발효한약은 전통발효공법을 통해 미생물 또는 유산균과 같은 순수분리미생물을 이용하여 발효한 한약을 말하며, 한약성분의 체내흡수율과 생체 이용률을 극대화시키며, 독성과 부작용을 유발하는 원인물질을 해결하고 체질에 따른 부작용이나 한약재의 알레르기 문제의 개선하는 장점이 있다. 본 연구는 한약의 발효에 의한 신기능개발을 규명하기 위해 진행되었으며, 글루타메이트로 유발한 세포 독성에 대한 뇌세포 보호 효과를 살펴보았고, 이중 가장 효과가 우수한 붉나무 잎 추출물을 이용한 발효 에틸아세테이트 추출물을 추가로 분석하였다.
<h1>서 론</h1><p>한약재는 주로 한◦중◦일 3국을 중심으로 체계적인 의료기관에 의해 사용되고 있지만 전 세계 인구의 \( 80 \% \)가 전통한약에 직◦간접적으로 의존하고 있으며 중국에서는 지난 10년간 평균 \( 18 \% \)씩 한약재 시장규모가 증가되는 등 전통한약에 대한 수요가 폭발적으로 증가되고 있다. 한약재를 자연에서 채취한 그대로 이용하는 것은 사용하기 불편하거나 부작용 등이 있어 독성 및 약성의 완화, 효능의 변화 등을 목적으로 한 수치라는 간단한 공정을 거쳐 사용하여 왔다. 수치는 천연상태로부터 가공 처리하여 물리◦화학적 및 생물학적 활성 변화를 유도하는 한방의 전통적인 제약기술로서 오늘날까지 전래되어 이용되고 있다. 발효한약은 전통발효공법을 통해 한약재를 미생물이 잘 이용할 수 있게 찌거나 삶은 다음 공기 중의 미생물 또는 유산균과 같은 순수분리미생물을 이용하여 발효한 한약을 말한다. 이는 한약성분의 체내흡수율과 생체 이용률을 극대화시킨 일종의 가공방법으로 약리적 기능성뿐만 아니라 한약의 제형을 개선시킬 수 있다.</p><p>이러한 발효한약의 장점을 개략적으로 요약해 보면 다음과 같다. 첫째, 일반 한약에 비하여 맛이 좋다. 한약에서 체내 흡수율이 떨어지고 많은 부분을 차지하는 전분을 효소가 분해하여 당을 생산하게 하므로 쓴맛이 감소하고 풍미가 개선된다. 둘째, 약효가 빠르고 뛰어나며 소화도 용이하고 유효성분의 흡수율이 훨씬 높다. 탕전하는 방법으로는 유효성분을 \( (40 \sim\ 50 \%) \) 정도밖에 추출할 수 없지만 한약재를 발효하면 저 분자화되면서 세포 간의 결합을 끊어 세포 속의 유효성분까지 추출되므로 \( 90 \% \)이상 추출할 수 있으며 입자가 더 적은 상태이므로 흡수율을 높일 수 있다. 또한 미세한 분자구조로 추출되어 장내흡수 후 생체 이용률이 높다. 압력식 고온 추출기의 한계성을 극복하여 한약재의 지표물질과 유효성분의 추출 문제에 도움이 되는 미생물을 이용한 발효 나노 추출 방법은 기타 방법으로 추출된 약재보다 빠른 체내흡수가 용이할 뿐만 아니라 위장장애나 내장의 약화 등 소화흡수에 문제가 있는 환자들에게도 유용하다. 셋째, 발효에 의해서 많은 효소가 생산된다. 생산되는 효소 중에서 항산화 효소가 많이 생산되므로 피부 개선, 노화 예방 등과 더불어 효소는 혈액과 체내노폐물을 정화하기 때문에 발효한약은 어혈과 염증 개선에 많은 효과를 나타낸다. 넷째, 저온 농축으로 효과를 증강시킨다. 진공 감압 하여 \( 80^{\circ} \mathrm{C} \) 이하에서 농축하므로 약효가 휘발되는 것을 줄일 수 있으며 한약이 20배 이상 고농축 된 상태이므로 복용하기 가 훨씬 용이하다. 다섯째, 미생물 발효와 2차에 걸친 정밀여과 과정을 통해 농약과 중금속으로부터 안전하고, 항균성과 항곤충성이 강한 한약재나 독성을 지닌 한약재도 액체나 고체를 가리지 않고 발효가 가능하므로 독성을 제어하는데 도움이 된다. 더욱이 한약재에 함유되어 있는 잔류농약, 중금속뿐만 아니라 방부제, 표백제 등의 유해성분을 발효나 추출을 통하여 제거할 수 있다. 이처럼 미생물 발효산물은 독성과 부작용을 유발하는 원인물질을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 체질에 따른 부작용이나 한약재의 알레르기 문제의 개선이 가능하다. 발효한약의 기능성에 대한 연구는 주로 항산화, 항암 및 알레르기 억제효과를 확인하여 이루어지고 있다. 선행연구들을 살펴보면 버섯균사체로 복령과 후박을 발효하였을 때 항산화 효과가 다소 떨어졌으나 인체 간암 세포주에서 항암 활성이 뚜렷하게 나타났다는 보고와 용안육을 청국균으로 발효하였을 때 전자 공여능이 높고 자궁경부암세포 및 간암세포에 대한 항암 활성이 높아졌다는 보고가 있다. 또한 씀바귀 추출물을 유산균으로 발효하였을 때 씀바귀 추출물보다 알레르기 억제 효과가 개선되었다는 보고가 있으며, 발효녹용이 녹용보다 면역증강작용이 우수하다는 보고도 있다.</p><p>따라서, 본 연구에서는 한약의 발효에 의한 신기능개발을 규명하기 위한 일환으로, 선행연구에서 항생제 다제 내성균 Pseudomonas aeruginosa에 우수한 항균활성을 나타낸 10가지 (구기자, 금은화, 길경, 단삼, 오미자, 붉나무, 정향, 치자, 황금, 황련) 한약재 메탄올 추출물을 Lactobacillus spp. 균주 6가지로 발효하여 총 70개의 샘플을 이용하여 글루타메이트로 유발한 세포 독성에 대한 뇌세포 보호 효과를 살펴 보았다. 그 가운데 가장 우수한 효과를 나타낸 붉나무 잎 추출물을 이용한 발효 에틸아세테이트 추출물의 다양한 활성 효과를 살펴보고자, \( \mathrm{HO}-1 \)의 발현 유도를 통한 뇌세포 보호 효과와 활성산소종 소거능, 항산화 효과 및 Pseudomonas aeruginosa이외 다른 세균이나 식물병원균에 대해 항균활성을 검색하고자 하였다.</p>