당뇨병은 인슐린의 절대적인 부족 (1형 당뇨병)이나 인슐린 기능의 장애 (2형 당뇨병)로 인해 식후의 혈당이 고혈당으로 유지되는 대사적 질환을 말한다. 이러한 장기적인 고혈당이 지속되면 다양한 매커니즘에 의해 망막증, 신장 및 신경질환과 같은 합병증이 발병하게 된다. 현대에 들어 당뇨와 당뇨합병증의 발병률이 증가함에 따라 전세계적으로 이에 대한 예방법 및 치료법에 대한 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 연구법 중 하나인, 천연물로부터의 약품개발은 약효가 뛰어나고 부작용이 적은것으로 밝혀져 당뇨 및 당뇨 합병증을 치료하고 예방하기 위해 뽕나무 (Morus alba)를 선택하여 실험을 진행하였다. 생리 활성에 효과가 있다고 알려진 플라보노이드와 ...
당뇨병은 인슐린의 절대적인 부족 (1형 당뇨병)이나 인슐린 기능의 장애 (2형 당뇨병)로 인해 식후의 혈당이 고혈당으로 유지되는 대사적 질환을 말한다. 이러한 장기적인 고혈당이 지속되면 다양한 매커니즘에 의해 망막증, 신장 및 신경질환과 같은 합병증이 발병하게 된다. 현대에 들어 당뇨와 당뇨합병증의 발병률이 증가함에 따라 전세계적으로 이에 대한 예방법 및 치료법에 대한 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 연구법 중 하나인, 천연물로부터의 약품개발은 약효가 뛰어나고 부작용이 적은것으로 밝혀져 당뇨 및 당뇨 합병증을 치료하고 예방하기 위해 뽕나무 (Morus alba)를 선택하여 실험을 진행하였다. 생리 활성에 효과가 있다고 알려진 플라보노이드와 페놀성 화합물의 양을 측정하기 위해 Determination of total flavonoid contents (TFC)와 Determination of total phenolic contents (TPC)를 진행하였고, 항산화 효과는 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 와 2,2'-azinobis(3-ethylbenzothi azoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS) 라디칼, peroxinitrite (ONOO⁻) 소거활성을 통해 측정하였다. 또한 항당뇨 활성을 평가하기 위해서 α-glucosidase와 protein tyrosine phosphate 1B (PTP1B) 저해 활성을 측정하였고, 항당뇨 합병증 활성은 rat lens aldose reductase (RLAR)과 advanced glycation end products (AGE) 생성 억제 활성을 통해 평가하였다. 먼저 뽕나무의 뿌리, 잎, 가지, 열매의 MeOH 추출물을 통해 항산화, 항당뇨, 항당뇨합병증 활성을 측정하였는데, 실험결과 뿌리와 잎이 모든 활성에서 높은 수준으로 났으며 특히, 항산화 (DPPH), 항당뇨 (RLAR) 활성에서는 잎이 뽕나무의 다른 부분들에 비해 월등히 높은 활성을 보였다. 따라서 뽕나무의 잎의 MeOH 추출물을 methylene chloride (CH2Cl2), ethyl acetate (EtOAc), 그리고 n-buthanol (n-BuOH)로 분획하여 CH2Cl2 (152.48 g), EtOAc (10.18 g), n-BuOH (62.48 g), 그리고 H2O 잔여물 (331.9 g)을 얻었다. 각 분획물의 TFC와 TPC 결과 EtOAc와 n-BuOH 분획물이 가장 많은 flavonoid와 phenolic 화합물을 포함하고 있는 것을 확인하였고, 항산화, 항당뇨, 항당뇨 합병증 활성을 측정한 결과, EtOAc 와 n-BuOH 분획물이 PTP1B 저해 활성을 제외하고 가장 높은 활성을 보였다. 비록 PTP1B 저해 활성은 CH2Cl2 분획물이 EtOAc와 n-BuOH 분획물보다 활성이 높았으나, IC50값이 비슷하여, EtOAc 와 n-BuOH 분획물이 활성이 있는 분획물로 판단하였다. 