예루살렘세이지(Phlomis frutcosa L.) 추출물의 Helicobacter pylori에 대한 항균활성과 항산화활성 Antimicrobial Activity against Helicobacter pylori and Antioxidant Activity of Yerusalem sage (Phlomis frutcosa L.)원문보기
Yerusalem sage를 물과 에탄올로 추출하여 생리 기능성을 알아보았다. 추출물의 총 페놀 함량은 물 추출물이 9.4 mg/g, 알코올 추출물이 11.1 mg/g로 나타났고 추출물의 항산화 효과는 DPPH가 물 추출물과 알코올 추출물 각각 97.6%, 87.2%로 나타났고, antioxidant protection factor는 각각 1.1, 1.6으로 알콜 추출물이 물 추출물보다 높게 나타났다. ABTS는 물 추출물과 알코올 추출물에서 각각 96.8%, 91.4%로 높게 나타났으며 TBARS 값은 $0.9{\times}10^{-3}\;{\mu}M,\;0.3{\times}10^{-3}\;{\mu}M$로 대조구 $1.1{\times}10^{-3}\;{\mu}M$에 비해 malonaldehyde와 thiobarbituric acid가 반응하여 생성되는 복합체 TBARS값이 낮아 추출물이 지방 산화에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. Helicobacter pylori균의 항균활성 측정을 위하여 알콜 추출물의 phenolic compound 함량을 $50\;{\mu}g$에서 $200\;{\mu}g$까지 $50\;{\mu}g$씩 disc paper에 증가시켜 첨가한 결과 저해환의 직경이 첨가량이 증가할수록 9 mm, 10 mm, 12 mm, 15 mm로 크게 나타났다. HPLC로 항산화 및 항균력을 가진 페놀산의 존재유무를 분석한 결과 물과 알코올 추출물에서 chlorogenic acid함량이 가장 많은 것으로 나타났다. 이 결과로 Yerusalem sage는 인공 합성 항산화제가 가지는 단점을 보완할 수 있는 천연 항산화제 및 위 십이지장 계통의 질환을 예방하는 기능을 겸비한 기능성 물질로 개발이 기대되었다.
Yerusalem sage를 물과 에탄올로 추출하여 생리 기능성을 알아보았다. 추출물의 총 페놀 함량은 물 추출물이 9.4 mg/g, 알코올 추출물이 11.1 mg/g로 나타났고 추출물의 항산화 효과는 DPPH가 물 추출물과 알코올 추출물 각각 97.6%, 87.2%로 나타났고, antioxidant protection factor는 각각 1.1, 1.6으로 알콜 추출물이 물 추출물보다 높게 나타났다. ABTS는 물 추출물과 알코올 추출물에서 각각 96.8%, 91.4%로 높게 나타났으며 TBARS 값은 $0.9{\times}10^{-3}\;{\mu}M,\;0.3{\times}10^{-3}\;{\mu}M$로 대조구 $1.1{\times}10^{-3}\;{\mu}M$에 비해 malonaldehyde와 thiobarbituric acid가 반응하여 생성되는 복합체 TBARS값이 낮아 추출물이 지방 산화에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. Helicobacter pylori균의 항균활성 측정을 위하여 알콜 추출물의 phenolic compound 함량을 $50\;{\mu}g$에서 $200\;{\mu}g$까지 $50\;{\mu}g$씩 disc paper에 증가시켜 첨가한 결과 저해환의 직경이 첨가량이 증가할수록 9 mm, 10 mm, 12 mm, 15 mm로 크게 나타났다. HPLC로 항산화 및 항균력을 가진 페놀산의 존재유무를 분석한 결과 물과 알코올 추출물에서 chlorogenic acid함량이 가장 많은 것으로 나타났다. 이 결과로 Yerusalem sage는 인공 합성 항산화제가 가지는 단점을 보완할 수 있는 천연 항산화제 및 위 십이지장 계통의 질환을 예방하는 기능을 겸비한 기능성 물질로 개발이 기대되었다.
The concentration of total phenolic compounds of the water and ethanol extracts of Yerusalem sage were 9.4 mg/g and 11.1 mg/g respectively. The total antioxidant activities of water and ethanol extracts of Yerusalem sage were 96.8% and 91.4% in ABTS assay and 97.6% and 87.2% in DPPH assay, PF of the...
