본 연구는 일본장어(Anguilla japonica)에서 식이에 Eucommia ulmoides Oliver(EUO) 껍질 추출물을 첨가하였을 때 성장 성적, 혈장 생화학적 및 면역학적 지표, 항산화 및 염증 관련 유전자 발현, 그리고 조직학적 특성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 Box–Behnken 설계를 사용하여 EUO 껍질 추출물에서 고함량의 geniposidic acid(GA)를 얻고 fathead minnow 세포에 대한 세포독성을 낮추기 위해 에탄올 농도, 추출 온도, 추출 시간과 같은 추출 조건을 최적화하였다. 최적화된 추출 조건은 0%/85 ℃/10 h(E0), 20%/25 ℃/5 h(E20), 40%/25 ℃/5 h(E40)로 확인되었다. 이러한 조건에서 최적화 추출물(OEs) 내 GA 함량은 8.8%–9.6% 범위였고, OEs의 250 µg/mL에서의 세포독성은 12.4%–18.0% 범위였다. 실험 사료는 1일 체중 kg당 20 mg 글루타티온을 급여하는 기준 대조군(reference control), 또는 1일 체중 kg당 100 또는 500 mg의 세 가지 서로 다른 OEs 중 하나, 혹은 기초 사료(control)로 구성하였다. 장어는 60일 동안 해당 실험 사료를 급여받았다. OEs 급여군은 성장 성적이 향상되었으며, alanine aminotransferase, glucose, cortisol 및 alkaline phosphatase 수준이 유의하게 감소하였다. 또한 OEs 사료를 급여한 장어는 대조 사료를 급여한 장어에 비해 lysozyme 활성과 myeloperoxidase(MPO) 활성도 증가하였다. 특히 E0 및 E20를 급여한 장어는 MPO 활성에서 유의한 증가를 보였다(P < 0.05). 간에서 Cu/Zn superoxide dismutase(SOD)와 MnSOD 등 항산화 관련 유전자의 발현 수준은 대조 사료를 급여한 장어에 비해 OEs 사료를 급여한 장어에서 유의하게 더 높게 나타났다(P < 0.05). 조직학적 분석에서 OEs를 급여한 장어는 조직병리학적 증거가 관찰되지 않았다. 종합하면, 본 연구 결과는 EUO 껍질 추출물이 성장 촉진, 간 보호, 항산화, 스트레스 완화, 면역조절 활성을 바탕으로 일본장어 양식장에서 사료 첨가 후보로 잠재적으로 적용될 수 있음을 시사한다.

바이러스성 출혈성 패혈증(viral hemorrhagic septicemia, VHS)은 한국의 넙치(Paralichthys olivaceus) 양식장에서 큰 경제적 손실을 초래한다. 본 연구의 목적은 23개 완전요인설계(23 full factorial design)를 이용하여 감초(Glycyrrhiza uralensis 뿌리) 추출물의 추출 조건을 최적화하고, 이를 통해 바이러스성 출혈성 패혈증 바이러스(viral hemorrhagic septicemia virus, VHSV)에 대한 항바이러스 활성을 최적화하는 것이다. 최적 조건은 에탄올 농도 100%, 추출 온도 40˚C, 추출 시간 5 h였다. 이 조건에서 제조된 최적화 추출물(optimized extract, OE)은 75 µg/ml의 OE에서 세포병변효과(CPE) 95.2% 감소를 보였으며, 예측 능력은 94%였다. 예방 또는 치료 목적으로 체중 kg당 250 및 500 mg/day의 OE를 투여받은 어류는 VHSV에 감염된 대조군과 비교하여 상대 생존율이 25~62.5%로 더 높았으며(p < 0.05), 이는 통계적으로 유의하였다. 감초의 활성 성분인 글리시리진(glycyrrhizin, GL)과 글리시레틴산(glycyrrhetinic acid, GLA)은 각각 100.6 µM 및 26.0 µM의 50% 유효농도(EC50)로 VHSV에 대해 항바이러스 활성을 나타냈다. 또한 플라크 감소 시험(plaque reduction assay)을 통한 시간 경과 연구에서 GLA는 VHSV에 대한 직접적인 바이러스 살상 효과를 나타내거나, 바이러스의 세포 침투 및 세포 내 유입을 억제할 수 있는 것으로 보였다. 이러한 결과는 OE가 양식업에서 항-VHSV 제제로 사용될 수 있음을 시사한다.