작품번호

제55회 경기도과학전람회

강황이 노화에 미치는 영향과

그 기전 연구

출품분야 학생부 출품부문 농림수산

2009. 5.

시․군 학 교(소 속)

학 년(직 위) 성 명

고양시 일산대진고등학교 2학년 엄채윤, 전현진

지도교사 일산대진고등학교 교 사 최 현 주

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목 차

Ⅰ. 서 론……………………………………………………… 1

1. 연구에 앞서 (Introdution) ………………………………… 1

가. 연구 동기 및 목적 ……………………………………… 1

나. 선행 연구 고찰 ………………………………………… 2

2. 연구 개요 …………………………………………………… 3

가. 연구 대상 ………………………………………………… 3

나. 연구 장소 및 기간 ……………………………………… 8

다. 연구 방법 ………………………………………………… 9

Ⅱ. 본 론 ……………………………………………………… 11

1. 연구과제 ① : 노화 지연 효과 확인 실험 (longavity curve

측정 실험)…………………………………………………… 11

가. 연구 계획………………………………………………… 11

나. 연구 방법 ………………………………………………… 11

다. 연구 결과 및 결론 ……………………………………… 16

2. 연구과제 ② : 생식능력 확인 비교 실험 (Fecundity 비교

실험) ………………………………………………………… 20

가. 연구 계획…………………………………………………… 20

나. 연구 방법…………………………………………………… 20

다. 연구 결과 및 결론 ……………………………………… 21

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3. 연구과제 ③ : Stress에 대한 저항성 비교 실험…… 22

가. 금식(starvation)에 대한 저항성 비교 실험…………… 22

나. 제초제에 대한 저항성 비교 실험……………………… 24

Ⅲ. 결 론 ……………………………………………………… 26

1. 노화 지연 효과 확인 실험 ……………………………… 26

2. 생식능력 확인 비교 실험 ………………………………… 27

3. Stress에 대한 저항성 비교 실험………………………… 27

4. 기대효과 ……………………………………………………… 27

Ⅳ. 참고 문헌………………………………………………… 28

<부 록>……………………………………………………… 29

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표 목차

표 1. 선행연구 - 과학전람회 출품작

표 2. 선행연구 - 국내 논문

표 3. 선행연구 - 국외 논문

표 4. 초파리 배양 배지 조성 비율

표 5. 커큐민 표준 용액 만들기

표 6. 커큐민 첨가 배지 만들기

표 7. 죽은 초파리 수의 합계 (cage1+cage2)

표 8. 알의 합계

표 9. 금식에 대한 저항성 비교

표 10. 제초제 실험 죽은 초파리수 합계

그림 목차

그림 1. 카레

그림 2. 강황

그림 3. 카레의 노란빛은 강황 속 커큐민 때문이다.

그림 4. 5s RNA nucleotide의 염기서열을 종간에 서로 비교하여 작성한 진화의 계

통도 ("EVOLUTION"by Monroe W.Strickberger)

그림 5. 초파리의 구조

그림 6. 초파리의 일생

그림 7. 노랑 초파리 암컷과 수컷

그림 8. 초파리 암수구별법 (출처 : phenotypic markers in drosophila)

그림 9. 초파리트랩

그림 10. cage 준비물

그림 11. 완성된 cage의 모습

그림 12. 나이를 맞춘 초파리

그림 13. 사용한 현미경과 배지, cage

그림 14. 표준 용액 만드는 모습

그림 15. 왼쪽부터 한천, 설탕, 효모

그림 16. 저어주기

그림 17.완성된 배지

그림 18. 배지 붓는 모습

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그림 19. 항온 항습기

그림 20. 실험 cage

그림 21. 초파리 bottle

그림 22. 죽은 초파리 꺼내는 모습

그림 23. 초파리를 암수 구별하고 세는 모습.

그림 24. cage1+2 초파리 수컷의 생존율(longavity) 곡선

그림 25. cage1+2 초파리 암컷의 생존율(longavity) 곡선

그림 26. cage1 초파리 수컷의 생존율(longavity) 곡선

그림 27. cage1 초파리 암컷의 생존율(longavity) 곡선

그림 28. cage2 초파리 수컷의 생존율(longavity) 곡선

그림 29. cage2 초파리 암컷의 생존율(longavity) 곡선

그림 30. egg counting vial

그림 31. 알을 세는 모습

그림 32. 평균 알의 개수 비교

그림 33. 배지 위 초파리의 알

그림 34. 금식에 대한 저항성 비교 배지

그림 35. vial 속 죽은 초파리

그림 36. 금식에 대한 저항성 비교 그래프

그림 37. 커큐민을 먹이지 않은 초파리의 제초제 저항성 실험

그림 38. 커큐민(100μM)을 먹인 초파리의 제초제 저항성 실험

그림 39. 제초제에 대한 저항성 비교 그래프

그림 40. 배지에 제초제 넣는 과정

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Ⅰ. 서 론

1. 연구에 앞서 (Introdution)

가. 연구 동기 및 목적

학교 급식 중 가장 많이 나오는 메뉴 중 하나는 카레이다. 집에서 엄마가 간단한

한 끼 식사를 만드시고자 할 때 많이 해주시는 음식도 카레이다. 이렇게 카레는 우

리에게 너무나 친숙한 음식이었고, 또 카레색이 노랗다는 것은 새삼 신기한 사실도

아니었다. 그리고 우리는 카레를 항상 맛있게 먹기만 했지 그 성분이 무엇이며 우

리 몸 어디어디에 좋은지 잘 알고 있지도 않았다. 그런데 최근 어떤 회사의 카레

광고를 보면서 우리의 궁금증은 시작되었다.

“근데 이 카레 유난히 노랗지?”

“몸에 좋은 강황이 많을수록 노랗거든∼”

“아∼ 그래서 카레가 건강에 좋은 거구나.”

우리에게 카레는 그저 카레였을 뿐 무엇으로 만들어졌는지 알 수 없는 미지의 음

식이었는데, 강황이라는 재료로 만들어졌다는 사실을 처음 접하게 된 것이었다. 강

황이라는 건 대체 어떤 식물인지 어떤 효능이 있기에 건강에 좋다는 것인지 궁금해

진 우리는 인터넷과 논문, 책을 찾아보며 카레와 강황의 효능에 대해 탐구하기 시

작하였다.

카레의 효능은 많이 알려져 있었다. 카레에 포함된 ‘카프사이신’이 체내에 흡수되

면 뇌를 활동시켜 지방의 대사를 활발하게 하는 ‘카테고라민’이라는 호르몬의 분비

를 촉진시켜 준다. 이는 다이어트에 좋고, 야채를 체내에 효과적으로 흡수될 수 있

게 도와준다. 또한 카레를 먹고 체온을 측정한 결과 혈액순환에 도움을 준다는 결

과가 나왔다고 한다. 그리고 지방질을 산화시켜 활성산소를 없애 성인병을 예방하

는 등의 효과가 있다고 한다.

그림 2 . 카레

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우리는 이 중에서 활성산소를 없앤다는 카레의 효능에 주목했다. 활성산소는 호흡

과정에서 몸속으로 들어간 산소가 산화과정에 이용되면서 여러 대사과정을 통해 생

성된다. 활성산소는 생체조직을 공격하고 세포를 손상시키는 산화력이 강한 산소로

서 각종 질병의 원인일 뿐만 아니라 노화의 원인이라는 가장 설득력 있는 가설 중

의 하나로 되어 있다.

그렇다면 카레의 성분 중 활성산소를 없애는 역할을 하는 성분은 무엇일까? 바로

강황 속 커큐민(curcumin)이다. 강황은 생강과에 속하는 다년생 풀로 뿌리는 굵고

튼튼하며 끝이 팽대하여 긴 난형이나 원기둥꼴의 양끝이 뾰족한 모양의 덩이뿌리를

이루고 회갈색이다. 뿌리줄기는 난형이고 속이 황색이며 겉뿌리줄기는 원기둥 모양

으로 적황색이다. 이와 같은 강황의 뿌리에는 커큐미노이드라고 불리는 노란 색의

폴리페놀 색소 화합물이 0.5∼6.5％ 정도로 존재하는데 그 주성분이 바로 커큐민

(curcumin)이다. 커큐민(curcumin)은 항종양, 항아밀로이드와 항염증작용을 가지고

있을 뿐만 아니라 강력한 항산화 작용을 가지고 있다고 알려져 있다. 우리는 커큐

민(curcumin)의 항산화 작용이 노화를 지연시키지 않을까 하는 생각에 착안해 이번

탐구를 시작하게 되었다.