The concentration of total phenolic compounds of the water and ethanol extracts of Yerusalem sage were 9.4 mg/g and 11.1 mg/g respectively. The total antioxidant activities of water and ethanol extracts of Yerusalem sage were 96.8% and 91.4% in ABTS assay and 97.6% and 87.2% in DPPH assay, PF of the water and ethanolic extracts were 1.1 and 1.6, respectively. TBARS were $0.9{\times}10^{-3}\;{\mu}M$ and $0.3{\times}10^{-3}\;{\mu}M$, respectively. Antimicrobial effect against H. pylori of the ethanol extract was $9{\sim}15\;mm$ of clear zone diameter at $50\;{\mu}g/ml{\sim}200\;{\mu}g/ml$ of phenolic compound. Phenolic profiles in Yerusalem sage chlorogenic aicd was the highest both in water and ethanol extracts in HPLC analyses.
The concentration of total phenolic compounds of the water and ethanol extracts of Yerusalem sage were 9.4 mg/g and 11.1 mg/g respectively. The total antioxidant activities of water and ethanol extracts of Yerusalem sage were 96.8% and 91.4% in ABTS assay and 97.6% and 87.2% in DPPH assay, PF of the water and ethanolic extracts were 1.1 and 1.6, respectively. TBARS were $0.9{\times}10^{-3}\;{\mu}M$ and $0.3{\times}10^{-3}\;{\mu}M$, respectively. Antimicrobial effect against H. pylori of the ethanol extract was $9{\sim}15\;mm$ of clear zone diameter at $50\;{\mu}g/ml{\sim}200\;{\mu}g/ml$ of phenolic compound. Phenolic profiles in Yerusalem sage chlorogenic aicd was the highest both in water and ethanol extracts in HPLC analyses.
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문제 정의
현재까지도 성인병의 치료에는 한계가 있으므로 항산화 효과와 항진균 효과가 풍부한 식품을 일상적으로 섭취함으로써 이들 식품구성성분의 생체조절기능에 대한 효과를 병행하는 방법 등이 다양하게 검토되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 Yerusalem sage로부터 생리활성 물질 탐색 연구의 일환으로 항산화효과와 H. pylori^ 대한 항진 효과를 살펴봄으로써 기능성식품 소재로서 활용키 위한 기초 자료를 마련하고자 하였다.
제안 방법
ABTS radical cation decolorization의 측정. ABTS[2, 2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)] radical cation decolorization의 측정은 Pellegrin 등12)의 방법에 의해 측정하였다.
전자공여능 측정. DPPH radical에 대한 소거활성은 Blois의 13) 방법을 변형하여 측정하였다. 각 시료 0.
분석. Yerusalem sage 추출물에 항산화 및 항균물질의 존재와 그 함량을 알아 보기 위하여 protocatecuic acid, cafieic acid, chlorogenic acid, coumaric acid, rosemarinic acid 총 5종을 선택하여 메탄올에 용해시켜 표준용액으로 사용하였고 시료는 0.2 |im filter로 2 m/를 여과하고 그 중 5 μl를 주입하여 분석하였다. 분석 조건은 column은 Xterra(Waters, RP-18, 250X4.
Yerusalem sage 추출물의 항산화 효과. 주출물의 상대적인 항산화력의 측정은 potassium persulfhte와의 반응에 의해 생성된 ABTS free radical0] 추출물의 항산화력 물질에 의해 제거되어 radical 특유의 색인 청록색이 탈색되는 것을 이용한 방법20))을 사용하였고, PF의 측정을 위하여 |3-carotene을 첨가한 linoleic acid emulsior을 사용하여 Yerusalem sage 주줄물의 항산화력을 측정하였다. 그리고 아스코르빈산, 토코페롤, polyhydroxy 방향족 화합물, 방향족 아민류에 의하여 환원되어 짙은 자색이 탈색되는 것을 이용하여 전자공여능을 측정하였으며 지방산패 정도를 측정하는 TBARS는 지방의 산화에 의해 생기는 malonaldehyed와 TBA가 반응하여 생성되는 복합체의 양을 나타내는데, 시간의 경과, 지방산의 조성, 산소의 활성, 항산화제 등에 의해 영향을 받는다는 Tarladigis 등21)의 보고가 있다.
