[국내논문]한국산 지유(地楡)(Sanguisorbae officinalis L.)의 항산화 효과 및 천연소재로서의 활용방안 Antioxidant Effects and Application as Natural Ingredients of Korean Sanguisorbae officinalis L.원문보기
본 연구는 탄닌 성분을 다량 함유한 지유를 각종 효소학적 생리활성을 검토함으로서 식품 및 화장품산업에 응용 시 제품의 안정성과 기능성을 나타낼 수 있는 천연소재로서의 역할을 검토하였다. 효소학적 생리활성 실험에서의 전자공여능은 10 ppm에서는 54.9%, 50 ppm이상의 시료농도에서는 90% 이상의 높은 전자 공여능을 나타내었고, SOD-유사활성능은 1000 ppm에서 65.4%의 높은 활성이 나타내었으며, 농도가 증가함에 따라 유의적인 차이를 나타내었다. Xanthine oxidase의 저해활성을 관찰한 결과 200 ppm의 농도에서 17.9%로 나타내었으며, 500 ppm에서는 36.9%로 비교적 낮은 저해효과를 나타내었으나, 지방 산패도 측정 결과 시료농도 모두 지방 산패를 저해하는 능력이 뛰어 났으며, 지방 산화 촉진인자인 $Fe^{2+},\;Cu^{2+}$ 이온에 대한 금속이온 포집능력을 관찰한 결과 $Fe^{2+}$보다 $Cu^{2+}$ 이온의 포집 능력이 뛰어 났으며,시료농도 모두 50 ppm에서 40% 이상의 포집능력을 나타내었다. 이와 같이 지유 추출물은 기능성이 우수한 것으로 나타나 식품 및 화장품 제조시 유용하게 사용할 수 있어 천연소재로서의 개발가능성을 보여주었다.
본 연구는 탄닌 성분을 다량 함유한 지유를 각종 효소학적 생리활성을 검토함으로서 식품 및 화장품산업에 응용 시 제품의 안정성과 기능성을 나타낼 수 있는 천연소재로서의 역할을 검토하였다. 효소학적 생리활성 실험에서의 전자공여능은 10 ppm에서는 54.9%, 50 ppm이상의 시료농도에서는 90% 이상의 높은 전자 공여능을 나타내었고, SOD-유사활성능은 1000 ppm에서 65.4%의 높은 활성이 나타내었으며, 농도가 증가함에 따라 유의적인 차이를 나타내었다. Xanthine oxidase의 저해활성을 관찰한 결과 200 ppm의 농도에서 17.9%로 나타내었으며, 500 ppm에서는 36.9%로 비교적 낮은 저해효과를 나타내었으나, 지방 산패도 측정 결과 시료농도 모두 지방 산패를 저해하는 능력이 뛰어 났으며, 지방 산화 촉진인자인 $Fe^{2+},\;Cu^{2+}$ 이온에 대한 금속이온 포집능력을 관찰한 결과 $Fe^{2+}$보다 $Cu^{2+}$ 이온의 포집 능력이 뛰어 났으며,시료농도 모두 50 ppm에서 40% 이상의 포집능력을 나타내었다. 이와 같이 지유 추출물은 기능성이 우수한 것으로 나타나 식품 및 화장품 제조시 유용하게 사용할 수 있어 천연소재로서의 개발가능성을 보여주었다.
Biological activities and application of Sanguisorbae officinalis L. were investigated. In the enzymological physiological activities, the electron donating ability (EDA) was 54.9% in 10 ppm and it was over 90% over 50 ppm and SOD-like activity was high as 65.4% in 1000 ppm, it was gradual increased...
Biological activities and application of Sanguisorbae officinalis L. were investigated. In the enzymological physiological activities, the electron donating ability (EDA) was 54.9% in 10 ppm and it was over 90% over 50 ppm and SOD-like activity was high as 65.4% in 1000 ppm, it was gradual increased. As inhibitory effect of xanthine oxidase, it was 17.9% in 200 ppm and little low as 36.9% in 500 ppm and inhibitory effect of tyrosinase. As the result of measuring the lipid oxidation, all the concentrations of medical ion treatments had the ability to keep it from acidification and metal ion blocking effects about the lipid oxidation promoting factors ($Fe^{2+}$ and $Cu^{2+}$), $Fe^{2+}$ was better than $Cu^{2+}$ and all concentrations of medical ion treatments was 40% in 50 ppm. When it was applied into normal skin-softener it showed safe effect so that we can expect that as the natural material of cosmetics.
Biological activities and application of Sanguisorbae officinalis L. were investigated. In the enzymological physiological activities, the electron donating ability (EDA) was 54.9% in 10 ppm and it was over 90% over 50 ppm and SOD-like activity was high as 65.4% in 1000 ppm, it was gradual increased. As inhibitory effect of xanthine oxidase, it was 17.9% in 200 ppm and little low as 36.9% in 500 ppm and inhibitory effect of tyrosinase. As the result of measuring the lipid oxidation, all the concentrations of medical ion treatments had the ability to keep it from acidification and metal ion blocking effects about the lipid oxidation promoting factors ($Fe^{2+}$ and $Cu^{2+}$), $Fe^{2+}$ was better than $Cu^{2+}$ and all concentrations of medical ion treatments was 40% in 50 ppm. When it was applied into normal skin-softener it showed safe effect so that we can expect that as the natural material of cosmetics.