옛 중국의 진시황제처럼 불로초를 찾는 사람은 없겠지만, 요즘 노화란 그저 순응

해야 할 자연현상이 아니라 관리하고 극복해야 할 대상이라는 인식이 확산되고 있

다. 더 오래 더 젊게 살기 위해 웰빙 문화가 판을 치고, 동안이 트렌드로 자리잡는

현대 사회에서 노화 지연 물질은 현대의 불로초를 구하는 일이 아닌가 싶다.

우리는 강황이 과연 노화 지연 물질, 현대의 불로초로서 작용할 수 있는지를 확인

하기 위해 다음과 같은 탐구를 시작하게 되었다.

첫째, 강황으로 인해 수명이 연장되는가에 대한 탐구

둘째, 생존에 위협을 주는 급격한 환경 변화(stress)가 주어지는 환경에서도 강황

이 생존율을 증가시키는가에 대한 탐구

나. 선행 연구 고찰

1) 과학전람회 출품작 조사

제 52회 전국과학전람회

제 목 피부세포 노화와 단백질 축적 조절에 관한 연구

출품분야 학 생

출품부문 동 물

성 명 김 희 원, 이 정 화

표 5 . 선행연구 - 과학전람회 출품작

과학전람회의 이제까지 출품작을 조사한 결과 강황에 대한 연구를 한 작품은 찾을

수 없었고, 노화에 대한 작품 하나만을 찾을 수 있었다.

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2) 국내외 논문 사전 조사

제 목 저 자 출품년도 문서유형

강황이 수종의 암세포에 미치는 영향 윤주호 2006 박사학위논문

강황(Curcuma longa L.)으로부터 초임계

유체 추출한 curcumin의 생리활성정승현 2004 학술지논문

표 6 . 선행연구 - 국내 논문

제 목 저 자 출품년도

Age-dependent different action of curcumin in thyroid

of rat

Monika A. Papiez,

Marein Kaja,

Agata Gebarowska

2008

Curcumin counteracts the aluminium-induced

ageing-related alterations in oxidative stress, Na+, K+

ATPase and protein kinase C in adult and old rat

brainregions

Deepak Sharma,

Pallavi Sethi,

Ezaj Hussain,

Rameshwar Singh

2008

Oxidative stress and hippocampus in a low-grade

hepaticencephalopathy model: protective effects of

curcumin

Diego Martin

Rosello 외 8명2008

Curcumin protects retinal cells from light-and oxidant

stress-induced cell death

Md Nawajes

A. Mandal 외 8명2009

표 7 . 선행연구 - 국외 논문

강황이 노화지연에 도움이 된다는 사실과 함께 노화방지의 효능을 지니고 있다고

광고하면서 판매하는 강황 비누 같은 물건들은 종종 있다. 그러나 위와 같은 논문

들에서 보는 바와 같이 강황이 암이나 성인병에 예방에 도움이 된다는 내용의 연구

는 많으나 아직까지 노화에 대한 연구를 한 논문은 찾아보기가 어려웠다. 그래서

강황의 노화지연 효과에 대해 탐구해 보기로 하였다.

2. 연구 개요

가. 연구 대상

1) 강 황(Curcuma longa Linne)

강황의 학명은 Curcuma longa Linne로 열대지방에서 자라는 생강과의 다년생 초

본으로 아시아에서는 인도 동남아일대, 중국등지에서 재배 된다. 뿌리줄기는 고깔모

양이거나 가지 친 둥근 기둥 모양이고 생강과 비슷한 생김새이나 잘라보면 강황은

진한 오렌지색을 띠고 있다.

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강황은 열대성 작물로 기온이 10℃ 이하에서는 뿌리열매가 부패되기 쉽다. 배수가

좋고 유기질이 풍부한 토양 그리고 일조량이 풍부하고 통풍이 잘 되며 습기가 있는

토양이 강황의 생육환경으로 최적지이다. 연작도 가능하나 2번 이상 연작할 경우

성분이 떨어지고 수확량이 감소한다.

한의학에 의하면, 강황은 기혈의 순환을 도와 어깨가 많이 아픈 사람들에게 효과

를 보이고 징가와 혈괴, 옹종을 낫게 하며 월경을 순조롭게 한다고 한다. 또한 강황

은 다쳐서 어혈진 것을 삭게 하고 냉기를 없애고 풍을 없앤다. 산후에 궂은 피가

가슴에 치미는 것을 치료하는데 효험이 있고 그 외에도 담즙 분비를 촉진시킨다.

가슴과 배가 그득하고 아픈 증상, 어깨 결림, 산후복통, 무월경, 타박상, 간장 질환

에 사용한다.

그림 3 . 강황

강황의 주요 성분은 커큐민(1∼3%), 정유(1∼5%), 녹말(30∼40%), 약간의 기름 등

으로 되어있다. 성분 중 노란색소를 “커큐민(curcumin)”이라고 부르는데 이 노란색

소가 정유성분과 함께 우리 몸에 좋은 영향을 끼친다. 강황은 카레의 주원료로서

카레가 노란색을 띠는 것은 강황 때문이다.

그림 4 . 카레의 노란빛은 강황 속 커큐민 때문이다.

커큐민(curcumin)은 동인도산의 생강과에 속하는 식물인 강황의 뿌리에서 추출되

어 인도음식에 널리 사용되어 온 폴리페놀성분의 노란색 향신료로 심황(turmeric)의

커큐미노이드(curcuminoid)이다. 식품첨가물에서는 노란색 색소로 사용되며 향신료

로 이용되고 있다. 커큐민은 항종양, 항산화, 항아밀로이드와 항염증작용을 가지고

있다. 또한 알츠하이머나 암 외에도 효과적인 다이어트를 돕고 관절염이나 당뇨, 고

혈압 등을 막는데 탁월한 효과가 있는 것으로 보고되고 있다.

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2) 초파리

우리는 강황이 노화에 미치는 영향을 탐구하기 위한 연구대상으로 초파리를 선택

하였다.

가) 초파리를 사용한 이유

실제 크기나 모양 면에서 보자면 사람과 초파리는 너무나 달라 보인다. 그러나 유

전학적인 관점에서 보자면 사람과 초파리는 상당히 많은 점에서 유사성을 보인다.

초파리 유전자는 60%이상이 인간 유전자와 비슷하다. 또한 단세포 생물인 대장균이

나 효모와 비교할 수 없을 정도의 많은 공유된 유전적 형질은 가진다. 초파리는 인

간과 같이 중추 신경계를 가지며 눈, 다리, 심장 등 많은 부분에서 유사성을 보인

다. 이런 형태적 유사성은 결국 유전자의 발현에 의해 결정되므로 인간과 공유된

유전적 형질을 가짐을 알 수 있다. 유사성의 기초 위에 수많은 인간유전자 유사체

가 초파리에서 발견되고 있으며, 이로 인한 수많은 인간과 관련한 생물학적 의학적

연구가 진행되고 있다.

그림 5 . 5s RNA nucleotide의 염기서열을 종간에 서로 비교하여

작성한 진화의 계통도 ("EVOLUTION"by Monroe W.Strickberger)

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이런 유전학적 유사성 이외에 초파리는 몸집이 매우 작아서 막대한 개체 수를 길

러도 큰 장소가 필요 없고 먹이도 간단하여 경제적이다. 또한 포유동물 중 한 세대

가 약 6주로 가장 짧은 흰 쥐에 비해 초파리는 한 세대가 12일 정도로 매우 짧다.

