헛개나무의 Angiotensin 전환 효소 저해 및 항산화 활성 Inhibitory Activity on Angiotensin Converting Enzyme and Antioxidant Activity of Hovenia dulcis Thunb. Cortex Extract원문보기
식물 유래 기능성 식품 소재발굴을 위한 기초연구의 일환으로 헛개나무 수피의 항고혈압, 항산화 활성과 총페놀화합물의 함량을 분석하였다. 헛개나무 수피 메탄올 추출물과 물 추출물의 ACE 효소 저해 활성은 $4,000\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$의 농도에서 각각 81.1% 및 75.8%였으며, 용매별 분획물중에서는 에테르 분획 및 에틸아세테이트 분획이 각각 66.6% 및 75.9%로 높은 효과를 나타내었다. Superoxide 라디칼 소거능은 메탄올 추출물과 물 추출물이 $200\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$의 농도에서 모두 99.5%이상의 활성을 보여 매우 우수하였으며, 분획물 중에서는 에틸아세테이트 및 에테르 분획이 90.8% 및 85.3%로 높은 효과를 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능은 에틸아세테이트 분획 $(RC_{50},\;30.9{\mu}g\;m{\ell}^{-1})$이 실험된 조추출물 및 분획물들 중 가장 우수한 것으로 확인되었고 사람 저밀도지단백질 (LDL)의 산화에 대해 헛개나무 수피 조추출물은 $50\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$이상의 농도에서 80% 이상의 저해효과를 나타내었다. Linoleic acid의 자동산화에 대한 항산화 효과는 $25\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$의 농도에서 반응 5일째까지 메탄을 추출물이 ${\alpha}-tocopherol$보다 더 우수한 저해활성을 나타내었으며 총 페놀 함량은 메탄올 및 물 추출물이 7.2% 및 3.6%를, 분획물 중에서는 에틸아세테이트 분획이 60.8%로 조추출물 및 분획물 중에서 가장 높은 함량을 보였다.
식물 유래 기능성 식품 소재발굴을 위한 기초연구의 일환으로 헛개나무 수피의 항고혈압, 항산화 활성과 총페놀화합물의 함량을 분석하였다. 헛개나무 수피 메탄올 추출물과 물 추출물의 ACE 효소 저해 활성은 $4,000\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$의 농도에서 각각 81.1% 및 75.8%였으며, 용매별 분획물중에서는 에테르 분획 및 에틸아세테이트 분획이 각각 66.6% 및 75.9%로 높은 효과를 나타내었다. Superoxide 라디칼 소거능은 메탄올 추출물과 물 추출물이 $200\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$의 농도에서 모두 99.5%이상의 활성을 보여 매우 우수하였으며, 분획물 중에서는 에틸아세테이트 및 에테르 분획이 90.8% 및 85.3%로 높은 효과를 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능은 에틸아세테이트 분획 $(RC_{50},\;30.9{\mu}g\;m{\ell}^{-1})$이 실험된 조추출물 및 분획물들 중 가장 우수한 것으로 확인되었고 사람 저밀도지단백질 (LDL)의 산화에 대해 헛개나무 수피 조추출물은 $50\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$이상의 농도에서 80% 이상의 저해효과를 나타내었다. Linoleic acid의 자동산화에 대한 항산화 효과는 $25\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$의 농도에서 반응 5일째까지 메탄을 추출물이 ${\alpha}-tocopherol$보다 더 우수한 저해활성을 나타내었으며 총 페놀 함량은 메탄올 및 물 추출물이 7.2% 및 3.6%를, 분획물 중에서는 에틸아세테이트 분획이 60.8%로 조추출물 및 분획물 중에서 가장 높은 함량을 보였다.
To develop a new functional materials, angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitory activity, antioxidant effect and total phenolic content of Hovenia dulcis Thunb. cortex were evaluated. Methanol and water extract of H. dulcis inhibited ACE by 81% and 76%, respectively, at the concentration of
To develop a new functional materials, angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitory activity, antioxidant effect and total phenolic content of Hovenia dulcis Thunb. cortex were evaluated. Methanol and water extract of H. dulcis inhibited ACE by 81% and 76%, respectively, at the concentration of $4,000\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$ which were similar level with that (85%) of commercial peptide-type ACE inhibitor. Superoxide radical scavenging activity of two extracts $(99.5%{\sim}99.9%)$ were stronger than that (69%) of ascorbic acid at the final concentration of $200\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$. Among the solvent fractions, ether and ethylacetate fraction showed also potent scavenging activities (91% and 85%) for superoxide radical. Inhibitory activities of two extracts on oxidation of human low density lipoprotein (LDL) which were similar with that of ${\alpha}-tocopherol$, were higher than 80% at the concentration of $50\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$. Total phenol contents of methanol and water extracts were 7.2% and 3.6%, respectively, and that of ethylacetate showed the highest value as 60.8% among the solvent fractions. Therefore, it has been suggested that H. dulcis cortex could be a effective anti-hypertention and antioxidant resource to develope a new functional material.
