건강증진과 관련하여 발효된 천연물 제품의 일반인들의 수요가 증가하고 있다 . 차조기 Perilla frutescens var. acuta 는 항염증 , 항산화 그리고 항우울 효과를 포함한 다양한 생물학적 활성을 지니는 천연물이다. 하지만 차조기 발효물의 수면개선 효능과 기전에 대한 연구는 진행되지 않았다 . 이번에 우리는 Bacillus subtilis 로 발효된 차조기의 잠재적 수면촉진 효과와 그 기전을 확인하였다 . 차조기 발효물의 경구투여는 EEG검사에서 NREM 수면 및 서파수면 시간을 증가시켰다 . 또한 ,
<br>pentobarbital 유도 수면 모델에서 차조기 발효물은 입면 시간을 단축시키고 총수면시간을 증가시켰으며 , 이 효과는 아데노신 A1 수용체의 길항제인 DPCPX 에 의해서 억제되었다 . 면역조직화학법에 의한 c fos 단백질 염색에서 차조기 발효물은 뇌의 수면촉진 영역의 신경활성을 증가시키고 , 각성촉진 영역의 신경활성은 감소시켰으며 , 이러한 효과들은 모두 DPCPX 에 의해서 억제되었다 . 차조기 발효물의 수면개선에 대한 작용기전을 더 명확이 규명하기 위하여 수용체 결합능을 확인한 결과, 차조기 발효물이 A1 수용체에 직접적인 결합친화도를 갖는다는 것을 입증하였다 . 차조기 발효물의 성분 중 uracil, protocatechuic acid, apigenin 7 O diglucuronide, 그리고 luteolin 7 O glucuronide 가 수면 개선 효과를 담당하는 주요 활성 화합물일 가능성이 높았다 . 이러한 결과들을 종합해 보면 차조기 발효물은 A1 수용체의 길항제로 작용하여 수면을 유도할 수 있으며 , 이는 A1 수용체를 타겟으로 하는 새로운 기전을 가진 수면 개선 기능식품이나 치료제의 후보로서 차조기 발효물의 가능성을 제시한다.
Alternative Abstract
The growth for the demand of fermented natural products in the general population is increasing because of the associated health benefits. Perilla frutescens var. acuta (PF) is a natural product with various biologic activities, such as antioxidant, antidepressant, and anti-inflammatory; however, the efficacy of its fermented product has not been evaluated. Herein, we evaluated the potential sleep-promoting efficacy and underlying mechanisms of PF fermented with Bacillus subtilis (FPF). Electroencephalogram/electromyogram revealed that oral FPF administration improved non-rapid eye movement (NREM) sleep and slow wave activity (SWA). Additionally, through pentobarbital-induced sleep study, FPF improved sleep through reduction of sleep onset latency and increased total sleep time, and the effects were inhibited by the adenosine A1 receptor (A1R) antagonist–DPCPX. c-Fos-immunostaining revealed that FPF increased and decreased the brain neuronal activity in the sleep- and wake-promoting regions, respectively, all of which were remarkably suppressed by DPCPX. Furthermore, in this study, FPF showed a direct binding affinity and agonistic activity for A1R. Uracil, protocatechuic acid, apigenin-7-O-diglucuronide, and luteolin-7-O-glucuronide in FPF are likely to be the major active compounds responsible for its sleep-promoting effect. These results suggest that FPF possesses a novel A1R agonistic activity, which may be crucial in mediating its sleep-promoting effect. These results provide insight into the potential of FPF as a candidate for nutraceuticals or therapeutics for sleep disturbance with a novel mechanism targeting A1R.