이런 초파리의 여러 가지 특징 때문에 우리는 초파리를 이용하여 실험을 하였다.

초파리는 절지동물문(Arthropoda), 곤충강(Insecta)에 속한다. 곤충강을 다시 세분

하여 보면, 고등곤충아강(Pterigota)과 하등곤충아강(Apterigota)이 있는데, 초파리는

고등곤충아강에 속한다. 고등곤충아강은 다시 23개의 목(目)으로 구분되는데 초파리

는 그 중 파리목(Diptera)에 속한다. 전 세계적으로 약 2,000 종의 초파리가 알려져

있으며 우리나라에도 150여 종이 있다. 그 중에서 노랑초파리(Drosophilla

melanogaster)가 대표적인 종이다.

우리는 이 중에서 노랑초파리를 선택했다. 노랑 초파리는 노란색을 띄우는 까닭에

불리는 이름이며 학명은 Drosophilla melanogaster Meigen 이다. 계절적으로 초파

리는 한여름에는 적고 늦봄, 이른 가을에 잘 번식한다. 또한 하루 중에 오전 8시,

오후 6시경에 활동한다. 기상조건은 온도 15∼25℃, 습도 30∼50%일 때 활발하게

운동한다. 그리고 바람이 적고 컴컴한 장소에서 많이 서식한다.

나) 초파리의 구조

초파리는 머리, 가슴, 배 세 부분으로 구성되어 있다. 몸의 색깔은 옅은 노란색이

며 머리에는 더듬이와 눈, 입이 있고 가슴에는 날개와 날개가 퇴화되어 변한 평형

곤(평균곤), 그리고 다리가 있다. 배 부분은 배, 기문, 항문으로 구성되어 있다. 초파

리의 날개는 원래 2쌍이 있었으나 앞날개 1쌍은 몸의 균형을 잡는 평형곤으로 진화

하였다. 초파리의 더듬이 아래쪽에 기부가 있는데 기부에는 냄새를 맡는 부분이 있

어 먹이를 찾거나 짝짓기를 할 때 사용하기도 한다. 초파리의 가슴은 1쌍의 날개와

3쌍의 다리가 있다. 발톱 끝 부분은 빨판처럼 되어있어 미끄러운 표면에서도 잘 붙

어 있을 수 있다. 초파리의 다리는 모두 3쌍으로 되어있는데 다리 끝 부분에는 갈

고리 모양의 발톱이 있다. 초파리는 1쌍의 더듬이를 가지고 있는데 더듬이에는 여

러 가지 마디로 되어 있고, 끝이 나뭇가지처럼 갈라져 있다. 초파리의 배 부분은 마

디로 되어있다. 마디의 수는 암컷과 수컷이 서로 다른데, 암컷은 7개이고, 수컷은 5

개이다. 초파리의 입은 파리처럼 먹이를 핥아먹기에 알맞은 구조로 되어있다. 초파

리의 겹눈 사이에는 3개의 홑눈이 있다. 초파리는 1쌍의 겹눈을 가지고 있다. 겹눈

은 크고 빨간빛을 가지고 있으며, 가는 구리 망사 모양과 비슷하다.

그림 6 . 초파리의 구조

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다) 초파리의 일생

노랑초파리는 완전변태를 하는 곤충으로 생활환은 난자, 유충, 번데기 및 성충의 4

계단을 경과한다.

(1) 난자(egg)

모양은 매우 긴 타원형이고 앞 끝은 조금 뾰족하며 한 쌍의 실 모양의 긴 부속물

이 있다. 산란에서 부화까지는 약1일(22∼24시간)을 요한다.

(2) 유충(instar lavar)

난에서 부화된 것은 유충(구데기)이다. 모양은 앞뒤가 뾰족하나 몸은 외견상 12환

절로 되어 있고 제1절에는 입이 있다. 몸의 앞뒤에는 한 쌍씩 기문이 있다. 유충은

2회 탈피하여 제1, 제2 및 제3기로 구분된다. 유충 기간은 25에서 약 96시간, 즉 4

일간이다.

(3) 번데기(pupa)

제 3기 유충의 표피가 굳어져서 된 것을 전용이라 한다(prepupa). 전용기에는 용

(번데기)의 피부가 무색 또는 연한 밤색이다. 그 후 용기에 들면 밤색은 짙어지고

우화 직전에는 다시 투명하게 된다. 25에서 전용기에는 약 12시간, 용기는 약 187시

간(약 7일)정도로 요한다. 결국 부화하여 성충이 되기까지는 총 195시간을 요한다.

(4) 성충(adult)

노랑초파리는 몸길이가 2∼3mm 내외인 작고 파리이다. 유충의 먹이는 효모이고

성충의 먹이는 당즙이다.

그림 7 . 초파리의 일생

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라) 초파리의 암수 구별법

- 일반적으로 정상적인 조건에서 자란 초파리는 암컷이 크고, 수컷이 작다.

그림 8 . 노랑 초파리 암컷과 수컷

- 수컷은 복부가 8부분으로 나뉘어 졌는데 7번째와 8번째는 생식기관을 형성하고

있으므로 체절처럼 보이지 않는다. 따라서 총 6개의 체절로 나뉘어져 있는 것처럼

보이는데 등쪽의 5번째와 6번째가 매우 검다. 반면 암컷은 각 체절을 뒤쪽 끝 부

분만 검어 수컷과 확연하게 구별된다. 하지만 바로 깨어난 수컷의 등은 아직 암화

가 일어나지 않았기 때문에 깨어난 지 3∼4시간 동안은 이러한 특징을 이용할 수

없다.

- 생식기관을 비교하는 것이다. 초파리를 뒤집어 놓고 비교한다. 수컷은 암컷에는

없는 매우 두껍고 검은 큐티클로 덮여 있어 암컷에 비해 크고 검게 보인다. ④ 수

컷은 세쌍의 다리 중 첫 번째 한 쌍의 다리에 성징(sexcomb)이라는 것이 있으며,

매우 굵고 검은 색깔을 나타낸다.

그림 9 . 초파리 암수구별법 (출처 : phenotypic markers in

drosophila)

나. 연구 장소 및 기간

연구 장소로 처음에는 집과 학교에서 실시하였으나, 이는 통제된 적절한 환경이

아니었다. 초파리 먹이로 제공되는 강황의 유무, 농도 등을 제외하고는 통제된 환경

을 제공할 수 있어야 했다. 즉, 일정한 온도와 습도 등이 유지될 수 있는 장소가 필

요했다. 또한, 초파리의 성별을 관찰한다든지 마취가 필요한 경우 등에 적절한 실험

장비가 구비된 실험실이 필요했다. 그래서, 우리는 이러한 환경을 갖추고 있는 인하

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대학교 기초의학부 실험실에서 2009년 1월부터 2009년 5월까지 연구를 실시하였다.

다. 연구 방법

1) 연구과제 ① : 노화 지연 효과 확인 실험 (longavity curve 측

정 실험)

커큐민에 의해 노화가 지연되는지를 비교하기 위한 실험으로, 커큐민의 농도를 0μ

M, 50μM, 100μM, 200μM, 300μM로 나누어 실시하였다. 각 농도당 3 cage (1 cage

당 암컷 75 개체, 수컷 64∼66 개체)의 초파리 개체군을 만들고, 일주일에 3회씩 사

망한 초파리의 개체수를 측정하고, 사망한 개체의 암수를 구별하였다.

2) 연구과제 ② : 생식능력 확인 비교 실험 (Fecundity 실험)

생물의 생식은 노화와 관련성이 많다. 즉 생식을 많이 할수록 노화가 빨리 진행된

다. 이런 이유로 인하여 만약 커큐민에 의해 생식 능력의 저하가 유발된다면 커큐

민이 노화 지연 효과를 지녔다는 결론을 내리기에는 부적절해진다. 따라서, 커큐민

이 초파리의 생식능력에 영향을 미치는지에 대한 실험을 실시하였다. 초파리를 커

큐민 투여군과 미투여군으로 나누어 각 20 cage (1 cage당 암컷 1 개체, 수컷 2 개

체)에서 생산되는 알의 개수를 측정하였다.