대상 데이터
시약 및 실험장치. Butylated hydroxytoluene(BHT), yeast extract, beef extract, pyruvic acid, (3-carotene, H2O2, linoleic acid, tween 40, a, a-diphenyl-β-picrylhydrazyl(DPPH), porcine pancreas-α-amylase 등은 Sigma사(USA)의 특급시약을 사용하였으며, 시료의 페놀 분리에 사용한 HPLC는 Waters 2690 separations Module과 2487 UV detector를 사용하였고 이동상으로서 acetonitile은 J.T.Baker사의 HPLC급을, formic acid, Folin-Ciocalteu시 약, trichloroacetic acid(TCA), Na2CO3 HC1 등은 일제 특급시약을 사용하였다.
시료의 선정. Yerusalem sage는 herb 농장에서 재배되고 있는 것을 2004년 5월에 잎만 채취하여 열풍건조기를 이용하여 50℃에서 건조시켜 분말화하여 물과 에탄올로 추출하여 사용하였다.
사용균주 및 배양 실험에 사용한 균주는 위십이지장궤양 원인균인 H. pylori로서 표준균주인 ATCC 43504를 사용하였다. H.
이론/모형
ABTS radical cation decolorization의 측정. ABTS[2, 2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)] radical cation decolorization의 측정은 Pellegrin 등12)의 방법에 의해 측정하였다. 즉, 7mM ABTS 5mZ와 140 mM K2S2O8 88)μl를 섞은 용액 1 ml와 ethanol 88 mW를 혼합한 ABTS용액 1 ml와 시료용액 50 μl를 혼합하여 30초간 진탕한 후 2.
Antioxidant Protection Factor(PF) 측정. PF는 Andarwulan 과 Shetty의14) 방법으로 측정하였다. 10 mg의 p-carotene/50 ml chloroform 용액 1 ml를 evaporator용 수기에 넣고 40℃ water bath에서 chlorofbrm을 증류시킨 후 20μl linoleic acid, 184 μl Tween 40과 50 ml H2O2를 가하여 emulsion을 만들고, 5 ml의 emulsion에 시료용액 100 μl를 혼합하여 vortex로 잘 섞어준 뒤 50℃에서 30분간 반응시켜 냉각시킨 다음, 470nm에서 흡광도를 측정하여 PF값은 (반응구의 흡광도/대조구의 흡광도)로 나타내었다.
측정. TBARS는 Burge와 Aust의 방법15)에 따라 측정하였다. 1% linoleic acid와 1% Tween 40으로 emulsion을 만들고 emulsion 0.
추출물의 항균활성 검색 Disc 방법11)에 의하여 H. pylori 평판 최적배지 (50 m/당 special peptone 0.5 g, agar 0.75 g, NaCl 0.25 g, yeast extract 0.25 g, beef extract 0.2 g 및 pyruvic acid 0.025 g) plate에 H. pylori균 100μl를 분주하여 멸균 유리 봉으로 도말한 다음, 멸균된 disc paper(Φ 8 mm)를 올리고 0.45 μm membrane filters 제균한 추출물 100 μl를 흡수시키고, 대조구로는 멸균수를 흡수시킨 후 37℃의 미호기성 조건에서 48 시간 동안 incubation한 다음, disc 주위의 저해환 생성 유무를 확인하여 그 직경을 측정하였다.
성능/효과
페놀성 화합물은 식물계에 널리 본포되어 있는 2차 대사산물의 하나로서 다양한 구조와 분자량을 가지며, 이들은 phenolic hydroxyl기를 가지고 있기 때문에 단백질 등의 거대분자들과 결합하는 성질을 가지며, 항산화, 항미생물 활성효과 등의 생리활성 기능도 가진다.16) Yerusalem sage의 페놀성 화합물의 함량은 물 추출물 중에는 9.4 mg/g, 에탄올 추출물 중에는 11.1 mg/g의 페놀 함량을 나타내었다. 김 등17)은 녹차(10.
