사이토카인(Cytokine)
생리활성화물질
1. 생리활성화 물질의 총칭
면역학 영역에서 중요한 생리 활성 물질로서 사이토카인(cytokine)을 들 수 있다. 사이토카인이란 면역 세포에서 분비되는 생리 활성 물질의 총칭으로, 염증이나 세포의 증식, 분화, 세포사와 같은 넓은 생리 기능을 가진 물질 군이다.
생리활성물질로서의 사이토카인 / 노지마 사토시 / 쿠마노고 준 / 재생의료 Vol.10 No.2, 56-57, 2011 KEY WORDS: 용어 해설 전문 기사
생체 내에서는 다양한 종류의 세포가 세포간 또는 세포내에서 시그널을 효율적으로 전달하여 생체의 항상성을 유지하고 있다. 이 때 생체 신호 전달에 대해 강한 활성을 가지며 생리 기능 유지에 필요 불가결한 물질군을 총칭하여 생리 활성 물질이라고 부른다. 생리활성물질에는 각종 호르몬, 효소, 비타민등이 포함된다.
면역학 영역에서 중요한 생리 활성 물질로서 사이토카인(cytokine)을 들 수 있다. 사이토카인이란 면역 세포에서 분비되는 생리 활성 물질의 총칭으로 염증이나 세포의 증식, 분화, 세포사와 같은 넓은 생리 기능을 가진 물질 군이다. 사이토카인은 분자량으로 해서 1만~수만 정도의 분자가 대부분이며, 극히 미량(pg/mL~ng/mL)에서도 강한 활성을 가진다.그 대부분은 면역 세포의 세포막 표면에 존재하는 수용체에 작용하여 고유의 전달 경로를 매개 함으로써 생리 활성을 발휘한다.현재까지 무려 수백 가지 사이토카인이 발견됐다.
사이토카인 발견의 역사는 1950년대 인터페론의 발견에서 비롯된다.인터페론은 1954년, 나가노 타이이치등에 의해 바이러스 감염시, 바이러스에 간섭하는 인자로서 보고되었다.그 후 1962년에는 상피성장인자(epidermal growth factor: EGF)가, 1960년대 중반에는 매크로 퍼지유주저해인자(macropage migration inhibitory factor:MIF)가 발견되어 면역반응에 중요한 역할을 하는 분자가 차례로 밝혀진다. 이러한 발견에 따라 1969년에 DuMonde가 림포카인(lymphokine)이라는 개념을 제창한다.이것은 앞서 기술한 분자군이 백혈구에서 생산되기 때문에 붙여진 명칭이며, 백혈구(림프구)를 의미하는 접두어 lympho-와 그리스어로 "움직인다"를 의미하는 kinein으로 이루어진 조어이다.
1974년에는 MIF 유사 인자가 신장 유래 세포주에서 분비되는 것이 발견 된다. 발견자 Cohen은 이러한 생리활성물질이 백혈구계 세포에서만 생산되는 것은 아니라는 이유로 사이토카인 [cytokine(cyto-는 "세포"를 뜻하는 접두어)]이라는 개념을 lymphokine 대신 제안했다.현재는 이러한 분자를 이해하는데 있어서 이 개념이 널리 받아들여지고 있다.
2. 식물의 사이토카인이란?
사이토키닌은 식물 호르몬의 일종입니다.
일반적으로, 옥신의 존재 하에서 세포 분열과 슈트 형성을 유도하는 효과가 있는 화합물 그룹에 대한 일반적인 용어입니다. 약어 CK.
식물 호르몬 사이토카이닌의 기능은?
사이토카이닌은 잎의 노화 억제, 광합성 활성화, 정아 우세나 벼의 곡립수 결정 등 농업에 중요한 작용을 하는 식물 호르몬입니다. 호르몬은 일반적으로 필요한 장소에서 필요한 시기에 매우 낮은 농도로 그 능력을 발휘합니다. 그렇기 때문에 일단 호르몬 활성이 없는 전구체로 합성이 됩니다.2007/02/05
사이토카이닌의 기능은 세포 분열과 세포 증식의 촉진입니다.
