본 연구는 톳에서 푸코이단의 추출시 초음파 공정을 이용하여 처리함으로써 유래 푸코이단의 저분자화를 통한 면역활성 및 항암활성의 증진 효과를 알아보고자 톳 유래 푸코이단 및 저분자 푸코이단(분자량 14,000 이하)을 이용하여 수행하고, 푸코이단 표준물질과 비교하였다. 시료 첨가를 통한 면역 B세포와 T세포의 생육도에서 톳 유래 저분자 푸코이단이 1.0 mg/mL의 농도에서 무첨가 대조구와 비교해 각각 367%와 387%의 생육도를 나타내며 가장 높은 활성을 나타내었다. 면역세포의 cytokine 분비량 측정에서도 생육도 측정에서와 유사한 결과를 나타내며 저분자 푸코이단이 가장 많은 cytokine 분비량을 나타내었으며, 이는 NK 세포의 생육에도 영향을 끼치는 것으로 사료되는 바, NK 세포 생육 증진에서도 가장 높은 수치를 나타냈다. 인간 정상세포를 이용한 세포독성 측정에서는 시료 간 큰 차이를 보이지는 않았으나 1.0 mg/mL에서 푸코이단 표준물질이 21.45%로 가장 높은 수치를 나타내었고, 저분자된 톳 유래 푸코이단이 19%로 가장 낮은 수치를 나타내었다. 인간폐암세포인 A549와 유방암세포인 MCF-7에 대한 생육억제 활성 측정에서도 저분자 푸코이단이 1.0 mg/mL의 농도에서 각각 69.8%와 83.3%를 나타내었으며, 푸코이단 표준물질도 55% 이상의 활성을 나타내었다. 이상의 결과를 통해 푸코이단 시료는 저분자화를 통해 면역 및 항암활성의 증진이 가능함을 확인하였다.
The anticancer and immunomodulatory activities of low molecular weight (Mw 11 kDa) fucoidan isolated from Hizikia fusiforme (H. fusiforme) via the ultrasonification extraction process were assessed in this study. Low molecular weight fucoidan improved the growth of human B and T cells, up to approximately 40% as compared to the controls (untreated) and 30% for commercially available fucoidan (Mw 150 kDa). IL-6 and TNF-$alpha$ were secreted from human B cells at levels of $7.8 imes10^{-4}$ pg/mL and $7.2 imes10^{-4}$ pg/mL, respectively, and these levels were higher than the levels measured in the controls and with other high molecular weight fucoidan. It was also determined that the cytokine from human B and T cells cultivated with added fucoidan enhanced the growth of human NK cells. The fucoidan isolated from H. fusiforme showed low cytotoxicity, approximately 19%, after the addition of 1.0 mg/mL, the highest tested concentration. The growth of human lung cancer cells (A549) and human breast cancer cells (MCF-7) were inhibited by 69.8% and 83.3%, respectively. These results demonstrated that the low molecular weight fucoidan isolated from H. fusiforme has potential as a new functional food component that evidences immunomodulatory activities and anticancer activity. One of the primary positive features of this fucoidan is that low molecular weight polysaccharides can be readily handled during processing.