3) 연구과제 ③ : Stress에 대한 저항성 비교 실험

가) 금식(starvation)에 대한 저항성 비교 실험

노화와 직접적인 연관이 있는 것은 아니지만, 커큐민이 금식이라는 스트레스에 대

해서도 수명 지연 효과가 있는지를 알아보기 위한 실험을 실시하였다. 커큐민 투여

군과 미투여군으로 나누었는데, 투여군은 100μM로 설정하였다. 각 농도당 10cage

(1 cage 당 암컷 20 개체)를 만들고, 6시간 간격으로 사망한 초파리의 개체수를 측

정하였다.

나) 제초제에 대한 저항성 비교 실험

커큐민이 제초제라는 스트레스가 존재하는 환경 하에서도 수명 지연 효과를 보이

는지를 알아보기 위한 실험을 실시하였다. 역시 커큐민 투여군(100μM)과 미투여군

(0μM)으로 나누어 각 농도당 10cage (1 cage 당 암컷 20 개체)를 만들고, 6시간 간

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격으로 사망한 초파리의 개체수를 측정하였다.

Ⅱ. 본 론

1. 선행 실험

가. 연구 계획

집에서 초파리를 모은 후 그 초파리를 카레가루를 넣어 굳힌 배지에 넣어 강황의

노화지연 효과를 확인하고자 하였다.

나. 연구 방법

1) 초파리 모으기

가) 2L 페트병 두 개의 윗부분을 잘라낸다.

나) 페트병 밑 부분에 수박, 사과 껍질과 식초를 넣는다.

다) 투명화일을 잘라 깔대기 모양으로 트랩을 만든 후 페트병에 붙인다.

라) 초파리가 잘 모이도록 음식물 쓰레기통 옆에 둔다.

그림 10 . 초파리 트랩

2) 초파리 배지 만들기

가) 한천과 설탕, 카레가루를 섞어서 굳힌다.

나) 설탕만 넣은 대조군과 설탕과 카레가루를 넣은 실험군으로 나눈다.

다. 연구 결과

날씨가 추워서 그런지 초파리가 잘 모이지도 않았고 그나마 모인 초파리도 동일한

종인지 판단할 수가 없었다. 또한 카레로 만든 배지에도 강황 이외의 많은 다른 성

분들이 들어가 있어서 초파리를 모은다고 해도 강황의 효과를 알아보기에는 적절치

않다는 생각이 들었다. 그래서 실험을 중지하고 좀 더 정확한 실험을 할 수 있는

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시설을 알아보고 실험 계획을 다시 하였다.

2. 연구과제 ① : 노화 지연 효과 확인 실험 (longavity

curve 측정 실험)

가. 연구 계획

우리는 초파리에게 강황을 투여했을 때 수명이 연장되는지를 관찰하였다. 그 관찰

결과를 생존 곡선(Survivorship curve)으로 나타내고 이를 분석하여 강황의 노화지

연효과를 확인하고자 하였다.

나. 연구 방법

1) 준비 과정

가) cage 만들기

초파리를 키우기 위한 cage는 20 온스 플라스틱 컵을 이용해 만들었다. 앞쪽에 구

멍을 뚫고 가운데를 십자형으로 자른 고무를 그 구멍 위에 붙여 죽은 초파리를 흡

입기로 빨아들일 수 있게 하였다. 배지를 갈아줄 수 있도록 옆쪽에도 구멍을 뚫었

다. 이 구멍에 바로 배지를 갈아주면 초파리들이 쉽게 날아갈 수 있어서 일단 이

구멍에 약 4cm 정도의 바이엘을 톱으로 잘라 글루건으로 붙였다. 그 위에 바이엘

크기에 맞는 두꺼운 고무호스를 붙여 배지를 바꾸는 동안 초파리가 쉽게 날아가지

않도록 하였다. 또 초파리들이 숨을 쉴 수 있도록 플라스틱 컵 위에 구멍을 뚫고

망사로 막았다.

그림 11 . cage 준비물

그림 12 . 완성된 cage의 모습

- 12 -

나) 초파리 기르기

실험에 사용될 초파리는 노랑초파리(Drosophilla melanogaster)를 사용한다.

(1) 초파리 배양 배지 만들기

실험에 사용될 초파리를 배양하기 위한 배지로써 조성은 다음과 같다.

재 료 양 (g/100ml) 비 고

옥수수가루 5.20

설 탕 11.00

효 모 2.50

한 천 0.80

20% Tegosept 용액 0.22 80℃ 이하에서 넣는다.

표 8 . 초파리 배양 배지 조성 비율

이렇게 만든 배지를 초파리 bottle에 넣고 1일 동안 굳힌다. (초파리의 배란을 높이

기 위해 건조 효모를 2∼5개 정도 넣어 준다.)

(2) 배양 배지에 초파리 넣고 알 받기

만든 초파리 bottle에 약 20마리의 초파리를 넣고 약 3일 동안 알을 받은 뒤 성체

는 제거한다. 너무 오랫동안 알을 받게 되면 배지가 묽게 되어 배지가 bottle에서

쏟아질 수 있다.

(3) 초파리를 성체가 될 때까지 키우고 나이 맞추기

초파리는 약 10일쯤 되면 성체가 되게 된다. 따라서 실험에 사용될 초파리의 나이

를 맞추기 위해 초파리 bottle의 성체를 모두 제거한 뒤 48시간 동안 새로이 태어난

초파리 성체를 사용하여 성체의 나이를 1∼2일로 맞춘다.

- 13 -

그림 15 . 표준 용액 만드는 모습

그림 13 . 나이를 맞춘 초파리

그림 14 . 사용한 현미경과 배지, cage

다) 표준 용액 만들기

실험에 사용될 커큐민을 에탄올에 녹여 표준 용액을 만

든다. 10mM을 만들며 커큐민의 분자량은 368.38g이다.

에탄올에 녹일 때 유리막대로 1시간 동안 저어서 만든

다. 이렇게 만들어진 표준 용액을 희석해가며 배지에 들

어갈 커큐민 용액을 만든다.

농 도 커큐민의 양 첨가 에탄올의 양

10mM 0.73676g 200mL

2mM 10mM 커큐민 20mL 80mL

표 9 . 커큐민 표준 용액 만들기

표 5와 같이 만든 커큐민 용액은 상온에 보관한다.

라) cage에 끼울 배지 만들기

수명을 측정하기 위해 cage에 끼울 배지는 10g/100ml 설탕, 10g/100ml 효모에 커

큐민을 섞어 사용한다.

(1) 1200mL 의 증류수를 2L 비커에 넣는다. (여기서 비커에 표시된 선은

정확하지 않으므로 증류수를 넣기 전에 마지막에 맞춰야 하는 1500mL

의 volume을 메스실린더로 재서 비커에 표시해 둔다.)

(2) 효모(yeast) 150g, 설탕 150g, 한천(agar) 12g의 무게를 잰다.

- 14 -

그림 16 . 왼쪽부터 한천, 설탕, 효모

그림 17 . 저어주기

(3) 비커에 위의 물질들을 넣는다.

(4) 마그네틱 봉을 넣어 끓이기 시작한다.

(5) 끓기 시작하면(90℃ 이상) 비커를 핫플레이트(hot plate)에서 옮겨서 저

어주면서 식힌다. (계속 저어주지 않으면 굳어진다.)

(6) 온도가 80℃ 아래로 내려가면 20%의 tegosept 용액 16.9mL를 넣어준

다. (tegosept은 배지가 실온에서 발치될 경우 곰팡이가 생기는 것을 방

지하기 위해 넣는다.)

(7) 증류수를 넣어 1500mL로 총 부피를 맞추어 준다.

(8) 몇 분간 용액을 더 저어준다.

(9) 표 6과 같이 2가지 농도의 배지를 만든다.

농 도 첨가 커큐민 표준용액의 양

0μM 10mL 에탄올

100μM 2mM의 표준 용액 10mL

표 10 . 커큐민 첨가 배지 만들기

(10) 60℃로 내려갈 때까지 잘 저어준다.