사이토카이닌은 세포 분열을 일으키는 식물 호르몬으로 알려져 있습니다. 대사를 촉진하고 측지(そく枝) )에게 꽃 눈을 뜨게 하므로 옥신과 반대의 작용을 합니다. 사이토카이닌은 종자, 과실, 새싹, 뿌리 끝 등 식물의 가장 어린 부분에 많이 포함됩니다.
식물의 사이토카인이란?
식물 동물
다기능성간세포 다기능성간세포 조직간세포
다기능성간세포
다기능성간세포
Interleukin
Interlferon
Chemokine
표) 주요 사이토카인 (Cytokine)
조혈인자
성장인자
T 세포
활성화 T 세포
Must세포, NKT세포
T세포를 비롯한 여러 종류
Th2 세포
Th17 세포
종양괴사인자
Ativocytokine
림파구를 비롯한 여러종류
T 세포
단구, Microphage
간엽계세포
활성화 T세포
혈소판, 태반, 폐, 등
Microphage
지방세포
분 류 명 칭 주요 생산 세포 대표적인 기능
T 세포의 분 〮 증식을 유도
다능성 조혈간 세포의 분화
알러지 반응에 관여
조혈,염증반응에 중요
Th1 사이토카인의 억제
Th17 세포의 유지에 불가피
항바이러스 채용, 종양억제작용
항바이러스 채용, 종양억제작용
면역응답의 조절
단구의 유주(遊走 고름집) 활성화
호중구의 유도(遊走 고름집) 활성화
B세포의 유주(遊走 고름집) 활성화
과립구 , 단구의 분화 유도작용
항염증작용, 조직수복촉진
염증을 유도
식욕, 대사의 조절
3. Dandyrod의 생리활성화 물질
"Dandy-ro"의 특허로 식물에서 추출하는 참나무와 황칠나무의 "Sap"에 대해서 생리활성화물질로 구분될 수 있는지에 대해 알려드리겠습니다.
생리활성화물질인 사이토카인(cytokine)은 주로 동물의 면역 체계에서 발견되는 생리 활성화 물질 입니다만, 최근의 연구에 따르면, 식물에도 사이토카인과 유사한 기능을 하는 화합물이 존재한다는 것이 알려져 있습니다. 식물에서는 주로 생장, 발달, 면역 반응 등의 생리적인 과정을 조절하기 위해 다양한 신호 분자인 신호분자를 사용합니다. 이러한 신호분자는 사이토카인과 유사한 역할을 수행하며, 식물 내에서 세포 간 통신 및 신호 전달을 담당합니다.
이러한 신호 분자는 식물의 면역 반응, 세포 분열, 발아, 꽃의 개화 등 다양한 생리적 과정에 영향을 줄 수 있습니다. 생리활성화물질은 생물학적인 활동에 영향을 주거나 생체 내에서 특정한 생리적 반응을 유발하는 물질을 의미합니다.
＂Dandy-ro＂의 특허로 추출된
참나무와 황칠나무의 Sap이 이러한 특성으로 생리 활성화 물질로 구분될 수 있습니다.
참나무 Sap은 항균 효과에서 대장균, 녹농균, 황색포도상구균, 칸디다균 연쇄상구균 등에 대하여 99.9%의 검증과, 소취 및 각종 이물질 無 참나무의 경우 화장품을 연구하는 기관에서는 추출물을 사용하면 12년이 젊어 진다는 연구 자료도 있습니다.
황칠 Sap의 항염과 피부 재생에서 센텔라보다 우수한 효과가 있음을 [공개특허공보 제 10-2019-0093227 (2019.08.09] 에 언급되어 있습니다. 이는 생리 활성화 물질에 의해 이러한 효능이 있는 것입니다.
동물의 혈액은 붉은 색이고,
식물의 혈액(Sap)은 맑고 투명합니다만, 예외가 있습니다. 동물의 혈액이 붉은 색이고, 식물의 혈액(Sap)이 맑고 투명하다고 여기시는 것은 일반적인 관점입니다. 대부분의 동물들은 산소를 수송하는 역할을 하는 혈액이 적혈구에 의해 산소와 결합한 산소운반체인 헤모글로빈에 의해 산소를 수송하며, 헤모글로빈이
철분을 함유하여 붉은 색을 띱니다. 따라서 동물의 혈액은 붉은 색으로 표현됩니다.
