본 연구는 in vitro에서 산지별 누에분말을 Bacillus subtilis 균주를 이용하여 발효시켜 얻은 산지별 발효누에 분말을 추출하여 이화학적 특성 및 생리활성 변화에 대하여 검토하였고, 그 결과를 바탕으로 in vivo에서는 알코올 및 orotic acid를 이용하여 흰 쥐에 알코올성 및 비알코올성 지방간을 유발시킨 뒤 누에추출물과 농도별 발효누에추출물을 급여하여 각각의 지방간 모델에 대한 개선 효과를 연구하였다.
산지별 발효누에분말의 이화학적 특성 및 생리활성에 대한 연구를 위하여 부안, 남원 및 보은의 산지별 누에분말을 단백질 분해능이 뛰어난 Bacillus substilis KACC 91157 균주로 발효시켜 얻은 발효누에분말을 정제수로 추출한 뒤, 구성 아미노산 함량과 미네랄 함량을 측정하였다. 또한 DPPH 자유라디칼 소거활성, 혈전용해 효소활성, 암세포 생장 억제활성 및 염증 반응 억제활성을 측정하였다. 구성 아미노산 함량은 보은 발효누에 추출물에서 가장 높은 구성 아미노산 함량을 보였다. 미네랄 함량은 K, Ca, Mg 순으로 함유되어 있었다. DPPH를 통한 자유라디칼 소거활성과 혈전용해 효소활성은 발효 전과 비교하여 발효누에 추출물에서 높게 나타났으며, 특히 보은 발효누에 추출물에서 가장 높은 활성을 보였다. 전립선암 세포(LNcaP)와 유방암 세포(MCF-7)의 생장 억제활성은 보은 발효누에 추출물에서 가장 높게 나타났다. LPS 처리 RAW 264.7 세포의 NO생성 억제활성 역시 보은 발효누에 추출물에서 가장 높게 나타났다.
농도별 발효누에 추출물의 비알코올성 지방간에 대한 개선효과를 알아보기 위해 orotic acid로 비알코올성 지방간을 유발한 흰 쥐에 농도별 발효누에 추출물(BSP5, BSP10)을 급여하여 실험하였다. 발효누에 추출물은 간 기능 생화학적 지표로 이용되는 AST, ALT, ALP 및 LDH 활성을 감소시켜주고, 혈청 지질농도를 정상 수준으로 회복시켜주어 비알코올성 지방간 개선에 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 또한 발효누에 추출물 급여는 지방간 유발로 인해 증가된 과산화지질 함량을 감소시켜주고, 저하된 glutathione 농도를 회복시켜주는 것을 확인할 수 있었다.
농도별 발효누에 추출물이 알코올성 지방간에 미치는 영향을 확인하고자 농도별 발효누에 추출물(BSP1, BSP2.5, BSP5)을 알코올성 지방간이 유발된 흰 쥐에 급여하여 실험하였다. 발효누에 추출물 투여군에서 혈중 AST, ALT, ALP 및 LDH 활성이 감소되었고, 간 조직 및 혈중 중성지질 농도를 개선시키는 것을 확인할 수 있었다. 또한 혈중 지질농도를 정상 수준으로 회복시켜 발효누에 추출물이 알코올성 지방간 개선에 긍정적인 효과가 있는 것으로 사료된다. 발효누에 추출물은 간 조직 내 ADH 및 ALDH 활성을 증가시켜 주는 것으로 확인되었다. 한편, 알코올성 간 손상으로 인해 증가된 조직 내 과산화지질 함량이 발효누에 추출물 투여군에서 감소하였고, 저하된 glutathione 농도를 회복시켜주는 것으로 관찰되었다.
이상의 결과로 보아 발효누에 추출물의 알코올 및 orotic acid 로 유발시킨 알코올성 및 비알코올성 지방간 개선효과에서 혈중 AST, ALT, ALP 및 LDH 활성의 감소, 혈중 지질농도 개선, 조직 내 과산화지질 함량 감소, 조직 내 glutathione 농도 회복 및 간 조직 병리학적 검사로 지방간의 개선효과를 보여 Bacillus subtilis 발효누에 추출물은 알코올성 및 비알코올성 지방간 개선에 효과적인 건강기능식품 소재로의 가능성을 보인 것으로 사료된다.