으 또한 고령화 사회로 인해 노인과 관련된 암, 당뇨, 순환기계 질환 등의 만성퇴행성 질환의 예방이 시급한 과제로 떠오르고 있다.3) 한편 만성위염, 위궤양, 소화성궤양, 위암 등의 발생과 밀접하게 관련되는 것으로 알려진 Helicobacter pylori^] 미국이나 호주의 감염 상황은 20대에 약 20%, 50대 및 그 이상에서도 50%이하인데 반해 우리나라 정상인의 H. pylori 감염율은 44.8%이며 만 19세 이상의 성인에서는.57.8%, 19세 미만의 소아에서는 15.3%를 나타내고 있다.4) 이를 감안하여 볼 때 H.
pylori 대하여 추출물의 clear zone 크기를 측정한 결과 Table 2에서와 같이 물 추출물에서는 저해 환이 생기지 않고 알콜 추출물에서는 50 |ig/mZ 첨가구부터 200 p, g/m/ 첨가구에서 저해환의 직경이 각각 9 mm, 10 nun, 12 mm, 15mm로 형성이 되었다. 이 결과로 극성이 다른 물과 알코올 추출물간에 추출되어 나오는 phenol성 화합물 종류의 차이에 의한 것으로 사료된다. Tabak 등23)의 보고에 의하면 백리향으로부터 H.
최적배지에서 생육시킨 H. pylori 대하여 추출물의 clear zone 크기를 측정한 결과 Table 2에서와 같이 물 추출물에서는 저해 환이 생기지 않고 알콜 추출물에서는 50 |ig/mZ 첨가구부터 200 p, g/m/ 첨가구에서 저해환의 직경이 각각 9 mm, 10 nun, 12 mm, 15mm로 형성이 되었다. 이 결과로 극성이 다른 물과 알코올 추출물간에 추출되어 나오는 phenol성 화합물 종류의 차이에 의한 것으로 사료된다.
그리고 아스코르빈산, 토코페롤, polyhydroxy 방향족 화합물, 방향족 아민류에 의하여 환원되어 짙은 자색이 탈색되는 것을 이용하여 전자공여능을 측정하였으며 지방산패 정도를 측정하는 TBARS는 지방의 산화에 의해 생기는 malonaldehyed와 TBA가 반응하여 생성되는 복합체의 양을 나타내는데, 시간의 경과, 지방산의 조성, 산소의 활성, 항산화제 등에 의해 영향을 받는다는 Tarladigis 등21)의 보고가 있다. 추출물의 항산화력을 확인한 결과 Table 3과 같이 전자공여능은 물 추출물과 알콜 추출물이 97.6%, 87.2%였으며 ABTS는 물 추출물은 96.8% 알콜 추출물이 91.4%로 높은 항산화력을 나타냈고, PF는 1.1, 1.6으로 역시 비교적 높은 값을 나타내었으며 지방산패정도를 나타내는 TBARS는 대조구 1.1×10-3 HM에 비해 물 추출물 첨가구 0.9X10-3 |jM, 알콜추출물 첨가구 0.3X10T μM로 나타나 추출물이 지방의 산화를 저해하는 효과가 우수한 것으로 판단되었다.
후속연구
3%를 나타내고 있다.4) 이를 감안하여 볼 때 H.pylori 자체에 대한 연구와 병행하여 H. pylori^ 대한 근복적인 예방이나 치료를 위한 선도물질을 개발할 필요가 있다. 최근에는 Rauws 등'이 bismuth제제와 amoxidillin, metronidazole의 3가지 항균제를 동시에 투여하는 것을 발표하였고, 국내에서는 박 등%기 amoxicillin, tripotassium dicteato bismulhate, metamdazole을 이용한 병용투여를 통해 50% 내외의 치료효과를 얻은 것으로 보고하였다.
최근에는 Rauws 등'이 bismuth제제와 amoxidillin, metronidazole의 3가지 항균제를 동시에 투여하는 것을 발표하였고, 국내에서는 박 등%기 amoxicillin, tripotassium dicteato bismulhate, metamdazole을 이용한 병용투여를 통해 50% 내외의 치료효과를 얻은 것으로 보고하였다. 그러나 이러한 항균제 치료는 이에 사용되는 항생제에 대한 내성이 나타나고, 재발가능성이 내제한다는 면에서 계속적인 연구가 필요하다.
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