Antimutagenic and Cancer Cell Growth Inhibitory Effects of Sodium Alginate

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123 서 론

Alginic acid는 해조류에 다량 함유되어 있는 다당류로 서 β-D-manuronic acid (M)와 α-L-guluronic acid (G)로 구 성된 heteropolysaccharide로 alginic acid의 물리, 화학적 특 성은 M/G의 비와 분자의 배열상태에 의해 결정되고, M/G의 비는 해조류의 종류에 따라 다르나, 일반적으로 alginic acid 함량이 높은 시기에 M/G의 비가 높다.^1,2) 보통 alginic acid는 해조류에 20~30% 정도 함유되어 있는데,

해조류의 종류, 채취시기, 산지 및 해조류의 부위에 따라 함량에 차이가 있다.³⁾ Alginic acid는 사람의 소화관에서 는 비소화성 물질로 혈청중의 total cholesterol 및 trigly- ceride의 함량을 감소시켜 동맥경화 및 고지혈증에 효과 적일 뿐 아니라, 체내의 나트륨을 체외로 배설시켜 혈압 을 저하시키고 피하지방의 축적을 막아 비만을 예방하 며, 체내의 유해한 금속을 체외로 배설시키는 작용을 하 는 것으로 알려져 있다.^4,5) 이외에도 alginic acid의 항암효 과를 비롯한 기능성은 많은 주목을 받고 있다.

암 발생은 매년 과학기술과 의학의 발전에도 불구하

Sodium Alginate의 항돌연변이 및 암세포 성장억제 효과

부산대학교 식품영양학과 조 은 주․박 건 영․이 숙 희

Antimutagenic and Cancer Cell Growth Inhibitory Effects of Sodium Alginate

Eun Ju Cho, Kun Young Park and Sook Hee Rhee

Department of Food Science and Nutrition, Pusan National Univeristy, Busan 609-735, Korea

Antimutagenic and anticarcinogenic effects of sodium alginate were studied under Ames assay and cell culture system. Sodium alginate showed strong antimutagenicity against aflatoxin B1 (AFB1) and N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG) in Salmonella typhimurium TA100. At 5.0% concen- tration, sodium alginate exhibited 65 and 58% antimutagenicity against AFB1 and MNNG, respectively.

In addition, sodium alginate inhibited the growth of AGS human gastric adenocarcinoma cells and HT-29 human colon carcinoma cells. The cancer cell growth inhibitory effect of sodium alginate was stronger than that of fucoidan, the well-known anticancer compound from seaweed. In particular, the growth inhibitory effect of AGS cells was stronger than that of HT-29 cells. The growth of AGS and HT-29 cells was inhibited to 77 and 66%, respectively, by the treatment of sodium alginate 0.01%. On the other hands, sodium alginate did not affect the growth of Ac2F normal cells. It suggests that sodium alginate inhibits the growth of cancer cells selectively. The present study indicates that sodium alginate shows not only antimutagenic activity but also growth inhibitory effect on human cancer cells. (Cancer Prevention Res 11, 123-128, 2006)

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Key Words: Sodium alginate, Antimutagenicity, Cancer cell, Fucoidan

책임저자：이숙희, ꂕ 609-735, 부산시 금정구 장전동 산 30번지 부산대학교 식품영양학과

Tel: 051-510-2835, Fax: 051-583-3648 E-mail: [email protected]

접수일：2006년 5월 30일, 게재승인일：2006년 6월 20일

Correspondence to：Sook Hee Rhee

Department of Food Science and Nutrition, Pusan National University, San 30, Jangjeon-dong, Geumjeong-gu, Busan 609-735, Korea Tel: +82-51-510-2835, Fax: +82-51-583-3648

E-mail: [email protected]