2%를 시료에 가하여 산화 반응을 정지 시켰다. 반응 혼합물을 잘 섞은 다음 2iW TCA/TBA 시약을 가하고 다시 혼합한 후 끓는 물에서 15분간 끊인 다음 원심분리 시켜 상징액을 흡광도 531nm에서 측정하였고, 대조군은 시료대신 증류수를 가하여 같은 방법으로 측정하였다.
화장수의 기본처방에 보습제 (1, 3-Butylene glycol, Propylene glycol, Glycerin)를 달리하여 각각 2%가 되도록 Table 1, 2, 3과 같이 조제하였고, 증류수의 양은 전체 volume에서 잔여량을 사용하였으며, pH는 5~6을 유지하였다.
보습제를 달리한 화장수의 항산화효과 비교 검정.
지유 추출물을 포함하며 보습제를 각각 달리 첨가한 화장수를 제조하여 그 제품의 항산화능을 앞서 실시한 항산화 방법에 따라 전자공여 능, SOD-유사활성, xanthine oxidase 저해활성, tyrosinase 저해활성을 통해 서로 비교 측정하였다.
그 중에서 Nice 등26)은 SOD 정제시 열안정이 뛰어나고 SOD와 유사한 활성을 나타내는 물질을 함께 정제하였는데 이를 SOD와 결합된 phenol류 물질인 것으로 보고한 바 있다. 따라서 산화방지는 물론 노화억제와도 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있는 SOD 유사활성 측정을 pyrogallol의 자동산화 반응을 이용하여 조사하였다.
SOD 유사활성은 Marklund의 방법»에 따라 실시하였다. 각 시료용액 0.2 血 에 Tris-HCl의 완충용액 (50mM Tris + 10 mM ED1A, pH 8.5) 2.6 mZ와 7.2 mM pyrogaUol 0.2 m/ 가하여 25℃에서 10분간 반응시킨 후 1.0N HC1 0.1 mZ를 가하여 반응을 정지시키고 반응액 중 산화된 pyrogallol의 양을 420nm에서 측정하였다. SOD 유사활성은 시료용액의 실험구와 대조구의 흡광도 감소율로 나타내었다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 한국산 지유(Sang爾sor况ze officinalis L.)는 대구 약령시장에서 구입하여 물로 세척하고 음건 후 사용하였으며 시료의 추출은 시료 100 g에 80% ethanol 10배의 양을 가하여 실온에서 24시간 침지시켜 추출하여 상등액과 침전물을 분리하여 상등액은 3회 반복 추출하여 분리된 상등액을 원심분리 및 여과, 농축하여 동결건조 후 냉동실에 보관하여 본 실험의 시료로 사용하였다.
데이터처리
본 연구의 통계처리는 SPSS 10.0 for windows program을 사용하였으며, 유의차 검증은 분산분석 (ANOVA: analysis of variance)을 한 후 p = 0.05 수준에서 Duncan의 다중검증법 (DMR: Duncan's multiple range test)에 따라 분석하였다.
이론/모형
SOD 유사활성은 Marklund의 방법»에 따라 실시하였다. 각 시료용액 0.
Xanthine oxidase 저해활성 측정은 Stirpe와 Corte의 방법勤에 따라 반응구는 0.1 M potassium phosphate buffer(pH 7.5) 0.6 m2에 xanthine(2 mM) 을 녹인 기질액 0.2 m/에 시료용액 0.1 m2와 xanthine oxidase (40mU/m/) 0.1 m® 가하고 37℃에서 5분간 반응시킨 후 1N HC1 1.0ml를 가하여 반응을 종료시킨 다음 반응액 중에 생성된 uric acid를 흡광도 292nm에서 측정하여 다음의 식으로 저해율을 구하였다.
Tyrosinase 활성저해 측정 방법은 tyrosinase의 작용결과 생성되는 dopachrome을 비색법에 의해 측정하는 Yagi 등")의 방법에 따라 행하였다. Mushroom tyrosinase (90 unit/m/) 0.
Tiobarbituric acid reactive substances(TBARS) 는 Buege와 Aust의 방법에 따라 측정하였다. pH 6.
성능/효과
지유의 80% ethanol 추출물에 대한 DPPH radical 소거 활성을 측정한 결과는 Fig. 1과 같이 추출물의 농도가 증가할수록 전자공여 능은 증가하는 경향을 나타내었으며, 지유 추출물 10ppm의 농도에서는 54.9%의 전자공여능을 나타내었고, 50 ppm 이상의 시료농도에서는 90% 이상의 높은 전자 공여 능을 나타내었다. Kim 등”)의 국내산 생약추출물의 전자공여 능의 관찰에서 목단, '황금, 산수유, 작약의 100 ppm의 농도에서 각각 65.