한편,
식물의 혈액인 Sap은 식물체 내부에서 영양분과 물을 운반하는 역할을 합니다. Sap은 주로 물과 당분, 아미노산, 비타민 등의 살아있는 생리활성화 물질의 화합물을 함유하며, 대부분은 물과 투명한 성질을 갖고 있습니다. 그러나 혈액의 색상은 동물 종류에 따라 다를 수 있으며, 일부 동물들은 특이한 색상의 혈액을 가질 수도 있습니다.
예를 들어, 멸종 위기에 처한 동물인 악어새의 경우 혈액이 파란색을 띠기도 합니다. 따라서, 동물의 혈액이 일반적으로 붉은 색이고, 식물의 혈액(Sap)이 맑고 투명하다는 것은 일반적인 관점이지만, 특이한 경우도 존재할 수 있습니다. 이는 동물과 식물의 생리적인 차이와 종류에 따른 변이로 이해할 수 있습니다.
동물혈액과 식물 수액의 차이
생물 활성화 물질을 참나무에서 본다면
참나무 수피를 사용한 탄닝 과정은 가죽을 가공하여 최고급 가죽으로 만드는 데에 사용되는 전통적인 방법은 참나무 수피에는 탄닝이 풍부하게 함유되어 있어 가죽을 보호하고 강화하는 역할을 합니다. 탄닝은 가죽의 수렴성을 높여 가죽을 단단하고 내구성이 있는 상태로 만들어주는데 도움을 줄 수 있습니다. 또한 모낭의 노폐물을 제거하여 가죽의 품질을 향상시키는 효과도 있을 수 있습니다.
이러한 특성은 참나무 Sap이 피부에도 유용하게 작용할 수 있습니다.
피부에는 모낭이 존재하며, 모낭 주변에 노폐물이 축적되어 피부를 거칠게(각질 및 피부트러블) 있습니다. 따라서 참나무 Sap에서 추출한 다양한 성분중 큐어스탄닝은 모낭 주변의 불필요한 유지와 노폐물을 제거함과 피부 장벽 보호와 수렴 작용으로 피부를 맑고 건강하게 가꾸어 주는 역할을 합니다. 아울러 나무 인삼으로 불리는 황칠나무에는 사포닌 성분이 함유되어 있어, 항암과 항염으로 센텔라보다 우수한 피부재생에 도움을 주며, 피부장벽보호에 큰 역할을 합니다.
참나무 수액(Sap)과 추출물(Extract)은 모두 생리 활성 물질을 포함하고 있을 수 있지만, 같은 성분이라고는 할 수 없습니다. 참나무 수액은 참나무에서 추출한 원료 자체로서, 수액에는 자연적인 형태의 원료로서 여러 종류의 살아있는 성분이 함유되어 있습니다. 이러한 성분 중에는 생리 활성 물질이 포함되어 있습니다. 식물 마다 각각이 다른 물질이(성분) 다릅니다.
반면에 추출물(Extract)은 원료로부터 특정한 추출 방법을 사용하여 성분을 추출한 물질입니다. 추출 과정에서는 원료의 특정 성분을 농축 시키거나, 다른 물질(용매) 및 발효 등으로 상호작용을 통해 Sap과 다른 물질의 생리 활성 물질을 형성할 수 있습니다. 따라서 추출물은 원료에 비해 보다 높은 농도의 생리 활성 물질을 포함하고 있을 수도 있습니다. 이는 자연적으로 생성된 물질이 아니고 인위적으로 추출되는 성분으로 추출 방법과 조건에 따라 농도나 효능이 다르며, 농도가 높거나 다른 부산물이
포함될 수 있어, 활성 물질로서 효능 및 안정성 등에 대한 검증과 연구가 필요합니다.
이로 인해 Extract의 경우 제품 조성 시 Sap보다는 좀 더 피부트러블 등에 세심한 주위를 하여야 합니다.
이 부분이 Sap과 Extract의 생리 활성 물질의 차이점입니다.