To develop a new functional materials, angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitory activity, antioxidant effect and total phenolic content of Hovenia dulcis Thunb. cortex were evaluated. Methanol and water extract of H. dulcis inhibited ACE by 81% and 76%, respectively, at the concentration of $4,000\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$ which were similar level with that (85%) of commercial peptide-type ACE inhibitor. Superoxide radical scavenging activity of two extracts $(99.5%{\sim}99.9%)$ were stronger than that (69%) of ascorbic acid at the final concentration of $200\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$. Among the solvent fractions, ether and ethylacetate fraction showed also potent scavenging activities (91% and 85%) for superoxide radical. Inhibitory activities of two extracts on oxidation of human low density lipoprotein (LDL) which were similar with that of ${\alpha}-tocopherol$, were higher than 80% at the concentration of $50\;{\mu}g\;m{\ell}^{-1}$. Total phenol contents of methanol and water extracts were 7.2% and 3.6%, respectively, and that of ethylacetate showed the highest value as 60.8% among the solvent fractions. Therefore, it has been suggested that H. dulcis cortex could be a effective anti-hypertention and antioxidant resource to develope a new functional material.
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문제 정의
연구가 매우 활발하다. 이러한 필요성에 따라 본 연구도 예로부터 민간요법의 소재로서 이용되어 온 약용식물로부터 기능성 식물소재를 발굴하고자 하였으며 일차적인 검색실험 결과 활성이 우수한 헛개나무 수피의 ACE(angiotensin convetrting enzyme) 저해 활성 및 LDL(low density lipoprotein) 산화저해 등의 항산화 활성을 살펴 보고하고자 하였다.
제안 방법
Lee et al. (2002)의 방법에 따라 조제된 에탄올성 1.5 X10-4M DPPH 2,970 ㎕를 일정농도의 추출물 30 ㎕와 함께 vortex 하고 3분 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였고 결과는 각 농도별로 용매만을 사용한 대조군과 처리군 간의 흡광도의 차를 대조군의 흡광도로 나눈 값을 백분율로 하여 소거율을 얻고 이를 다시 농도와 소거율의 상관관계에 의해 얻어진 방정식으로부터 50%의 소거율을 나타내는 추출물의 농도 (RG50)를 산출하였다.
이 혼합물을 100℃에서 15분 동안 가열, 발색시킨 후 얼음 중에서 냉각시킨 것을 3,000 rpm에서 15분 동안 원심분리하고 540nm에서 분리된 상등액 1 ㎖에 대한 흡광도를 측정하였다. 결과는 대조군과 처리군간의 흡광도의 차를 대조군의 흡광도로 나눈 값을 백분율로 하여 나타내었고 기존의 천연 항산화제인 a-tocoherol을 동일 조건에서 실험하여헛개 수피 추출물의 LDL 산화저해능을 비교하였다.
메탄올 추출물은 건조시료 중량의 10 배량의 메탄올로 환류냉각장치 를 사용하여 74 ℃ 에서 3시간씩 2회 반복추출, 여과, 감압농축하여 용매를 제거한 후조제하였으며 물 추출물은 건조시료 중량의 10배량의 증류수로 상온에서 2회 반복 추출한 후 동결건조과정을 거쳐 조제하였다. 또한 용매별 분획물은 용매를 제거한 메탄올 추출물에 500 ㎖의 증류수를 가해 진탕한 후 헥산, 에테르, 에틸아세테이트, 부탄올을 순차적으로 가해 분리된 각 용매 층을 감압농축기를 이용하여 용매를 제거한 후 실험에 사용하였다.