각 추출물의 농도별 SOD 유사활성은 물의 농도 10质 ppm에서 65.4%의 높은 활성이 나타났으며, 농도가 증가함에 따라 유의적인 증가를 나타내었다(Fig. 2). 이는 Hong 등2D의 과실, 과채류의 착즙의 SOD 유사활성에서 사과착즙액의 경우 14.
왔다.2物) Xanthine oxidase는 분자상의 산소를 수소(전자)수용체로 이용하여 xanthine을 uric acid형으로 산화하는 반응을 촉매하므로 xanthine oxidase의 저해효과는 유리 라디칼의 생성 억제와 더불어 생물학적으로 중요한 의의를 가진다고 할 수 있다.
3과 같이 나타났다. 지유 추출물의 200 ppm 의 농도에서 17.9%로 나타났으며, 500 ppm에서는 36.9%로 비교적 낮은 저해효과를 나타냈다. 식물계에 널리 존재하는 flavonoid 류는 hydroxyl기의 위치에 따라 xanthine oxidase 저해효과가 다르며, %) xanthine oxidase의 저해물질로는 다양한 탄닌류 및 관련 페놀성 물질들이 보고되어 있는 바33判 이러한 미미한 저해 효과를 보이는 지유 추출물이 분획이 되지 않은 crude한 상태의 용액으로 xanthine oxidase 저해활성에 대한 실험은 성분을 분리하여 측정할 필요가 있는 것으로 생각되어진다.
5, 6과 같이 나타내었다. 전반적으로 Fe:54■보다 Cu2+ 이온의 포집 능력이 뛰어 났으며, 시료농도 모두 50 ppm에서 40% 이상의 포집능력을 나타내었다. 철이온 의존성 유리라디칼 형성 반응계에는 Fe2+ 이온에 의해 생성된 산소라디칼이 수소 이온과 과산화수소를 생성하는데, " 이 반응에서 유발된 라디칼 및 HQ?가 모두 지질의 산화에 작용할 수 있으며 특히 hydroxyl radical에 의해 주로 산화가 진행될 것으로 생각된다.
7에 나타내었다. 보습제를 달리한 지유의 시료 농도 모두 10ppm에서 약 50% 이상의 전자공여능을 나타내었으며, 50 ppm 이상의 농도에서는 보습제 모두 90% 이상의 전자공여능을 나타내었다. 이는 지유를 이용한 10ppm의 농도에서의 54.
SOD 유사활성의 경우 농도가 증가함에 따라 증가하였고, 시료 농도 500 ppm에서는 보습제 모두 50% 이상의 결과를 나타내었으나, 시료 농도 1000 ppm에서는 보습제로서 1, 3-BG를 사용한 군이 86.3%로 propylene glycol, 이ycerin을' 이용한 각각의 68.6%, 71.6%에 비하여 유의적으로 높은 수치를 나타내었다(Fig. 8). 이는 지유를 이용한 SOD-유사활성에서 시료 농도 1000 ppm에서 65.
8). 이는 지유를 이용한 SOD-유사활성에서 시료 농도 1000 ppm에서 65.4%의 결과와 비교시 PG 및 에 대해 비교적 안정적인 것으로 관찰되었으며 또한, 1, 3-BG의 경우 추출물의 .상승 효과를 나타내는 것으로 생각된다.
9에 나타내었다. 보습제를 달리한 지유의 xanthine oxidase 저해 활성은 시료 농도 모두 200 ppm에서 약 20%의 저해와 500ppm에서 60% 이상의 저해를 나타내었으며, 시료농도 500ppm에서 PG와 GC에서 각각 69.9%, 70.8%가 1B, G 3-를 이용한 60%의 저해에 비하여 유의적으로 높은 수치를 나타내었으나 지유만을 이용한 xanthine oxidase 저해활성인 36.9% 의 저해 효과 비하여 보습제 첨가군 모두 뛰어난 결과를 나타내었다. 이는 보습제가 지유 추출물과 결합함으로서 상승효과를 나타내는 것으로 생각된다.
미백효과를 살펴본 tyrosinase 저해효과는 농도가 증가함에 따라 증가하였고, 시료 농도 500 ppm에서는 보습제 모두 약 25% 의 결과를 나타내었으며 시료 농도 1000 ppm에서는 약 35%의 저해 효과를 나타내었다(Fig. 10). 또한 지유만을 이용한 tyrosinase 저해 활성과 비교 시 보습제를 첨가한 군이 높게 나타나 이 또한 지유 추출물이 보습제와 결합하여 상승효과를 나타내는 것으로 생각된다.
또한 지유만을 이용한 tyrosinase 저해 활성과 비교 시 보습제를 첨가한 군이 높게 나타나 이 또한 지유 추출물이 보습제와 결합하여 상승효과를 나타내는 것으로 생각된다. 이러한 결과로 비추어 볼 때 지유 추출물의 항산화 효과 및 미백효과에 비교적 안정적인 효과를 가지고 있었으며 추출물이 보습제와 결합함으로 인해 상승효과가 나타난 것으로 생각된다.
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