4. Sap과 Extract의 생리 활성 물질의 차이점
연구 자료 따르면, 식물의 세토카인의 참나무 수액은 다양한 생리 활성 물질(200여종)을 포함하고 있으며,모든 식물 수액은 식물의 생리적인 기능을 위해 분비되는 액체로, 식물의 생장 및 방어 기능에 관여할 수 있는 성분들이 함유되어 있으며, 현대 과학으로 아직 풀어내지 못하는 성분 등이 있어, 다양한 연구를 하고 있습니다. 따라서 참나무 수액의 경우에는 피부장벽보호나 두피장벽의 보호에 도움을 줄 수 있는 활성화된 성분이 포함되어 있습니다.
또한,
황칠 추출물도 탈모 방지와 발모에 관련된 효능을 가지고 있습니다. 황칠은 전통적으로 탈모 예방과 발모 촉진에 사용되는 재료로 알려져 있으며, 황칠 추출물에는 황칠의 활성 성분이 함유되어 있습니다. 따라서 황칠 추출물을 사용한 제품은 탈모 방지와 발모에 도움을 줄 수 있는 효과를 가질 수 있습니다만, 추출물(Extract)이 아닌 수액(Sap)의 생물 활성화 물질이기에 효능이 다릅니다.
또한, 피부의 장벽과 두피의 장벽은 외부 환경으로부터의 보호를 위해 매우 중요한 역할을 합니다. 장벽이 손상되면 피부와 두피가 감염이나 오염에 노출 될 수 있으므로, 장벽의 보호는 매우 중요합니다. 참나무 수액과 황칠 추출물이 피부와 두피의 장벽을 강화하고 보호해 줄 수 있는 효과를 가질 수 있으며, 이는 피부와 두피의 건강을 유지하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
추출물( Extract)과 수액(Sap)이 다른 이유이기도 합니다.
Sap은 살아있는 그대로의 생리활성화물질입니다.
Sap과 Extract의 생리 활성 물질의 차이점
성분 분석과 고형분 분석은 서로 다른 개념입니다.
성분 분석은 해당 물질이 어떤 성분으로 구성되어 있는 지를 확인하고 분석하는 과정을 말합니다. 이를 통해 물질의 구성 성분, 즉 어떤 물질이 얼마나 포함 되어 있는지, 그 비율 등을 알 수 있습니다. 성분 분석은 주로 물질 내에 존재하는 화학적인 성분을 분석하고 식별하기 위해 사용됩니다.
일반적인 성분 분석을 통해 참나무나 황칠 등 식물에는 다양한 생리적 활동을 수행하기 위해 여러 가지 화합물을 포함하고 있을 수 있지만 극히 제한적인 분석 방법입니다. 제한적인 분석 방법으로 얻은 성분은 식물의 성장, 대사, 방어 기능 등에 관여함을 확인하며, 그 종류와 함량은 식물 종류와 환경에 따라 다를 수 있습니다만, 식물성 수액(Sap)에 포함된 다양한 성분은 식물 체의 대사 활동과 관련된 것은 고도의 분석장비를 통해 밝혀야 할 과제이기도 합니다. 기존 분석 장비로 분석된 성분은 식물의 영양 공급, 활성 물질의 생성, 환경 스트레스에 대한 대응 등에 중요한 역할 정도만 확인 할 수 있습니다.
반면에 식물의 분석에 있어서 고형분 분석은 물질 내의 고형물의 비율이나 함량을 분석하는 과정을 의미합니다. 일반적으로 고형분은 물질 내부에서 용매(예: 물)로부터 분리되는 부분으로, 즉 고형 상태로 존재하는 부분을 의미합니다. 이를 분석하기 위해서는 물질을 적절한 방법으로 추출하고 분리하여 고형분의 함량을측정하게 됩니다. 보통 고형분 분석은 물질 내의 고형물을 분리하고 측정하는 과정으로, 일반적으로 수행 가능한 분석입니다만, 식물의 경우 고형분을 분석할 수 있는 고도 정밀 장비 등이 많지 않기에 분석이 용이하지 않습니다. 이로 인하여 특정한 경우에는 성분 분석 방법이나 고형분 측정은 장비의 한계로 인해 실패(불가능)할 수도 있습니다. 수액의 고형분 분석은 고도의 장비 부족으로 어려울 수가 있습니다.
**** 식물의 경우 성분 분석은 대표적인 성분만 표기하는 것이 관례입니다. ****
성분 분석과 고형분 분석은 서로 다른 개념