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고 증가하고 있는데, 인체 암의 발병원인은 식습관 등의 환경요인이 주요 위험인자로 여겨지고 있고, 특히 담배 와 식이가 가장 중요한 인자로 작용한다고 알려져 있으 며, 식이섬유소의 섭취부족과 지방의 과잉섭취가 암의 발생에 밀접한 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다.^6,7) 그러나 식품 중에는 발암물질 및 돌연변이 유발물질뿐 만 아니라 항돌연변이 물질과 항암효과가 있는 물질도 상당량 존재한다. 대표적인 것으로 녹황색 채소류, 과일 류, 발효식품, 해조류 등이 암을 예방하는 대표적인 식품 으로 보고되고 있으며, 이들 속에 함유되어 있는 식이섬 유소, ascorbic acid, indole, retinoid, carotenoid 등의 물질이 발암과정을 억제하는 것으로 알려져 있다.^8~10) 특히 해 조류는 항암효과가 있는 것으로 보고되고 있고,^11,12) 해조 류에 많이 함유되어 있는 alginic acid와 fucoidan 등의 기 능성이 주목되고 있으나, 이에 대한 연구는 미흡한 실정 이다. 이에 본 연구에서는 해조류에 많이 함유되어 있는 alginic acid를 이용하여 항돌연변이 및 인체 암세포 성장 억제효과를 검토하였다.

재료 및 방법 1. Sodium alginate와 fucoidan

Sodium alginate와 fucoidan은 Sigma사 (USA)로부터 구입 하여 실험에 사용하였다.

2. Ames 돌연변이 유발 억제 실험

1) 실험균주 및 돌연변이 유발물질: Salmonella typhimurium LT-2의 histidine 영양요구성인 Salmonella typhimurium TA100 은 미국 캘리포니아 대학의 Ames 박사로부터 제공받아 실험에 사용하였다. 그리고 이들 실험균주들은 실험직 전 histidine 요구성, deep rough (rfa) 돌연변이, uvrB 돌연변 이, R factor 등의 유전형질을 확인하여 사용하였다. 간접 돌연변이원인 aflatoxin B1 (AFB1, Sigma, USA)은 dimethyl- sulfoxide (DMSO)에 녹여 실험에 사용하였고, 직접돌연변 이원인 N-methyl-N’-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG, Ald- rich, USA)은 증류수에 녹여 실험에 사용하였다.

2) 시료의 독성실험 및 돌연변이 유발 물질의 농도 결정:

시료의 균주에 대한 독성과 돌연변이성 유무를 살펴보 기 위해서, 시료를 실험에 사용하기 전에 독성 실험을 행하여 독성이 나타나지 않는 범위 내에서 시료의 농도 를 결정하였다. 먼저 멸균된 cap test tube에 top agar 2 ml 를 분주한 후 균주 100μl와 희석된 시료 100μl를 첨가하 여 가볍게 vortex한 후 독성실험의 경우 nutrient agar plate 에, 돌연변이성 실험의 경우 minimal agar plate에 분주,

고화시켜서 37^oC에서 24시간 혹은 48시간 배양시킨 다 음, 그 독성 및 돌연변이성 유무를 판정하였다.

3) 항돌연변이 효과 실험: 간접돌연변이원을 활성화시

키기 위하여 Maron과 Ames¹³⁾의 방법에 따라 간의 micro- somal 효소화합물인 S9 mixture를 조제하였다. 약 200 g의 웅성 Sprague-Dawley rat의 간 효소활성을 위하여 poly- chlorinated biphenyl mixture인 Aroclor 1254를 corn oil 1 ml 당 200 mg의 농도로 희석하여 1회 복강 주사하고(500 mg/kg) 5일 후에 간을 적출하였다. 4^oC 무균상태에서 적 출한 간을 0.15 M KCl로 수 회 세척하고 간 무게의 3배량 의 0.15 M KCl 용액을 가하여 균질화하였다. 이것을 9,000 ×g에서 10분간 원심분리하여 상등액인 S9 fraction 을 얻었으며 cryo tube에 1~2 ml씩 분주하여 dry ice에서 급속 동결한 후 -70^oC deep freezer에서 보관하면서 실험 에 사용하였다. 이 S9 fraction (10%)을 MgCl-KCl salts (2%), 1 M glucose-6-phosphate (0.5%), 1 M NADP (4%), 0.2 M phosphate buffer (pH 7.4) 및 멸균수와 혼합하여 S9 mixture를 조제하였다.