(11) 각 vial에 5mL정도씩 벽에 묻지 않도록 부어준다.

(12) 실험실에 날아다니는 파리들이 효모 냄새를 맡고 vial에 들어가지 않

도록 망을 씌워준다.

(13) vial들을 하루 식힌 후 냉장고에 보관한다.

- 15 -

그림 18 . 완성된 배지

그림 19 . 배지 붓는 모습

2) 실험 과정

가) cage에 초파리 옮기기

(1) cage의 개수

cage는 0μM, 100μM 각 2개씩 총 4개를 만들었다. cage 1 (0μM, 100μM)과 cage

2 (0μM, 100μM)는 2일간의 간격을 두고 만들어서 관찰을 시작했다.

(2) 한 cage 당 넣어준 초파리 개체수

한 cage당 초파리는 암컷 75마리, 수컷 65마리씩 넣어 총 140마리 정도 넣었다.

(암컷, 수컷 구별은 현미경으로 꽁무니, sexcomb, 생식기, 크기를 보고 판단했다. 수

컷의 꽁무니는 암컷의 꽁무니보다 진하고 수컷의 앞다리에는 암컷에는 없는 까만

점인 sexcomb가 있고 수컷의 생식기가 겉으로 드러나 있으며 일반적으로 수컷보다

는 암컷이 더 크다.)

(3) cage 보관

초파리를 다 옮겼으면 cage는 습도 34%, 23.5℃, 12시간은 빛을 쬐여주고 12시간

은 빛을 쬐여주지 않는 조건으로 유지되는 항온 항습 방에 넣어둔다.

- 16 -

그림 20 . 항온 항습기

그림 21 . 실험 cage

그림 22 . 초파리 bottle

나) 일정 간격으로 죽은 초파리 빼내고 배지 갈아주기

(1) 죽은 초파리 꺼내기

2∼3일 간격으로 배지를 갈아주면서 죽은 초파리를 빼낸다. 약 1m 길이의 호스와

뒷부분에 망을 씌운 얇은 유리관( 길이 7∼8cm, 열을 가해서 40° 정도 구부려 만들

었음) 사이에 솜을 넣어 연결한 흡입기를 십자형으로 구멍을 뚫은 고무에 넣어 흡

입하여 빼낸다. (구멍으로 흡입기를 넣고 뺄 때는 구멍 쪽에 붙어 있는 초파리를 눌

러 죽이지 않도록 주의해야 하고 사이로 빠져 나오지 않도록 주의해야 한다.) 죽은

초파리는 암수 구별을 해서 관찰일지에 기록한다.

그림 23 . 죽은 초파리 꺼내는 모습

그림 24 . 초파리를 암수 구별하고 세는 모습.

(2) 배지 갈아주기

죽은 초파리를 빼낸 다음에는 배지를 갈아주어야 한다. 배지를 갈지 않으면 초파

리들이 배지에 알을 낳고 그 알에서 초파리가 깨어나면 원래 cage안에 있던 초파리

와 알에서 깨어난 초파리를 구분할 수 없게 되기 때문이다. (배지를 바꿔줄 때에도

초파리가 날아가거나 배지를 끼는 도중 배지와 cage 사이에 초파리가 끼지 않도록

조심해야 한다.)

다. 연구 결과 및 결론

- 17 -

1) 커큐민 농도별 사망한 초파리 개체수 및 생존율(longavity)

커큐민 농도별 사망한 초파리 개체수(cage 1+cage 2)는 표 7과 같다. (부록 관련)

Days0uM 100uM

수컷 암컷 수컷 암컷

0일째 0 0 0 0

7일째 10 11 7 9

15일째 13 12 10 10

22일째 17 20 14 14

28일째 20 28 17 22

35일째 25 41 22 26

44일째 37 56 34 49

52일째 56 82 53 64

61일째 72 100 69 80

70일째 80 103 77 96

78일째 87 148 106 102

87일째 89 150 108 102

표 11 . 죽은 초파리 수의 합계 (cage1+cage2)

표 7을 바탕으로 암수별 생존율(longavity)을 계산하고, 이를 그래프로 도식화하였

다. 생존율은 다음 공식을 이용하여 계산하였다. (암수의 평균수명이 다르므로 따로

계산함)

생존율 총개체수총개체수사망한 개체수

초파리 수컷의 생존율을 비교한 결과는 그림 24와 같다. (부록 관련)

- 18 -

그림 25 . cage1+2 초파리 수컷의 생존율(longavity) 곡선

그래프상에서는 0uM일 때와 100uM일 때 생존율의 차이가 나타나는 구간과 비슷

한 구간이 동시에 존재하는 것으로 보인다. 하지만, 생존율 비교 분석의 기준은 일

정 생존율이 감소한 시점이 얼마나 차이가 나느냐를 비교하는 것이 가장 타당하다.

특히 생존율이 50%인 시점(mid-longavity)을 비교하는 것이 가장 적절하다. 이

를 비교해보면 100uM 배지를 먹고 자란 초파리가 6일 정도 더 오래 살았음을 알

수 있다. 즉 강황에 의해 생존율이 증가했다고 볼 수 있다.

초파리 암컷의 생존율을 비교한 결과는 그림 24와 같다. (부록 관련)

그림 26 . cage1+2 초파리 암컷의 생존율(longavity) 곡

선

생존율 50%인 시점을 비교해 보면 100uM 배지를 먹고 자란 초파리가 2일 더 오

래 살았다. 또 이 경우는 생존율 50% 지점의 차이는 적지만 전체적으로 100uM 배

지를 먹고 자란 초파리의 생존율이 낮은 것을 볼 수 있었다. 생존율이 75%인 지점

과 생존율이 25%인 지점은 7일 정도 차이를 보였다.

각 cage별 암수의 생존율도 위와 같은 방법을 적용하여 계산하고 그래프로 도식화

하였다. cage 1의 초파리 수컷의 생존율은 그림 26과 같다. (부록 관련)

- 19 -

그림 27 . cage1 초파리 수컷의 생존율(longavitv) 곡선

생존율 50%인 시점을 비교해 보면 100uM 배지를 먹고 자란 초파리가 17일 더 오

래 살았다. 역시 전체적으로 100uM 배지를 먹고 자란 초파리의 생존율이 높았으며,

생존율 75%, 25% 시점을 비교해도 2주 이상의 차이를 보였다.

cage 1의 초파리 암컷의 생존율은 그림 27과 같다. (부록 관련)

그림 28 . cage1 초파리 암컷의 생존율(longavitv) 곡선

생존율 50%인 시점을 비교해 보면 100uM 배지를 먹고 자란 초파리가 약 7일 정

도 더 오래 살았다. 또, 실험 시작 44일쯤에서 나타나는 100uM에서의 급격한 생존

율 감소는 실험상 미숙으로 날아갔다든지 cage 구멍에 끼어 죽은 경우가 생겨서라

고 볼 수 있다.

cage 2의 초파리 수컷의 생존율은 그림 28과 같다. (부록 관련)

- 20 -

그림 29 . cage2 초파리 수컷의 생존율(longavitv) 곡선

생존율 50%인 시점을 비교해 보면 100uM 배지를 먹고 자란 초파리가 6일 더 오

래 살았다. 일부 구간에서 반대의 경우를 보이기는 했으나, 이는 배지에 날개가 붙

어서 죽은 경우, 죽은 초파리를 꺼내다가 날아간 경우 등과 같은 오차 요인 때문이

라고 생각할 수도 있다. 또 커큐민 농도 외의 다른 조건을 통제하기는 하였으나, 생

존일이 길어질수록 cage 내 생태적 요인에 의해 환경의 차이가 생기고 이로 인한

오차로 보여진다.

cage 2의 초파리 암컷의 생존율은 그림 29와 같다. (부록 관련)

그림 30 . cage2 초파리 암컷의 생존율(longavitv) 곡선

생존율 50%인 시점을 비교해 보면 100uM 배지를 먹고 자란 초파리가 6일 더 오

래 살았다. 역시 일부 구간 오차는 있으나, 전체적으로 생존율 감소에 있어서 차이

를 보이는 것으로 확인할 수 있었다.

