 면역기능과 밀접한 관계가 있음을 보여주는 것이다.</p><p>\(\mathrm {NO}\)는 L-arginine의 guanidino nitrogen으로부터 nitric oxide synthase (NOS)에 의하여 생성되며, \(\mathrm {NO}\)는 분비조직과 세포의 기능에 영향을 미치며, 세포성 면역계의 주된 역할의 하나로 세포 독성이나 성장 억제 작용을 한다.</p><p>체내 염증과정에서는 과량의\(\mathrm {NO}\) 및 prostaglandin \( \mathrm{E}_{2} \) \( \left(\mathrm{PGE}_{2}\right) \) 등의 염증인자가 \(\mathrm {NO}\) synthase (iNOS) 및 cyclooxygenase (COX-2)에 의하여 대부분의 포유류 동물의 세포내에서 형성된다. 이러한 \(\mathrm {NO}\)는 체내방어기능, 신호전달기능, 혈관계에서는 혈압 조절과 혈소판의 응집 및 호중성구의 집합 작용을, 골격근에서는 대사와 근 수축 조절 등의 다양한 생리 기능을 가지고 있다.</p><p>\(\mathrm {NO}\)가 발현하는 기능의 다양성은 농도 및 표적세포의 활성화여부에 따라 달라진다고 알려져 있다. 대식세포가 pathogen에 의하여 활성화되면 \(\mathrm {NO}\)뿐만 아니라 superoxide anion을 호홉과정에 의하여 대량생산되는데, \(\mathrm {NO}\) 자신은 매우 약한 산화성을 가진 라디칼로서 비타민 E와 비슷하게 세포의 지질과 산화물을 막는 항산화 기능을 수행하는 것으로 알려져 있다.</p><p>일반적으로 \(\mathrm {NO}\)의 형성은 항균작용 및 종양을 제거하는 중요한 기능을 하지만 병리학적인 원인에 의한 과도한 NO의 생성은 염증을 유발시키게 되며, 조직의 손상, 유전자 변이 및 신경손상 등을 유발한다.</p><p>세포독성실험은 MTT 분석을 통해서 측정하였으며 담쟁이추출물로 처리된 대식세포의 세포생존율이 \( 90 \% \) 정도를 나타내는 바 본 연구에서 사용된 담쟁이덩굴 추출물에 대한 세포독성은 없는 것으로 관찰되었다. 또한, 실험결과에 나타난 \(\mathrm {NO}\)의 생성량의 변화가 세포독성에 의한 영향과는 무관함을 확인할 수 있었다.</p>