항돌연변이 실험은 preincubatin mutagenicity test를 이 용하였다.¹³⁾ S9 mix 0.5 ml (간접돌연변이인 경우), 하룻밤 배양된 균주(1~2×10⁹ cells/ml) 0.1 ml, 희석된 시료(50 μl)와 돌연변이 유발물질(50μl)을 ice bath에 담긴 cap tube에 넣고 가볍게 vortex한 후 37ôC에서 30분간 예비배 양하였다. 45ôC의 top agar 2 ml씩을 각 tube에 붓고 3초간 vortex하여 minimal glucose agar plate에 도말하고 37ôC에서 48시간 배양한 후 복귀돌연변이 숫자를 계수하였다. 한 편 실험에 사용된 시료와 돌연변이 유발물질의 농도는 예비실험(dose response 및 독성실험)을 통하여 결정하였 다. 돌연변이 억제효과의 정도(inhibition rate)는 아래 식 에 의해 계산하였다.

Inhibition rate (%)=100×[(ab)/(ac)]

여기서 a는 돌연변이원에 의해 유도된 복귀돌연변이 수, b는 시료를 처리하였을 때의 복귀돌연변이의 수이 며, c는 돌연변이원과 시료가 없을 경우의 자연 복귀돌 연변이의 수이다.

3. 인체 암세포 실험

1) 사용시약 및 기기: 세포배양을 위해 Dulbecco’s Modi- fied Eagle’s Medium (DMEM), fetal bovine serum (FBS), 0.05%

trypsin-0.02% EDTA 그리고 100 units/ml penicillin- strepto- mycin은 GIBCO사 (USA)로부터 구입하여 사용하였다. 세 포배양은 CO2 incubator (Sanyo, model MCO96, Japan)를 사

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용하였다.

2) 실험에 사용된 세포주: AGS 인체 위암세포(AGS human gastric adenocarcinoma cell), HT-29 인체 결장암세포 (HT-29 human colon adenocarcinoma cell)는 한국세포주은 행(서울의대)으로부터 분양받아 배양하면서 실험에 사 용하였고, rat의 간 정상세포인 Ac2F cell은 일본세포주은 행에서 분양받아 실험에 사용하였다.

3) 세포배양: AGS, HT-29과 Ac2F cell은 100 units/ml의 penicilin-streptomycin과 10%의 FBS가 함유된 DMEM 배지 를 사용하여 37^oC, 5% CO2 incubator에서 배양하였다. 배 양된 각각의 세포는 일주일에 2~3회 refeeding하고 6~7 일 만에 PBS로 세척한 후 0.05% trypsin-0.02% EDTA로 부착된 세포를 분리하여 원심분리한 후 집적된 세포에 배지를 넣고 피펫으로 세포가 골고루 분산되도록 잘 혼 합하여 6~7일마다 계대 배양하면서 실험에 사용하였다.

계대 배양 시 각각의 passage number를 기록하였고 passage number가 10회 이상일 때는 새로운 암세포를 액체질소 탱크로부터 꺼내어 다시 배양하여 실험하였다.

4) Growth inhibition test: 배양된 세포를 원심분리한 후 골고루 분산되도록 잘 혼합하여 24 well plate에 2×10⁴ cells/ml의 농도로 seeding하여 하룻밤 배양하였고, 세포가 plate에 부착되었음을 확인한 후, 10% FBS가 있는 배지에 시료를 첨가하여 이틀에 한 번씩 배양액을 교체하면서 37^oC, 5% CO2 incubator에서 배양하여 배양 6일 후에 증식 된 세포를 0.05% trypsin-0.02% EDTA로 분리하여 세포수 를 hemocytometer로 측정하여 대조군과 비교하여 세포 증식 억제효과를 관찰하였다.