위의 실험 결과를 종합해보면 100uM 배지를 먹고 자란 초파리, 즉 커큐민을 먹

고 산 초파리의 생존율이 더 높음을 알 수 있었다. 커큐민이 노화 지연 효과가 있

다는 사실을 확인할 수 있었다.

2. 연구과제 ② : 생식능력 확인 비교 실험 (Fecundity 비

- 21 -

교 실험)

가. 연구 계획

우리는 노화 지연 효과 실험에서 배지를 갈아주다 보면서 초파리가 알을 낳은 것

을 볼 수가 있었다. 처음에는 알의 개수가 늘 비슷한 걸가 하는 호기심이 들었고,

좀 더 생각해 보니 수명 연장 효과가 커큐민이 아닌 다른 외부요인 즉 생식능력의

저하 때문에 나타나는 것은 아닌가 하는 생각도 들었다. 생식에도 에너지가 사용되

고 대부분의 생물이 생식 후에는 급격한 노화를 보이기 때문에 초파리의 생식 능력

이 저하되는지는 노화와 밀접한 관련이 있을 것이기 때문이다. 따라서 우리는 다음

과 같은 실험을 계획하였다.

나. 연구 방법

1) 30개의 vial을 준비한다.

2) 15개의 vial에는 커큐민을 넣지 않은 배지를 넣고 나머지 15개의 vial에는

100μM의 커큐민을 넣은 배지를 넣는다.

그림 31. egg counting vial

3) 각 vial마다 1마리의 암컷과 2마리의 수컷을 넣는다.

4) 매일매일 알의 수를 센다.

그림 32 . 알을 세는 모습

다. 연구 결과 및 결론

- 22 -

1) 우리는 커큐민 섭식여부와 초파리의 생식능력과의 상관관계를 알아보기 위

해 10일 동안 각 배지마다 1마리 암컷과 2마리의 수컷이 들어있는 커큐민이

들어있지 않은 배지 20개와 커큐민이 100uM로 들어있는 배지 20개의 알을 매

일매일 조사했다. 관찰 결과는 아래 표와 같다. (부록 관련)

Days 알의 합계

0uM 100uM1 104 952 122 128

3 122 1094 97 895 78 1196 45 617 116 1408 116 1009 57 9810 75 100

표 12. 알의 합계

그림 33 . 평균 알의 개수 비교

2) 다소 차이를 보이지만, 대체적으로 생식 능력에 차이가 없음을 확인할 수

있다. 차이를 보이는 것은 육안으로 관찰하는 실험이라는 점과 초파리의 교배

와 산란이 일정하지 않다는 점에서 차이가 생긴 오차로 볼 수 있다. 그래서 우

리는 생식능력에 별 차이가 없다는 가정 하에 실험을 계속하였다.

그림 33 . 배지 위 초파리의 알

3. 연구과제 ③ : Stress에 대한 저항성 비교 실험

- 23 -

가. 금식(starvation)에 대한 저항성 비교 실험

1) 연구 계획

우리는 커큐민을 먹인 초파리가 금식처럼 열악한 환경스트레스에서 더 오래 버틴

다면 이는 커큐민, 즉 강황이 노화를 지연시킨 것이라고 생각하였다. 이 가설이 타

당한지 알아보기 위해 다음과 같은 실험을 하였다.

2) 연구 방법

가) vial 20개를 준비한다.

나) 0.8%의 한천만 들어있는 배지를 만든다.

다) 10개의 vial에는 10일 동안 0uM 배지에서 키운 초파리 암컷을 20마리씩

넣고 나머지 10개의 vial에는 10일 동안 100uM 배지에서 키운 초파리 암

컷을 20마리씩 넣는다.

그림 34 . 금식에 대한 저항성 비교 배지

라) 6시간 간격으로 죽은 초파리의 수를 센다.

그림 36. vial 속 죽은 초파리

3) 연구 결과 및 결론

- 24 -

관찰 결과는 표 9와 같다.

Days생존한 초파리 개체수

Days생존한 초파리 개체수

0μM 100μM 0μM 100μM1 200 186 13 125 1212 200 182 14 105 1013 200 182 15 79 884 199 182 16 47 755 199 182 17 32 556 199 182 18 27 447 198 182 19 21 408 197 181 20 13 259 191 177 21 11 1710 188 174 22 7 911 188 166 23 3 412 172 141

표 13 . 금식에 대한 저항성 비교

표 9를 밭탕으로 생존율을 계산하고 이를 도식화하면 그림 36과 같다.

그림 37 . 금식에 대한 저항성 비교 그래프

처음에는 커큐민을 먹이지 않은 초파리의 생존율이 높았지만 약 72시간 이후에는

커큐민 100μM 배지를 먹었던 초파리의 생존율이 더 높았다. 특히 생존율 50%인 지

점에서 커큐민 100μM 배지를 먹었던 초파리의 생존율이 더 높다는 것을 볼 수 있

다. 따라서커큐민을먹었을때금식이라는 스트레스 상황에서도 더 오래 살 수 있

다는 결론을 내릴 수 있다.

나. 제초제에 대한 저항성 비교 실험

- 25 -

1) 연구 계획

이번에는 커큐민을 먹인 초파리가 제초제 스트레스에서도 더 오래 버티는지에 대

해 생각해 보았다. 이를 확인하기 위해 다음과 같은 실험을 하였다.

2) 연구 방법

제초제는 1,1-dibenzyl-4,4-bipyridinium dichloride를 사용한다.

가) 영양분을 포함한 배지를 이용한 실험

(1) vial 20개를 준비한다.

(2) 연구과제 1과 2에서 만든 배지와 동일한 방법으로 배지를 만든다.

(3) 10mM의 제초제 2ml를 배지 위에 뿌린다.

(4) 10개의 vial에는 10일 동안 0uM 배지에서 키워 6시간 동안 굶긴 초파

리 암컷을 20마리씩 넣고 나머지 10개의 vial에는 10일 동안 100uM 배지

에서 키워 6시간 동안 굶긴 초파리 암컷을 20마리씩 넣는다.

(5) 6시간 간격으로 죽은 초파리의 수를 센다.

나) 영양분을 포함하지 않은 배지를 이용한 실험

(1) vial 20개를 준비한다.

(2) 배지는 수분 공급을 위한 한천만 넣는다.

(3) 휴지를 한천 위에 평평하게 올려놓는다.

(4) 그 휴지에 10mM의 제초제를 뿌려 적신다.

(5) 5%의 설탕물을 뿌린다.

(6) 각 vial마다 암컷 20마리를 넣는다.

(7) 6시간 간격으로 죽은 초파리의 수를 센다.

그림 37. 커큐민을 먹이지 않은 초파리의

제초제 저항성 실험

그림 38. 커큐민(100μM)을 먹인 초파리

의 제초제 저항성 실험

3) 연구 결과 및 결론

- 26 -

가) 영양분을 포함한 배지를 이용한 실험

일주일이 지난 후에도 한 마리를 제외하고는 모두 살아있었다. 유독한 제초제가

있음에도 생존율이 높다는 것은 실험에 문제가 있었다는 생각이 들었다. 제초제가

휘발될 가능성이 있고 제초제의 농도가 너무 적었던 것이 그 원인으로 보여졌다.

그 가능성을 배재시키기 위한 다른 방법으로 실험을 고안하여 다시 실험하기로 하

였다.

나) 영양분을 포함하지 않은 배지를 이용한 첫 번째 실험

위 실험에서의 문제를 해결하기 위해 제초제의 농도를 더 진하게 할까 고려해봤지

만 제초제의 해로운 성분 때문에 섣불리 농도를 진하게 할 수는 없었다. 그래서 우

리는 제초제의 농도를 첫 번째 실험과 동일하게 하되 제초제가 휘발되지 않도록 휴

지에 제초제를 적시는 방법으로 실험을 하였다.

