차 함유 항산화 활성 화합물의 동정 및 Caffeoyl-Coenzyme A O-methyltransferase의 기능 해명 Identification of Antioxidants and Characterization of Caffeoyl-CoA O-methyltransferase from Tea Leaves원문보기
본 연구에서는 찻잎 및 차에 함유된 유용성분의 동정 및 함량 변화, 항산화 활성 그리고 생합성 경로를 이해하고자 하였다. 먼저, 가공방법에 따른 차의 성분학적 차이를 이해하기 위해 구운녹차, 녹차, 홍차의 유용성분 함량 및 항산화 활성을 평가하였다. 그 결과, 일반 녹차와는 달리 독특한 구운 향을 지니며, 일본에서는 호지차(Hoji-cha)로 널리 음용되고 있는 구운녹차는 녹차에 비해 매우 낮은 항산화 활성을 나타냈지만, 홍차에 비해 유의적으로 높은 활성을 보였다. 또한, 구운녹차의 ...
본 연구에서는 찻잎 및 차에 함유된 유용성분의 동정 및 함량 변화, 항산화 활성 그리고 생합성 경로를 이해하고자 하였다. 먼저, 가공방법에 따른 차의 성분학적 차이를 이해하기 위해 구운녹차, 녹차, 홍차의 유용성분 함량 및 항산화 활성을 평가하였다. 그 결과, 일반 녹차와는 달리 독특한 구운 향을 지니며, 일본에서는 호지차(Hoji-cha)로 널리 음용되고 있는 구운녹차는 녹차에 비해 매우 낮은 항산화 활성을 나타냈지만, 홍차에 비해 유의적으로 높은 활성을 보였다. 또한, 구운녹차의 총 페놀성 화합물의 함량은 녹차와 홍차에 비해 낮았지만, 총 flavonoid 함량은 홍차에 비해 높았다. 차에 함유된 14종 유용성분의 함량을 분석한 결과, caffeine의 경우 구운녹차에서 가장 낮았다. 그리고, 총 catechin 함량은 녹차 > 구운녹차 > 홍차 순이었다. 구운녹차는 녹차에 비해 낮은 (-)-epicatechin 함량을 나타낸 반면, (+)-catechin의 함량은 더 높았다. 이는 구운 녹차의 제조과정 중 일부 (-)-epicatechin류가 입체이성질체인 (+)-catechin로 전환되었기 때문으로 판단된다. Quercetin 및 kaempferol계 flavon-3-ol류의 경우 홍차 > 녹차 > 구운녹차 순으로 함량이 높았다. 또한, catechin류, caffeine 및 flavon-3-ol류의 정량에 있어서 가공차의 HPLCchromatogram 상에서는 다수의 미확인된 화합물의 존재가 확인되었다. 이에 미확인된 화합물들을 동정하고자, Amberlite XAD-7 column chromatography 및 ODS-HPLC를 이용하여 녹차 열수추출물로부터 7종의 화합물을 분리하였다. 분리된 7종의 화합물은 NMR 및 MS 분석을 통해 β-glucogallin (1), 5-O-cis-p-coumaroyl quinic acid methyl ester (2), strictinin (3), 1.4,6-tri-O-galloyl-β-D-glucopyranose (4), quercetin 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O-β-D-galactopyranoside] (5), quercetin 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O-β-D-glucopyranoside] (6), 그리고 kaempferol 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O-β-D-glucopyranoside] (7)로 동정되었다. 그 중, 화합물 2는 차나무로부터 처음으로 그 존재를 확인하였다. 그리고 화합물 1과 5-7의 항산화 활성은 농도의존적으로 증가하였으며, 화합물 1 > 화합물 5 > 화합물 6 > 화합물 7 순으로 높았다. 동정된 화합물들의 항산화 활성은 catechol 및 gallol 골격에서 기인한 것으로 판단된다. 그리고, 본 연구에서는 최근 연구에서 epigallocatechin gallate (EGCG)보다 높은 항알러지, 항고혈압 등의 생리활성을 가진 것으로 보고된 methylated catechin류의 생합성 경로를 이해하고자 하였다. 이에 methylated catechin의 생성에 관여하는 것으로 알려진 caffeoyl-coenzyme A O-methyltransferase (CCoAOMT) 유전자의 full length를 찻잎으로부터 분리하였다. 동정된 CCoAOMT의 추론된 아미노산 서열은 기보고된 Camellia sinensis CCoAOMT와 일치하였으며, 더덕(Codonopsis lanceolata), 매실나무(Prunus mume), 사과(Malus domestica) 등 다른 식물종의 그것들과 높은 상동성(90.6-92.7%)을 나타냈다. E. coli에 의해 발현된 CCoAOMT 효소단백질은 EGCG로부터 EGCG3'Me와 EGCG3''Me를 생성함을 확인하였으며, 그 외에도 EGCG3''4''diMe, EGCG3''5''diMe을 포함한 3종의 di-methyl EGCG 및 1종의 tri-methyl EGCG의 생성이 시사되었다. 또한, CCoAOMT는 epicatechin gallate (ECG)로부터 mono-methyl ECG(ECG3''Me 또는 ECG4''Me)를 생성함을 ODS-HPLC 및 LC-ESI-MS 분석에 의해 확인하였다. 이상의 결과는 차에 함유된 유용성분들을 기반으로 한 차나무 품종 및 재배환경에 따른 찻잎 및 차 가공품의 성분 특성 분석에 있어서 기초 자료로 활용이 기대된다.