4. 통계분석

실험 data간의 통계적인 유의성 검증을 위해 Student’s

t test를 행하였다.

결 과

1. Sodium alginate의 항돌연변이 효과

Table 1은 sodium alginate의 Salmonella typhimurium TA100 균 주의 AFB1에 대한 항돌연변이 효과를 독성을 나타내지 않는 농도범위에서 살펴본 결과이다. Sodium alginate는 간접돌연변이원인 AFB1에 대해 0.001% 농도에서 38%의 항돌연변이 활성을 보였으며, 0.5와 5.0%에서는 각각 60 과 65%의 항돌연변이 효과를 나타내었다. 또한 직접돌 연변이원인 MNNG를 사용하여 sodium alginate의 항돌연 변이 실험을 한 결과, 0.1%의 sodium alginate 첨가 시 36%

의 돌연변이 억제효과를 나타내었고, 1.0과 5.0%에서 각 각 43과 58%의 항돌연변이 효과를 보였다(Table 2). So- dium alginate는 간접돌연변이원과 직접돌연변이원에 대 해 낮은 농도에서부터 항돌연변이 효과를 나타내었으 나, 농도를 높여도 그 효과는 크게 증가되지 않았다.

2. Sodium alginate의 인체 암세포 성장억제 효과 AGS human gastric adenocarcinoma cell과 HT-29 human colon carcinoma cell을 이용하여 sodium alginate가 암세포 성장에 미치는 효과를 이미 항암효과가 있다고 알려진 fucoidan과 활성을 비교하였다. Sodium alginate와 fucoidan 의 AGS 인체 위암세포의 성장 억제효과를 비교한 결과 (Table 3), sodium alginate 0.0001% 첨가 시부터 50% 이상 암세포 성장이 억제되는 반면, fucoidan의 경우 8%밖에 암세포의 성장을 저해하지 못했으며, 0.005% 첨가 시 50% 이상의 억제효과를 나타내었다. 최고농도 0.01%에 서는 sodium alginate는 77%, fucoidan은 62%의 인체 위암 Table 1. Effect of sodium alginate on the mutagenicity

induced by aflatoxinB1 (AFB1, 1.0μg/plate) in Salmonella typhimur ium strain of TA100

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Concentration Revertants/ Inhibition

Treatment (%) plate rate (%)

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

Spontaneous 132±5

Control (AFB1) 1,169±50

AFB1+ 0.001 780±25 38

Sodium alginate 0.01 712±51 44

0.1 587±31 56

0.5 547±10 60

1.0 501±10 64

5.0 498±21 65

Table 2. Effect of sodium alginate on the mutagenicity indu ced by N-methyl-N’-nitro-N-nitrosoguanidne (MNNG, 0.45μg /pla te) in Salmonella typhimurium strain of TA100

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Concentration Revertants/ Inhibition

Treatment (%) plate rate (%)

Spontaneous 110±12

Control (MNNG) 1,029±24

MNNG+ 0.001 817±44 23

Sodium alginate 0.01 742±14 31

0.1 701±8 36

0.5 660±9 40

1.0 632±13 43

5.0 499±14 58

(4)

세포 성장 억제효과를 나타내었다.

Table 4는 sodium alginate와 fucoidan의 HT-29 인체 결장 암 세포의 성장억제효과를 비교한 것이다. AGS 위암세 포에 비해 다소 낮은 효과를 보였고, sodium alginate는 첨 가농도 0.001%에서 55%의 암세포 성장 억제효과를 나타 낸 반면, fucoidan은 동일농도에서 31%밖에 암세포가 사 멸되지 않았으며, 최고농도 0.01%에서도 sodium alginate 의 63%에 비해 fucoidan은 43%의 다소 낮은 인체 결장암 세포 성장억제 효과를 나타내었다. Sodium alginate가 암 세포에만 선택적 효과를 지니는지 알아보기 위해 Ac2F 정상세포를 이용하여 세포독성 효과를 검토하였다(Table 5). Sodium alginate 첨가농도 0.00001~0.005%에서는 오히 려 정상세포의 성장이 조금 증가하는 경향을 보였으며, 0.01%와 0.05% 첨가 시에도 정상세포의 성장에는 영향 을 끼치지 않았다. 이러한 결과를 통해 sodium alginate가

암세포에 대해 선택적으로 독성을 가질 가능성이 높은 것으로 판단된다.