사용하였다. 메탄올 추출물은 건조시료 중량의 10 배량의 메탄올로 환류냉각장치 를 사용하여 74 ℃ 에서 3시간씩 2회 반복추출, 여과, 감압농축하여 용매를 제거한 후조제하였으며 물 추출물은 건조시료 중량의 10배량의 증류수로 상온에서 2회 반복 추출한 후 동결건조과정을 거쳐 조제하였다. 또한 용매별 분획물은 용매를 제거한 메탄올 추출물에 500 ㎖의 증류수를 가해 진탕한 후 헥산, 에테르, 에틸아세테이트, 부탄올을 순차적으로 가해 분리된 각 용매 층을 감압농축기를 이용하여 용매를 제거한 후 실험에 사용하였다.
(1993)의 방법을 수정하여 일정 농도의 추출물 및 분획물 100 ㎕와 2% Na2CO3 2㎖을 혼합, 2분 후 50% Folin-Ciocalteau reagent 100 ㎕를 첨가하였다. 상온에서 30분간 방치한 후 750 nm에서 측정된 흡광도를 tannic acid를 표준물질로 사용해 얻은 검량선식에 대입하여 산출하였다.
(2002) 의 방법 에 준해 다음과 같이 실험하였다. 시료 30 ㎕, 0.04 M phosphate buffer 400 ㎕ 및 99.9%의 에탄올에 녹인 2.51% linoleic acid 200 ㎕로 구성된 반응액을 만든 후 뚜껑을 닫아 40℃의 암소에서 반응시키고 24시간 후 이 반응액 100 ㎕를 취하여 75% ethanol 2.7 m2와 30% ammonium thiocyanate 100 ㎕를 혼합한 다음 3.5% HC1 에 녹인 0.02 M ferrous chloride 100 ㎕를 가하고 3분 후에 500 ran에서 흡광도를 측정하였다. 결과는 용매만을 사용한 대조군과 시료를 첨가한 처리군의 흡광도의 차를 대조군의 흡광도로 나눈 값을 백분율로 하여 나타내었다.
(USA) 제품을 사용하였으며 DMSO(dimethylsulfoxide) 를 포함한 분석용 시약 및 용매는 특급을 사용하였다. 시료의 감압 농죽에는 rotary evaportor (N-1000, Eyela, Japan)를, 상온 조건에서의 시료추출 및 linoleic acid 산화 저해실험에는 shaking incubator (DS-310R, Dasol, Korea) 그리고 흡광도 측정에는 UV-visible spectrophotometer (Cary 300, Varian, Australia)를 사용하였다.
식물 유래 기능성 식품 소재발굴을 위한 기초연구의 일환으로 헛개나무 수피의 항고혈압, 항산화 활성과 총 페놀 화합물의 함량을 분석하였다. 헛개나무 수피 메탄올 추출물과 물 추출물의 ACE 효소 저해 활성은 4,000 ㎍·㎖-1의 농도에서 각각 81.
67% TBA 1 ㎖를 가한 다음 혼합하였다. 이 혼합물을 100℃에서 15분 동안 가열, 발색시킨 후 얼음 중에서 냉각시킨 것을 3,000 rpm에서 15분 동안 원심분리하고 540nm에서 분리된 상등액 1 ㎖에 대한 흡광도를 측정하였다. 결과는 대조군과 처리군간의 흡광도의 차를 대조군의 흡광도로 나눈 값을 백분율로 하여 나타내었고 기존의 천연 항산화제인 a-tocoherol을 동일 조건에서 실험하여헛개 수피 추출물의 LDL 산화저해능을 비교하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 헛개나무 수피는 2002년 경동시장에서 강원도 양양産의 것을 구입, 작물시험장 약용식물 전시실에 보존된 건조표본과 비 교, 동정 한 후 분쇄하여 추출물 조제에 사용하였다. 메탄올 추출물은 건조시료 중량의 10 배량의 메탄올로 환류냉각장치 를 사용하여 74 ℃ 에서 3시간씩 2회 반복추출, 여과, 감압농축하여 용매를 제거한 후조제하였으며 물 추출물은 건조시료 중량의 10배량의 증류수로 상온에서 2회 반복 추출한 후 동결건조과정을 거쳐 조제하였다.
실험에 사용된 lung acetone powder, N-hippuryl-His-Leu tetrahydrate (Hip-His-Leu), 1, 1-dipicrylphenylhydrazyl (DPPH), human low density lipoprotein (LDL), linoleic acid, a-tocopherol, thiobarbituric acid (TBA), tetramethoxypropane(TMP) 및 ACE inhibitor 등의 시 약은 Sigma Co. (USA) 제품을 사용하였으며 DMSO(dimethylsulfoxide) 를 포함한 분석용 시약 및 용매는 특급을 사용하였다. 시료의 감압 농죽에는 rotary evaportor (N-1000, Eyela, Japan)를, 상온 조건에서의 시료추출 및 linoleic acid 산화 저해실험에는 shaking incubator (DS-310R, Dasol, Korea) 그리고 흡광도 측정에는 UV-visible spectrophotometer (Cary 300, Varian, Australia)를 사용하였다.