하지만 실험실에서 집으로 초파리를 운반하는 과정에서 열을 과하게 받아 0uM배

지에서 자란 초파리 200마리 중 180마리가 죽었다. 가장 열을 적게 받는 위치에 있

던 9번 배지의 초파리들만 살아남았다. (이로써 온도 스트레스에 초파리가 매우 민

감하다는 사실을 알게 되었다.)

그림 40. 배지에 제초제 넣는 과정

다) 영양분을 포함하지 않은 배지를 이용한 두 번째 실험

실험 방법은 첫 번째 실험과 동일하게 하고 다시 실험을 해보았다. 관찰 결과는

표 10과 같고 이를 도식화하면 그림 39와 같다.

- 27 -

시간

(hr)

사망 초파리 개체수

0uM 100uM

8 97 9112 114 9914 127 11216 139 12418 147 13220 154 13322 157 13324 157 14230 161 14532 162 14634 162 14736 162 148

표 14. 제초제 실험 죽은 초파리수 합

계

그림 41. 제초제에 대한 저항성 비교 그래프

약 8시간 정도 지날 때까지는 두 농도에서 별다른 차이를 볼 수 없었지만 그 이후

부터는 계속 커큐민 100μM 배지를 먹었던 초파리의 생존율이 높았다. 또한 생존율

50%인 지점에서도 커큐민 100μM 배지를 먹었던 초파리가 더 오래 살았다는 것을

알 수 있다. 따라서커큐민을먹었을때제초제라는 스트레스 상황에서도 더 오래

살 수 있다는 결론을 내릴 수 있다.

Ⅲ. 결 론

1. 노화 지연 효과 확인 실험

노화 지연 확인 실험에서 커큐민(농도 100μM)을 먹인 초파리가 커큐민을 먹이지

않은 초파리(농도 10μM)보다 생존율이 높았다. 암수의 생식능력이 다르다는 것을

고려하여 암수 따로 분석하였는데, 암수 모두 생존율이 증가한다는 사실을 알 수

있었다. 생존율 50%인 지점에서의 생존율을 비교해 보면 평균 약 일주일 정도의 차

이를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 초파리의 수명이 대략 3개월 가량인 것으로

보았을 때, 일주일 정도의 차이는 수명 지연 효과가 있다는 결론을 내리기에 충분

한 것으로 여겨진다. 이로써, 커큐민, 즉 강황이 노화 지연 효과가 있는 물질이라는

사실을 확인할 수 있었다.

- 28 -

2. 생식능력 확인 비교 실험

생식능력 확인 비교 실험에서 커큐민을 먹인 초파리(농도 100μM)와 커큐민을 먹

이지 않은 초파리(농도 0μM)가 낳는 알의 개수가 큰 차이를 보이지 않았다. 즉, 커

큐민(강황)으로 인해 생식 능력의 감소가 나타나서 그로 인해 노화가 지연되는 것

은 아니라는 것을 확인할 수 있었다. 그러므로 강황이 생식 능력 저하와는 무관한

진정한 노화 지연 효과 물질이라는 사실을 알 수 있었다.

3. Stress에 대한 저항성 비교 실험

초파리가 Stress를 받으면 빨리 죽기 마련이다. 여기서 굶주림과 제초제로 Stress

를 가해 주었는데 모두 100uM 배지에서 자란 초파리가 더 높은 생존율을 보였다.

이 실험 결과로 보아 커큐민을 먹으면 Stress에 대한 저항성이 커져 더 오래 살 수

있다는 결론을 내릴 수 있다.

4. 기대 효과

고령화가 빠르게 진행되면서 노화 분야에 대한 연구가 단순한 관심의 차원을 넘어

필수가 되고 있다. 이런 점에서 강황이 노화를 지연시키는데 영향을 끼친다는 우리

연구 결과는 매우 유의미한 것으로 생각된다.

우리 연구 결과를 토대로 강황을 이용해 신약이나 건강식품을 개발한다면 개인의

이익을 넘어 국가적인 차원에서 막대한 이익을 창조해 낼 수 있을 것이다. 밀도 있

는 노화 연구가 고령사회 의료비 부담을 30% 절감한다는 조사 결과도 있듯이 의료

비를 줄일 수 있을 것이고 건강한 고령 사회를 유지하여 노령 인구의 생산력이 증

가할 것이다.

또한 강황을 비롯한 노화에 관한 연구를 함으로써 정상인보다 10배 이상 빠른 속

도로 노화가 진행되는 조로증을 포함한 노화관련 질병들을 고칠 기반을 마련할 수

있을 것이다.

- 29 -

Ⅳ. 참고 문헌

윤주호. 2006. 강황이 수종의 암세포에 미치는 영향.

정승현. 2004. 강황(Curcuma longa L.)으로부터 초임계 유체 추출한 curcumin의 생

리활성.

Md Nawajes A. Mandal 외 8명. 2009. Curcumin protects retinal cells from

light-and oxidant stress-induced cell death.

Monika A. Papiez, Marein Kaja, Agata Gebarowska. 2008. Age-dependent

different action of curcumin in thyroid of rat.

Deepak Sharma, Pallavi Sethi, Ezaj Hussain, Rameshwar Singh. 2008. Curcumin

counteracts the aluminium-induced ageing-related alterations in oxidative

stress, Na+, K+ ATPase and protein kinase C in adult and old rat

brainregions.

Diego Martin Rosello 외 8명. 2008. Oxidative stress and hippocampus in a

low-grade hepaticencephalopathy model: protective effects of curcumin.