이러한 높은 활성을 나타내는 화합물을 확인하고자 high pressure liquid chromatograpy (HPLC)를 수행하였고, 그 결과 EtOAc분획물은 kaempferol-3-O-β-D-glucoside 과 qercetin-3-O-β-D-glucoside, n-BuOH 분획물은 chlorogenic acid가 주요 화합물인 것을 확인하였다. 이후, EtOAC와 n-BuOH의 분획물에서 다양한 칼럼을 반복적으로 사용하여 총 13개의 화합물을 분리하였다. Benzyl-β-D-glucoside (1), (2R/2S)-7-methoxyl-8-hydroxyethyl-4'-hydroylflavane-2'-O-β-D-glucoside (2과 3), kaempferol-3-O-β-D-glucoside (4) 과 qercetin-3-O-β-D-glucoside (5) 는 EtOAc 분획물에서 얻었고, glycerol (6), 2,4-dihydroxy benzoic acid (7), gastrodin (8), calleryanin (9), chlorogenic acid (10), Kaempferol-3-O-(6-O-β-D-glucopyranosyl)-β-D-glucoside (11), syringaresinol-β-D-glucoside (12), 그리고 rutin (13) 은 n-BuOH 분획물에서 분리하였다. 분리된 화합물은 1D 와 2D nuvlear magnetic resonance (NMR) 의 문헌치 비교 또는 thin layer chromatography (TLC) 분석을 통해 확인하였다. 뽕잎의 주요 화합물로 알려진 화합물 4, 5, 10, 13은 항당뇨와 항당뇨 합병증 활성을 측정하였는데, 비록 화합물 10 과 13은 테스트된 농도보다 높은 농도에서 α-glucosidase활성을 보였으나 나머지 PTP1B, RLAR, AGE 생성 억제 활성에서는 모든 화합물이 높은 활성을 보였다. 특히 당뇨에 효과가 좋은 것으로 알려진 뽕잎은, 당뇨보다 당뇨합병증에서 더 높은 저해 활성을 보였다. 따라서, 뽕잎과 분리된 화합물은 당뇨와 당뇨 합병증을 치료 또는 예방하고 기능성식품으로도 유용하게 사용될 것으로 기대된다.
당뇨병은 인슐린의 절대적인 부족 (1형 당뇨병)이나 인슐린 기능의 장애 (2형 당뇨병)로 인해 식후의 혈당이 고혈당으로 유지되는 대사적 질환을 말한다. 이러한 장기적인 고혈당이 지속되면 다양한 매커니즘에 의해 망막증, 신장 및 신경질환과 같은 합병증이 발병하게 된다. 현대에 들어 당뇨와 당뇨합병증의 발병률이 증가함에 따라 전세계적으로 이에 대한 예방법 및 치료법에 대한 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 연구법 중 하나인, 천연물로부터의 약품개발은 약효가 뛰어나고 부작용이 적은것으로 밝혀져 당뇨 및 당뇨 합병증을 치료하고 예방하기 위해 뽕나무 (Morus alba)를 선택하여 실험을 진행하였다. 생리 활성에 효과가 있다고 알려진 플라보노이드와 페놀성 화합물의 양을 측정하기 위해 Determination of total flavonoid contents (TFC)와 Determination of total phenolic contents (TPC)를 진행하였고, 항산화 효과는 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 와 2,2'-azinobis(3-ethylbenzothi azoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS) 라디칼, peroxinitrite (ONOO⁻) 소거활성을 통해 측정하였다. 