고 찰

Alginic acid는 해조류 엽록소의 탄소동화작용에 의해 생성되며, 이 외에도 laminarin, fucoidan, manitol이 생성되 나, 이중 항암효과가 있다고 알려진 fucoidan의 양은 매우 적으며 거의 변화하지 않으나, alginic acid의 함량은 해조 류의 종류, 채취시기, 산지 및 해조류의 부위에 따라 차 이가 있다.^3,14) Alginic acid는 β-D-manuronic acid와 α-L- guluronic acid로 구성되어져 있는데, 이들 사이의 비는 해 조류의 종류에 따라 다르고, 일반적으로 alginic acid 함량 이 높은 시기에 M/G의 비가 높으며, 이것은 기능성에 있 어 매우 중요한 역할을 하는 것으로 여겨지고 있다. 해조 류 중에서도 특히 미역에 다량 함유되어 있고, 이외에도 다시마, 곰피, 모자반 등에도 다른 해조류에 비해 alginic acid 함량이 높은 것으로 알려져 있다.^4,5) Alginic acid의 다 양한 기능성은 많은 주목을 받고 있는데, 특히 혈중 cholesterol 저하, 고지혈증 예방 및 항동맥경화 효과가 있 는 것으로 보고되고 있다.^15,16) 또한 장내 유해 미생물의 성장을 억제시키고, Bifidobacterium과 Lactobacillus의 증식을 촉진하여 장내 미생물 균총을 개선시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이외에도 혈압조절, 비만예방 등의 효과 등으로 기능성이 주목되고 있다.

본 연구에서는 sodium alginate를 이용하여 돌연변이 유 발억제 효과와 인체 암세포 성장 억제 효과를 검토하였 다. 간접돌연변이원인 AFB1과 직접돌연변이원인 MNNG 에 대해서 sodium alginate는 돌연변이 유발을 억제하는 효과를 나타내었으며, 특히 간접돌연변이원에 대한 항 Table 3. Inhibitory effect of sodium alginate and fucoidan

on the growth of AGS human gastric adenocarcinoma cells after 6 days of incubation at 37°C

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Cell number (×10⁴/ml) Treatment ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

Sodium alginate Fucoidan ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

Control 97±12 Sample (%, ×10^-2) 0.001% 52±2 (46)*¹⁾ 90±1 (7)

0.01% 48±4 (50)* 89±2 (8) 0.1% 33±3 (66)* 71±2 (27) 0.5% 27±1 (72)* 42±2 (57) 1.0% 23±2 (77)* 37±4 (62) ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

1)The values in parentheses are the inhibition rate (%).

*Significantly different from fucoidan at the p<0.05 level.

Table 4. Inhibitory effect of sodium alginate and fucoidan on the growth of HT-29 human colon carcinoma cells after 6 days of incubation at 37°C

Control 79±8

Sample (%, ×10^-2) 0.001% 43±1 (45)*¹⁾ 76±7 (4) 0.01% 41±3 (48)* 55±1 (31) 0.1% 36±2 (55)* 54±4 (31) 0.5% 34±2 (57)* 52±8 (34) 1.0% 27±3 (66)* 45±3 (43) ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

1)The values in parentheses are the inhibition rate (%).

*Significantly different from fucoidan at the p<0.05 level.