5) 100 ㎕, 100 M PMS (phenazine methosulfate) 200 ㎕, 500 M NBT(nitro blue tetrazolium) 200 ㎕ 및 500 M NADH(β- nicotinamide adenine dinucleotide) 400 ㎕를 가해 560 nm에서 흡광도를 측정하고 시료를 함유하지 않은 용매에 대한 소거능 (%)으로 결과를 나타내었다. 한편, 헛개 수피의 superoxide radical 소거 정 도를 검 정 하기 위 해 시판되고 있는 수용성 항산화제인 ascorbic acid를 대조물질로 사용하였다.
이론/모형
추출물 및 분획물의 항고혈압 활성을 비교 확인하기 위해 Cushman & Cheung (1973)의 방법에 준해 실험하였으며 아래 의 식 에 따라 저 해율 (%) 을 산줄하였다.
성능/효과
3%로 높은 효과를 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능은 에틸아세테이트 분획 (RCso, 30.9 lig . mT)이 실험된 조추출물 및 분획물들 중 가장 우수한 것으로 확인되었고 사람 저밀도지단백질 (LDL)의 산화에 대해 헛개나무 수피 조추출물은 50 ㎍·㎖-1이상의 농도에서 80% 이상의 저해효과를 나타내었다. Linoleic acid 의 자동산화에 대한 항산화 효과는 25㎍·㎖-1의 농도에서 반응 5일째까지 메탄올 추출물이 α-tocopherol보다 더 우수한 저해활성을 나타내었으며 총 페놀 함량은 메탄올 및 물 추출물이 7.
mT)이 실험된 조추출물 및 분획물들 중 가장 우수한 것으로 확인되었고 사람 저밀도지단백질 (LDL)의 산화에 대해 헛개나무 수피 조추출물은 50 ㎍·㎖-1이상의 농도에서 80% 이상의 저해효과를 나타내었다. Linoleic acid 의 자동산화에 대한 항산화 효과는 25㎍·㎖-1의 농도에서 반응 5일째까지 메탄올 추출물이 α-tocopherol보다 더 우수한 저해활성을 나타내었으며 총 페놀 함량은 메탄올 및 물 추출물이 7.2% 및 3.6%를, 분획물 중에서는 에틸아세테이트 분획이 60.8%로 조추출물 및 분획물 중에서 가장 높은 함량을 보였다.
9%로 높은 효과를 나타내었다. Superoxide 라디칼 소거능은 메탄올 추출물과 물 추출물이 200㎍·㎖-1의 농도에서 모두 99.5%이상의 활성을 보여 매우 우수하였으며, 분획물 중에서는 에틸아세테이트 및 에테르 분획이 90.8% 및 85.3%로 높은 효과를 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능은 에틸아세테이트 분획 (RCso, 30.
4, 000 ㎍ . mW의 농도에서 각각 81.1% 및 75.8%의 높은 활성을 나타내었으며 이 수치는 시판되는 peptide type ACE 저해제의 85.2%에 근접하는 값이었으나 1, 000 ㎍ - mb, 및 500 ㎍ . 의 농도에서는 비교적 낮은 활성을 나타내었다 (Fig.
3). 또한, 용매별 분획물은 5개 농도에서 에틸아세테이트 > 에테르 > 부탄올 > 물 > 헥산 분획의 순서로 superoxide anion 소거능이 우수한 결과를 나타내었으며 이들은 모두 조추출물보다는 조금 낮은 효과를 보였다 (Fig. 4).
또한, 헛개나무 수피 메탄올 추출물로부터 조제된 용매별 분획물 중에서는 500 “g - mr1, 1, 000 ㎍ . 및 4,000 ㎍·㎖-1의 농도에서 에틸아세테이트 > 에테르 > 헥산 > 물 > 부탄올 분획의 순으로 그 활성이 높았으며 특히 에틸아세테이트 분획은 4, 000 ㎍·㎖-1의 농도에서 75.9%를, 1,000 ㎍·㎖-1 에서 67.5%를 그리고 500 ㎍·㎖-1의 농도에서도 44.5%의 높은 활성을 보였다 (Fig. 2). 이처럼 우수한 헛개나무 수피의 ACE 저해활성은 An & Lee (1999)와 Kim et al.