본 연구에서는 찻잎 및 차에 함유된 유용성분의 동정 및 함량 변화, 항산화 활성 그리고 생합성 경로를 이해하고자 하였다. 먼저, 가공방법에 따른 차의 성분학적 차이를 이해하기 위해 구운녹차, 녹차, 홍차의 유용성분 함량 및 항산화 활성을 평가하였다. 그 결과, 일반 녹차와는 달리 독특한 구운 향을 지니며, 일본에서는 호지차(Hoji-cha)로 널리 음용되고 있는 구운녹차는 녹차에 비해 매우 낮은 항산화 활성을 나타냈지만, 홍차에 비해 유의적으로 높은 활성을 보였다. 또한, 구운녹차의 총 페놀성 화합물의 함량은 녹차와 홍차에 비해 낮았지만, 총 flavonoid 함량은 홍차에 비해 높았다. 차에 함유된 14종 유용성분의 함량을 분석한 결과, caffeine의 경우 구운녹차에서 가장 낮았다. 그리고, 총 catechin 함량은 녹차 > 구운녹차 > 홍차 순이었다. 구운녹차는 녹차에 비해 낮은 (-)-epicatechin 함량을 나타낸 반면, (+)-catechin의 함량은 더 높았다. 이는 구운 녹차의 제조과정 중 일부 (-)-epicatechin류가 입체이성질체인 (+)-catechin로 전환되었기 때문으로 판단된다. Quercetin 및 kaempferol계 flavon-3-ol류의 경우 홍차 > 녹차 > 구운녹차 순으로 함량이 높았다. 또한, catechin류, caffeine 및 flavon-3-ol류의 정량에 있어서 가공차의 HPLC chromatogram 상에서는 다수의 미확인된 화합물의 존재가 확인되었다. 이에 미확인된 화합물들을 동정하고자, Amberlite XAD-7 column chromatography 및 ODS-HPLC를 이용하여 녹차 열수추출물로부터 7종의 화합물을 분리하였다. 분리된 7종의 화합물은 NMR 및 MS 분석을 통해 β-glucogallin (1), 5-O-cis-p-coumaroyl quinic acid methyl ester (2), strictinin (3), 1.4,6-tri-O-galloyl-β-D-glucopyranose (4), quercetin 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O-β-D-galactopyranoside] (5), quercetin 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O-β-D-glucopyranoside] (6), 그리고 kaempferol 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O-β-D-glucopyranoside] (7)로 동정되었다. 그 중, 화합물 2는 차나무로부터 처음으로 그 존재를 확인하였다. 그리고 화합물 1과 5-7의 항산화 활성은 농도의존적으로 증가하였으며, 화합물 1 > 화합물 5 > 화합물 6 > 화합물 7 순으로 높았다. 동정된 화합물들의 항산화 활성은 catechol 및 gallol 골격에서 기인한 것으로 판단된다. 그리고, 본 연구에서는 최근 연구에서 epigallocatechin gallate (EGCG)보다 높은 항알러지, 항고혈압 등의 생리활성을 가진 것으로 보고된 methylated catechin류의 생합성 경로를 이해하고자 하였다. 이에 methylated catechin의 생성에 관여하는 것으로 알려진 caffeoyl-coenzyme A O-methyltransferase (CCoAOMT) 유전자의 full length를 찻잎으로부터 분리하였다. 동정된 CCoAOMT의 추론된 아미노산 서열은 기보고된 Camellia sinensis CCoAOMT와 일치하였으며, 더덕(Codonopsis lanceolata), 매실나무(Prunus mume), 사과(Malus domestica) 등 다른 식물종의 그것들과 높은 상동성(90.6-92.7%)을 나타냈다. E. coli에 의해 발현된 CCoAOMT 효소단백질은 EGCG로부터 EGCG3'Me와 EGCG3''Me를 생성함을 확인하였으며, 그 외에도 EGCG3''4''diMe, EGCG3''5''diMe을 포함한 3종의 di-methyl EGCG 및 1종의 tri-methyl EGCG의 생성이 시사되었다. 또한, CCoAOMT는 epicatechin gallate (ECG)로부터 mono-methyl ECG(ECG3''Me 또는 ECG4''Me)를 생성함을 ODS-HPLC 및 LC-ESI-MS 분석에 의해 확인하였다. 이상의 결과는 차에 함유된 유용성분들을 기반으로 한 차나무 품종 및 재배환경에 따른 찻잎 및 차 가공품의 성분 특성 분석에 있어서 기초 자료로 활용이 기대된다.