Table 5. The effect of various concentrations of sodium a lginate on the growth of Ac2F normal cells after 6 days of incubat ion at 37°C

Control 81±8

Sample (%, ×10^-2) 0.001% 88±7 +9

0.01% 87±6 +7

0.1% 82±3 +1

0.5% 82±2 +1

1.0% 79±9 -2

5.0% 70±2 -14

(5)

돌연변이 효과가 컸다. 이전의 연구에서도 미역과 미역 귀로부터 분리한 alginic acid의 항돌연변이 및 진핵세포 실험계에서의 항발암효과에 대해서 보고한 바 있다.¹⁷⁾ 또한 Nishiyama 등의 보고에 따르면 alginic acid와 pectic acid 등의 식이섬유소가 식품의 조리, 가공, 저장 중에 생 성되는 Glu-p-1, Trp-p-1, nitrosamine 등과 같은 발암원들 의 소장에서의 흡수를 감소시켜, 암의 발생을 감소시킨 다고 하였다.^18,19) 또한 Cummings 등은 alginate, pectin, gum arabic, guar gum, agar, carrageenan과 같은 gum 물질은 항 돌변이 효과를 가진다고 보고하였다.^20,21) 잠재적 발암물 질과의 장점막 사이의 접촉을 감소시켜, 발암전구물질 에서 발암물질로의 전환을 감소시키는 것으로 여겨진 다.

Sodium alginate는 인체위암세포와 결장암세포의 성장 을 유의적으로 억제하였는데, 특히 위암세포의 성장억 제 효과가 보다 높았다. 이미 항암효과가 있다고 보고되 어진 해조류속에 많이 함유되어진 fucoidan에 비해서도 높은 인체 암세포 성장억제 효과를 보였다. 반면 sodium alginate는 정상세포의 성장은 억제하지 않아, 암세포에 대해서만 선택적 독성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

Alginic acid의 항암효과는 alginic acid를 구성하고 있는 β- D-manuronic acid와 α-L-guluronic acid의 비에 의해 결정되 며, β-D-manuronic acid의 함량이 낮을수록 강한 항암효 과를 가진다고 보고되고 있다.²²⁾ 또한 alginic acid는 macrophage의 phagocytic activity를 증가시키며 β-D-manuronic acid와 α-L-guluronic acid의 비에 의해 conformation에 영향을 받는다. 이 중 β-D-manuronic acid의 햠량이 높을 수록 cytokine을 생성하는 monocyte를 자극하고 정상적인 macrophage activity를 증가시켜 항암활성을 가지는 것으 로 알려져 있다. 본 연구를 통해서도 해조류 속에 많이 함유되어져 있는 식이섬유소인 alginic acid의 항돌연변이 효과와 항암효과를 확인할 수 있었고, alginic acid의 항암 활성 기작에 대한 연구도 향후 이루어져야 할 것이다.

결 론

Sodium alginate를 이용하여 Ames assay계에서의 항돌연 변이 효과를 검토한 결과, Salmonella typhimurium TA100 균주 의 간접돌연변이원인 AFB1과 직접돌연변이원인 MNNG에 대해 돌연변이 유발을 억제하는 효과를 나타내었으며, 특히 간접돌연변이원에 대한 항돌연변이 효과가 컸다.

또한 AGS 인체 위암세포와 HT-29 인체 결장암세포를 이 용하여 sodium alginate가 암세포의 성장에 미치는 효과를 해조류 속에 많이 함유되어진 항암활성 물질인 fucoidan

과 비교하였다. Sodium alginate는 AGS 위암세포와 HT-29 결장암세포의 성장을 억제하였는데, 특히 위암세포의 성장억제효과가 보다 높았으며, fucoidan에 비해서도 높 은 인체 암세포 성장억제 효과를 보였다. 반면 sodium alginate는 정상세포의 성장은 억제하지 않아, 암세포에 대해서만 선택적 독성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해서 해조류 속에 많이 함유되어져 있는 sodium alginate의 항돌연변이 효과 및 in vitro 항암효과를 확인할 수 있었다.

감사의 글

이 논문은 부산대학교 자유과제 학술연구비(2년)에 의 하여 연구되었음.

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