사람 혈청에서 분리한 저밀도지단백질 (LDL)에 대한 헛개나무 조추출물의 항산화 효과를 실험한 결과, Fig. 5에 나타낸 것과 같이 50 ㎍·㎖-1 이상의 농도에서 메탄올 추출물 및 물 추출물이 80% 이상의 매우 우수한 효과를 나타내 대조물질로 사용된 q-tocopherol과 거의 동일한 효과를 나타내었고 10 ㎍·㎖-1의 농도에서도 메탄올 추출물은 a-tocopherol의 70%에 근접한 수준인 67.4%의 활성을 보여 좋은 효과를 나타내 었으며, 물 추출물은 메탄올 추출물보다 조금 더 낮은 43.6%의 효과를 나타내었다. 이러한 경 향은 linoleic acid에 대한 산화 저해효과 실험의 결과 (Fig.
5 ㎍·㎖-1 보다는 조금 낮은 결과였다 (Table 1). 이러한 결과를 볼 때 헛개나무 수피 추출물은 DPPH 라디칼에 대해서는 소거 활성이 크지 않으나 알콜 등의 약물에 의해 생성되는 유리기인 superoxide anion 라디칼 (Lieber, 2001)에 대해 효과적으로 소거활성을 나타내는 것으로 확인되었다.
6%의 효과를 나타내었다. 이러한 경 향은 linoleic acid에 대한 산화 저해효과 실험의 결과 (Fig. 6)에서도 확인되었는데, 헛개나무 수피의 메탄올 추출물은 반응 5일까지 α—tocopherol 보다 좀 더 효과적으로 linoleic acid의 과산화반응을 저해하였고 물 추출물은 메탄올 추출물보다는 조금 낮지만 좋은 항산화력을 나타내었다. 이상의 결과는 LDL의 산화가 동맥경화 유발과 밀접한 연관성이 있는 것 (Vinson et al.
조추출물에 있어서는 메탄올 추출물이 7.2%로 물 추출물의 3.6%보다 2배 더 많은 페놀을 함유한 것이 확인되었으며 용매별 분획물 중에서는 에틸아세테이트 분획이 60.8%로 가장 높았고 에테르 분획 (39.4%) > 부탄올 분획(10.3%) > 물 분획 (3.2%) 의 순으로 함량이 많았으며 헥산 분획은 음의 값을 나타내 비극성 용매로서의 특성상 분자구조 중에 hydroxyl 기를 포함하는 페놀 화합물을 거의 함유하지 않는 것으로 판단되었다. 페놀화합물은 항산화 활성 (Torel et al.
함량을 분석하였다. 헛개나무 수피 메탄올 추출물과 물 추출물의 ACE 효소 저해 활성은 4,000 ㎍·㎖-1의 농도에서 각각 81.1% 및 75.8%였으며, 용매별 분획물 중에서는 에테르 분획 및 에틸아세테이트 분획이 각각 66.6% 및 75.9%로 높은 효과를 나타내었다. Superoxide 라디칼 소거능은 메탄올 추출물과 물 추출물이 200㎍·㎖-1의 농도에서 모두 99.
헛개나무 수피 조추출물 및 분획물의 angiotensin 전환효소 저해활성을 분석한 결과, 메탄올 추출물과 물 추출물은 4, 000 ㎍ . mW의 농도에서 각각 81.
헛개나무 수피로부터 조제된 조추출물 및 분획물의 superoxide anion 라디칼 소거능을 실험한 결과, 메탄올 추출물은 5, 10, 50, 100, 200 ㎍·㎖-1의 농도에서 각각 10.0%, 23.9%, 78.6%, 94.8%, 99.5%의 소거능을, 물 추출물은 11.0%, 26.0%, 89.5, 95.8%, 99.9%의 소거 능을 나타내 시판 항산화제인 ascorbic acid의 -4.0%, -0.4%, 6.3%, 59.5%, 69.0%보다 월등하게 우수한 활성을 나타내었다 (Fig. 3). 또한, 용매별 분획물은 5개 농도에서 에틸아세테이트 > 에테르 > 부탄올 > 물 > 헥산 분획의 순서로 superoxide anion 소거능이 우수한 결과를 나타내었으며 이들은 모두 조추출물보다는 조금 낮은 효과를 보였다 (Fig.
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