Suzie Lavoie, Ying Chen, Timothy P. Dalton, René Gysin, Michel Cuénod, Pascal

Steullet, Kim Q. Do. 2008. Curcumin, quercetin and tBHQ modulate

glutathione levels in astrocytes and neurons : Importance of the glutamate

cysteine ligase modifier subunit

마틴 브룩스, ‘20세기 유전학의 역사를 바꾼 초파리’ - 이마고

김영호, ‘모건이 들려주는 초파리 이야기’ - 자음과 모음

- 30 -

< 부 록 >

1. 노화 지연 효과 확인 실험 상세 데이터

Date

cage1 cage2

0μM 100μM 0μM 100μM

M F M F M F M F

2009-01-14 2 3 5 2 1 6 4 4

2009-01-16 0 1 0 1 1 1 0 0

2009-01-19 0 0 0 0 0 0 1 0

2009-01-21 1 0 0 0 0 0 0 0

2009-01-23 0 0 2 1 0 0 0 0

2009-01-26 1 0 0 0 0 0 1 0

2009-01-28 1 0 0 0 0 1 0 0

2009-01-30 0 2 0 0 0 0 1 1

2009-02-02 0 1 1 0 1 0 0 0

2009-02-04 1 3 2 2 2 2 0 1

2009-02-06 2 2 0 5 0 0 0 0

2009-02-09 1 3 2 2 0 1 0 0

2009-02-11 0 1 1 1 0 1 0 0

2009-02-13 1 0 1 2 2 3 1 0

2009-02-16 0 1 1 1 0 1 0 0

2009-02-18 0 3 1 0 2 5 2 1

2009-02-20 1 1 3 1 0 0 0 2

2009-02-23 0 0 0 7 2 2 4 2

2009-02-25 0 1 1 0 5 4 2 1

2009-02-27 0 2 6 7 4 5 0 3

2009-03-02 0 0 3 2 5 5 0 1

2009-03-04 2 4 1 1 5 9 5 2

2009-03-06 1 2 1 3 2 3 2 3

2009-03-09 2 2 2 0 2 1 1 3

2009-03-11 2 0 2 3 5 5 2 2

2009-03-13 0 2 5 2 3 2 2 0

2009-03-16 1 0 2 0 2 5 2 2

2009-03-18 0 0 2 0 3 4 5 7

2009-03-20 0 1 3 2 1 0 3 1

2009-03-23 1 0 3 3 0 1 2 2

2009-03-25 1 0 3 1 4 1 2 3

2009-03-27 1 0 5 2 0 0 0 2

2009-03-30 0 1 1 0 1 1 4 1

2009-04-01 0 1 1 0 5 2 0 1

2009-04-03 5 1 0 0 0 0

2009-04-06 0 0 1 1 0 0

2009-04-08 0 0 1 1 0 0

2009-04-10 1 0 1 0

2009-04-13 1 0

2009-04-15 0 0

2009-04-17 1 0

2009-04-20 1 0

- 31 -

2. 생식능력 확인 비교 실험 상세 데이터

DATEcage1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 TOTAL Avg

2009-02-10 13 0 1 3 7 28 8 6 0 16 3 12 0 5 2 104 6.93

2009-02-11 1 0 6 19 0 10 3 3 9 21 9 6 13 14 8 122 8.13

2009-02-12 14 0 8 0 6 1 7 14 26 3 13 21 2 7 0 122 8.13

2009-02-13 6 0 7 10 5 8 0 4 2 16 9 6 2 7 15 97 6.46

2009-02-14 6 0 2 0 7 18 0 9 1 1 1 2 10 10 11 78 5.2

2009-02-15 1 0 8 1 0 1 2 3 1 17 2 3 2 1 3 45 3

2009-02-16 0 0 12 1 3 15 1 20 2 18 7 15 5 9 8 116 7.73

2009-02-17 5 0 12 8 11 16 12 6 12 8 6 9 3 6 2 116 7.73

2009-02-18 0 0 1 7 1 1 16 3 1 1 1 15 2 2 6 57 3.8

2009-02-19 2 0 5 2 1 0 11 11 4 8 18 4 2 2 5 75 5

DATEcage2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 TOTAL Avg

2009-02-10 10 3 0 1 0 2 10 8 16 8 2 14 10 1 10 95 6.33

2009-02-11 11 1 20 1 0 1 8 13 1 11 21 18 2 8 12 128 8.53

2009-02-12 12 10 0 1 0 1 5 9 18 9 15 3 16 1 9 109 7.26

2009-02-13 13 1 0 1 0 8 4 14 11 17 0 11 6 2 1 89 5.93

2009-02-14 5 16 16 0 0 4 6 22 2 2 17 7 2 20 0 119 7.93

2009-02-15 2 13 2 0 0 2 0 6 0 12 1 1 0 21 1 61 4.06

2009-02-16 20 15 2 3 0 1 23 14 1 9 2 21 12 1 16 140 9.33

2009-02-17 12 7 9 4 0 3 12 12 5 10 4 13 6 1 2 100 6.66

2009-02-18 13 0 30 1 0 1 1 17 14 1 0 1 0 10 9 98 6.53

2009-02-19 11 4 13 6 0 16 1 11 13 5 7 2 4 3 4 100 6.66

- 32 -

3. 금식(starvation)에 대한 저항성 비교 실험 상세 데이터

Starvation

Curcumin 0μM

DATECAGE

1(20)

CAGE

2(20)

CAGE

3(20)

CAGE

4(20)

CAGE

5(20)

CAGE

6(20)

CAGE

7(20)

CAGE

8(20)

CAGE

9(20)

CAGE

10(20)

TOTA

L

2009-04-05 18:30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2009-04-06 0:30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2009-04-06 6:30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2009-04-06 12:30 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1

2009-04-06 18:30 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1

2009-04-07 0:30 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1

2009-04-07 6:30 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 2

2009-04-07 12:30 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 3

2009-04-07 18:30 0 0 1 0 1 2 1 2 2 0 9

2009-04-08 0:30 0 0 1 0 3 2 1 2 3 0 12

2009-04-08 6:30 0 0 1 0 3 2 1 2 3 0 12

2009-04-08 12:30 0 0 3 3 4 2 3 5 5 3 28

2009-04-08 18:30 5 3 6 9 6 9 4 10 12 11 75

2009-04-09 0:30 8 5 10 9 7 10 10 11 12 13 95

2009-04-09 6:30 9 8 13 15 9 11 12 14 15 15 121

2009-04-09 12:30 13 13 16 15 13 15 17 17 17 17 153

2009-04-09 18:30 18 15 16 17 15 16 18 17 17 19 168

2009-04-10 0:30 18 15 17 18 16 17 18 18 17 19 173

2009-04-10 6:30 19 16 19 19 17 17 18 18 17 19 179

2009-04-10 12:30 19 18 20 19 18 18 19 18 19 19 187

2009-04-10 18:30 19 19 20 19 19 18 19 18 19 19 189

2009-04-11 0:30 19 20 20 20 19 19 19 19 19 19 193

2009-04-11 6:30 19 20 20 20 20 20 19 19 20 20 197

- 33 -

Starvation

Curcumin 100μM

DATECAGE

1(20)

CAGE

2(21)

CAGE

3(20)

CAGE

4(20)

CAGE

5(17)

CAGE

6(20)

CAGE

7(20)

CAGE

8(20)

CAGE

9(10)

CAGE

10(18)

TOTA

L

2009-04-05 18:30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2009-04-06 0:30 0 0 0 0 3 1 0 0 0 0 4

2009-04-06 6:30 0 0 0 0 3 1 0 0 0 0 4

2009-04-06 12:30 0 0 0 0 3 1 0 0 0 0 4

2009-04-06 18:30 0 0 0 0 3 1 0 0 0 0 4

2009-04-07 0:30 0 0 0 0 3 1 0 0 0 0 4

2009-04-07 6:30 0 0 0 0 3 1 0 0 0 0 4

2009-04-07 12:30 0 0 0 0 3 1 0 0 0 1 5

2009-04-07 18:30 0 0 0 0 4 2 1 1 0 1 9

2009-04-08 0:30 2 0 0 0 4 4 1 2 0 1 12

2009-04-08 6:30 2 0 0 0 4 6 2 2 1 3 20

2009-04-08 12:30 7 4 1 2 4 9 5 7 2 4 45

2009-04-08 18:30 9 7 4 4 5 10 8 8 2 8 65

2009-04-09 0:30 10 9 4 4 10 12 10 10 5 11 85

2009-04-09 6:30 10 11 8 4 10 13 12 12 5 13 98

2009-04-09 12:30 12 12 10 6 12 15 12 12 6 14 111

2009-04-09 18:30 15 14 11 9 16 16 14 16 6 14 131

2009-04-10 0:30 15 14 12 12 16 17 16 17 8 15 142

2009-04-10 6:30 16 16 12 12 16 17 16 17 8 16 146

2009-04-10 12:30 17 16 18 15 17 17 17 19 9 16 161

2009-04-10 18:30 18 17 18 18 17 19 18 19 9 16 169

2009-04-11 0:30 18 17 19 20 17 19 20 19 10 17 177

2009-04-11 6:30 19 20 19 20 17 20 20 19 10 17 182

- 34 -

0uM

Hr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

8 9 11 13 7 11 6 15 9 7 9

12 9 12 14 9 12 9 19 12 8 10

14 11 14 14 10 14 10 19 14 9 12

16 11 14 15 12 14 10 24 14 10 15

18 13 14 15 15 14 10 25 14 12 15

20 13 15 15 15 15 11 29 14 12 15

22 13 15 15 15 15 12 29 15 13 15

24 13 15 15 15 15 12 29 15 13 15

30 13 15 15 15 15 14 29 15 15 15

32 13 15 15 15 15 15 29 15 15 15

100uM

Hr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

8 8 9 11 8 0 13 8 11 11 12

12 9 12 12 8 1 13 10 11 11 12

14 10 13 12 11 6 13 10 13 12 12

16 11 14 14 11 8 15 11 13 12 15

18 12 15 15 11 10 15 11 15 13 15

20 12 15 15 12 10 15 11 15 13 15

22 12 15 15 12 10 15 11 15 13 15

24 14 15 15 14 12 15 12 15 15 15

30 15 15 15 14 12 15 14 15 15 15

32 15 15 15 15 12 15 14 15 15 15

34 15 15 15 15 12 15 15 15 15 15

36 15 15 15 15 13 15 15 15 15 15

라. 제초제에 대한 저항성 비교 실험