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산초나무는 운향과에 속하는 방향성 식물로서 높이는 3m, 9월에 연녹색 꽃이 피고 열매가 성숙한다. 그늘진 곳과 추위에도 잘 견디어 산과 들에 자생하며 재배가 수월하여 최근 농가에서 재배가 늘고 있다.
산초나무 잎은 중국, 일본, 미국 등 유럽에서 향신료로 사용하고 있으며, 우리나라에서도 잎을 국이나 전 등 음식 재료로서 사용되어져 왔다. 잎에는 quercetin, phenol류 및 tocopherol 등 다양한 항산화, 항염 물질을 함유하고 있다. 산초나무 잎의 항염 효능에 기반한 근육분해 억제 효과와 근육세포 활성 효과에 대해 알아보자
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of 07배경
① 산초나무는 낙엽관목의 방향성 식물자원으로 산과 들에 자생하며 그늘진 곳이나 추위에도 잘 견디고 재배가 수월하여 최근 농가 재배가 늘고 있다.
② 산초나무 잎은 민간에서 항균, 항염 등 효과가 있다고 알려져 있어 차로 제조하여 음용하고 있고 식품원료목록에도 등재되어 있으나 식품소재로서의 활용 가치 및 효능에 대한 과학적 입증을 위한 연구는 부족한 실정이다.
③ 따라서 본 연구에서는 산초나무 잎의 알려진 염증 개선 효능을 기반으로 근육 내 항염증 효능을 통한 근육분해 억제 및 근육세포 활성 효과를 과학적으로 입증하여 기능성 소재로서의 활용 가치에 대한 정보를 제공하고 농가소득향상 및 국민건강 증진에 기여 하고자 함.
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of 07영농기술정보 개요
산초나무잎 열수 추출물의 근력 개선 효능 정보
① 근육분해 유전자 억제효능 : MuRF1 (Muscle RING finger1), Atrogin-1
② 자가포식 (autophagy) 단백질 발현 억제효능 : AKT, PI3K (Phosphatidylinositol 3’-kinase)
※ Autophagy : 세포 내 불필요한 단백질 및 손상된 소기관을 분해하고 필요한 에너지원을 생산
③ 근육 위축 억제효능 : 근관 지름 사이즈 확장
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of 07연구결과
| 평가 지표 | 산초나무잎 근력 개선 효능 |
|---|---|
| 근육 분해 유전자 | – MuRF : 72% 억제, Atrogin-1 : 46% 억제 |
| 자가포식 단백질 활성 | – p-PI3K : 61% 증가, p-AKT : 22% 증가 |
| 근육 위축 억제 | – 근관 지름 확장 : 90% 증가 |
1. 산초나무 잎의 근육 분해 유전자 발현 억제 효능평가
① MuRF1 (Muscle RING finger1)과 Atrogin-1은 노화, 영양실조, 약물 등 다양한 원인에 의해 활성화되면 근육 단백질을 분해시켜 근 위축을 유발한다.
② 근육세포에 근 위축을 유발시킨 후 산초나무 잎 추출물을 처리한 결과 근육분해 유전자 MuRF1 72%, Atrogin-1 46% 발현 감소 효능을 확인하였다.
2. 산초나무 잎의 자가포식(autophagy)단백질 발현 활성 효능평가
① 자가포식작용은 세포 내 불필요한 단백질 및 손상된 소기관을 분해하고 필요한 에너지원을 생산한다. 따라서 근육세포에서 자가포식작용은 체내 근육 단백질 합성 및 분해의 항상성 조절을 위한 필수 기능으로 AKT와 PI3K (Phosphatidylinositol 3’-kinase) 신호 활성화로 자가포식이 조절된다.
② 산초나무 잎 추출물의 자가포식 활성 효능을 평가하기 위해 추출물을 전처리한 근육세포에 근 위축 유발 후, 자가포식 단백질 발현량을 측정하였다. 그 결과, 근위축 유발군 대비 산초나무잎 추출물 처리군에서 p-PI3K 61%, p-AKT 22% 증가한 것을 확인하였다.
3. 산초나무 잎의 근육세포 위축 억제 효능평가
① 근육세포는 분화 과정을 통해 원형의 근원세포 (myoblast)에서 점차 관 형태의 근관세포 (myotube)로 분화된다. 분화된 근관세포는 근관 직경은 넓어지고 길어지게 되며 주변 세포와 융합하여 근섬유를 이루게 된다. 정상적인 근육세포와 반대로 노화, 약물 등에 의해 근육량이 손실되고 근관 직경이 좁아지면 근위축증이 발생한다.
② 산초나무 잎 추출물의 근위축 억제 효능 평가를 위해 근관 지름 (myotube diameter)을 측정한 결과, 근위축 유발군 대비 산초나무 추출물 처리군에서 근관 지름이 90% 증가하였다.
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of 07파급효과
① 국내산 농산물의 과학적 효능 입증을 통한 新기능성 식품소재화로 활용 근거 마련
② 국산 농산물 신부가가치 창출 및 농가소득 향상 기여
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of 07관련 참고 영농기술정보 목록
① 산초나무잎에 대한 영농기술 정보는 없음
② 참고 영농기술 및 영농정보 없음
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of 07산초나무 잎의 근력 개선 효능
① 근육은 에너지 저장장소로 인체의 에너지원인 포도당이 글리코겐으로 합성되면 근육에 저장된다. 그러나 근육이 줄어들면 에너지 저장 능력이 떨어져 쉽게 피로해지고 기초대사량이 감소하여 쉽게 살이 찌고 체내 염증 지수도 높아진다. 이러한 근력 감소는 생활습관에 따른 활동량 감소, 노화 등이 원인이 될 수 있다. 현재 근 감소 치료제는 없고 단백질 보충제에 의존하고 있는 상황이다. 그런데 단백질 보충제는 농축물로서 소화 장애 등을 일으키기도 한다. 따라서 천연물 소재인 산초나무 잎이 근육분해 유전자 발현 억제, 근육분해 단백질 억제 및 근육 위축 억제효능을 평가하여 근력 개선 효능을 확인하였다.
② 산초나무 잎의 근육 분해 유전자 발현 억제 효능평가 결과 대조군 (근 위축 유발) 대비 산초나무 잎 추출물 처리군은 MuRF1 72%, Atrogin-1 46% 감소되었고, 세포 내 불필요한 단백질 및 손상된 소기관을 분해하고 필요한 에너지원을 생산하는 자가포식 (autophagy) 단백질활성은 대조군 (근 위축 유발) 대비 산초나무잎 추출물 처리군에서 p-PI3K 61%, p-AKT 22% 증가되었다.
③ 산초나무 잎의 근육세포 위축 억제 효능 평가를 위해 근관 지름 (myotube diameter)을 측정한 결과, 대조군 (근 위축 유발) 대비 산초나무 추출물 처리군에서 근관 지름이 90% 확장되었다.
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of 07산초나무 잎의 활용방법
산초나무 잎은 건조하여 갈아서 향신료로 사용할 수 있고, 따뜻한 물에 침출시켜 차로 마시거나 잎 자체를 국이나 전 등 음식의 재료로서도 사용할 수 있다.