This study compared the antioxidative activities and bioactive compound contents of three different teas [green tea (GT), roasted green tea (RGT), and black tea (BT)]. GT showed higher antioxidative activities, total phenolic, total flavonoid content, and total catechin contents than RGT and BT. The...
This study compared the antioxidative activities and bioactive compound contents of three different teas [green tea (GT), roasted green tea (RGT), and black tea (BT)]. GT showed higher antioxidative activities, total phenolic, total flavonoid content, and total catechin contents than RGT and BT. The antioxidative activities of RGT was considerably lower than GT but significantly higher than BT. Compared to GT, RGT show lower contents of (-)-epicatechins, but higher contents of (+)-catechins though GT showed 1.8 times higher total catechin content than RGT. It was regarded to be due to conversion of some (-)-epicatechins to (+)-catechins, stereo-isomer of that, during roasting. In addition, the caffeine content was lowest in RGT. Also, in this study, 7 bioactive compounds was purified from green tea to figure out unidentified peak detected on ODS-HPLC chromatogram. These compounds was identified as β-glucogallin (1), 5-O-cis-p-coumaroyl quinic acid methyl ester (2), strictinin (3), 1.4,6-tri-O-β-D-glucopyranose (4), quercetin 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O-β-D-galactopyranoside] (5), quercetin 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O-β-D-glucopyranoside] (6), and kaempferol 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O-β-D-glucopyranoside] (7) by NMR and MS analysis. Compound 2 was identified for first time from tea plant. Of them, the antioxidative activities of the four compounds (1, 5, 6, and 7) was evaluated. Compound 1 showed higher free radical-scavenging activities and ferric ion reducing power than the other compounds. followed by compounds 5 and 6. The antioxidant activity of the identified compounds was contributed as active site by the catechol and gallol groups. And, in this study, to investigate biochemical function of Camellia sinensis CCoAOMT for methylated catechins production, full length cDNA was isolated from tea leaves and cloned. The deduced amino acid sequence of the identified CCoAOMT was consistant with the previously reported Camellia sinensis CCoAOMT, and also showed high homology with those of other plant species (90.6-92.7%). The recombinant CCoAOMT protein expressed by E. coli produced 2 mono-methyl EGCG (EGCG3''Me and EGCG3'Me), 3 di-methyl EGCG (EGCG3''4''diMe and EGCG3''5''diMe etc.), and 1 tri-methyl EGCG from EGCG. Also, CCoAOMT enzyme protein catalyzed methylation of ECG. The above results are expected to be used as basic data for the analysis of the properties of tea leaves and processed products based on the useful compounds contained in tea.
This study compared the antioxidative activities and bioactive compound contents of three different teas [green tea (GT), roasted green tea (RGT), and black tea (BT)]. GT showed higher antioxidative activities, total phenolic, total flavonoid content, and total catechin contents than RGT and BT. The antioxidative activities of RGT was considerably lower than GT but significantly higher than BT. Compared to GT, RGT show lower contents of (-)-epicatechins, but higher contents of (+)-catechins though GT showed 1.8 times higher total catechin content than RGT. It was regarded to be due to conversion of some (-)-epicatechins to (+)-catechins, stereo-isomer of that, during roasting. In addition, the caffeine content was lowest in RGT. Also, in this study, 7 bioactive compounds was purified from green tea to figure out unidentified peak detected on ODS-HPLC chromatogram. These compounds was identified as β-glucogallin (1), 5-O-cis-p-coumaroyl quinic acid methyl ester (2), strictinin (3), 1.4,6-tri-O-β-D-glucopyranose (4), quercetin 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O-β-D-galactopyranoside] (5), quercetin 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O-β-D-glucopyranoside] (6), and kaempferol 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O-β-D-glucopyranoside] (7) by NMR and MS analysis. Compound 2 was identified for first time from tea plant. Of them, the antioxidative activities of the four compounds (1, 5, 6, and 7) was evaluated. Compound 1 showed higher free radical-scavenging activities and ferric ion reducing power than the other compounds. followed by compounds 5 and 6. The antioxidant activity of the identified compounds was contributed as active site by the catechol and gallol groups. And, in this study, to investigate biochemical function of Camellia sinensis CCoAOMT for methylated catechins production, full length cDNA was isolated from tea leaves and cloned. The deduced amino acid sequence of the identified CCoAOMT was consistant with the previously reported Camellia sinensis CCoAOMT, and also showed high homology with those of other plant species (90.6-92.7%). The recombinant CCoAOMT protein expressed by E. coli produced 2 mono-methyl EGCG (EGCG3''Me and EGCG3'Me), 3 di-methyl EGCG (EGCG3''4''diMe and EGCG3''5''diMe etc.), and 1 tri-methyl EGCG from EGCG. Also, CCoAOMT enzyme protein catalyzed methylation of ECG. The above results are expected to be used as basic data for the analysis of the properties of tea leaves and processed products based on the useful compounds contained in tea.
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