또한 항당뇨 활성을 평가하기 위해서 α-glucosidase와 protein tyrosine phosphate 1B (PTP1B) 저해 활성을 측정하였고, 항당뇨 합병증 활성은 rat lens aldose reductase (RLAR)과 advanced glycation end products (AGE) 생성 억제 활성을 통해 평가하였다. 먼저 뽕나무의 뿌리, 잎, 가지, 열매의 MeOH 추출물을 통해 항산화, 항당뇨, 항당뇨합병증 활성을 측정하였는데, 실험결과 뿌리와 잎이 모든 활성에서 높은 수준으로 났으며 특히, 항산화 (DPPH), 항당뇨 (RLAR) 활성에서는 잎이 뽕나무의 다른 부분들에 비해 월등히 높은 활성을 보였다. 따라서 뽕나무의 잎의 MeOH 추출물을 methylene chloride (CH2Cl2), ethyl acetate (EtOAc), 그리고 n-buthanol (n-BuOH)로 분획하여 CH2Cl2 (152.48 g), EtOAc (10.18 g), n-BuOH (62.48 g), 그리고 H2O 잔여물 (331.9 g)을 얻었다. 각 분획물의 TFC와 TPC 결과 EtOAc와 n-BuOH 분획물이 가장 많은 flavonoid와 phenolic 화합물을 포함하고 있는 것을 확인하였고, 항산화, 항당뇨, 항당뇨 합병증 활성을 측정한 결과, EtOAc 와 n-BuOH 분획물이 PTP1B 저해 활성을 제외하고 가장 높은 활성을 보였다. 비록 PTP1B 저해 활성은 CH2Cl2 분획물이 EtOAc와 n-BuOH 분획물보다 활성이 높았으나, IC50값이 비슷하여, EtOAc 와 n-BuOH 분획물이 활성이 있는 분획물로 판단하였다. 이러한 높은 활성을 나타내는 화합물을 확인하고자 high pressure liquid chromatograpy (HPLC)를 수행하였고, 그 결과 EtOAc분획물은 kaempferol-3-O-β-D-glucoside 과 qercetin-3-O-β-D-glucoside, n-BuOH 분획물은 chlorogenic acid가 주요 화합물인 것을 확인하였다. 이후, EtOAC와 n-BuOH의 분획물에서 다양한 칼럼을 반복적으로 사용하여 총 13개의 화합물을 분리하였다. Benzyl-β-D-glucoside (1), (2R/2S)-7-methoxyl-8-hydroxyethyl-4'-hydroylflavane-2'-O-β-D-glucoside (2과 3), kaempferol-3-O-β-D-glucoside (4) 과 qercetin-3-O-β-D-glucoside (5) 는 EtOAc 분획물에서 얻었고, glycerol (6), 2,4-dihydroxy benzoic acid (7), gastrodin (8), calleryanin (9), chlorogenic acid (10), Kaempferol-3-O-(6-O-β-D-glucopyranosyl)-β-D-glucoside (11), syringaresinol-β-D-glucoside (12), 그리고 rutin (13) 은 n-BuOH 분획물에서 분리하였다. 분리된 화합물은 1D 와 2D nuvlear magnetic resonance (NMR) 의 문헌치 비교 또는 thin layer chromatography (TLC) 분석을 통해 확인하였다. 뽕잎의 주요 화합물로 알려진 화합물 4, 5, 10, 13은 항당뇨와 항당뇨 합병증 활성을 측정하였는데, 비록 화합물 10 과 13은 테스트된 농도보다 높은 농도에서 α-glucosidase활성을 보였으나 나머지 PTP1B, RLAR, AGE 생성 억제 활성에서는 모든 화합물이 높은 활성을 보였다. 특히 당뇨에 효과가 좋은 것으로 알려진 뽕잎은, 당뇨보다 당뇨합병증에서 더 높은 저해 활성을 보였다. 따라서, 뽕잎과 분리된 화합물은 당뇨와 당뇨 합병증을 치료 또는 예방하고 기능성식품으로도 유용하게 사용될 것으로 기대된다.
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