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문제 정의
- 본 연구에서는 한방에서 백내장 치료 흑은 기타 안과 질환 치료에 사용되어 온 복분자(Rubus coreanus), 진황정(P이ygonatum odoratum var pluriflorum), 여정자 (Ligustrum japonicum), 결명자(Cassia tora), 매미허물 (Cicadae Periostacum), 석곡(Dendrobium monile), 곡정초 (Eriocaulon sieb 이 dianum)" 이의 메탄올추출물들의 작용이 항산화작용과 연관이 있는 지를 알아보고자 하였다.
- 본 연구에서는 천연물의 항산화 작용에 대한 연구를 수행하였다. 항산화작용에 대한 연구는 안질환에서도 매우 중요한 의미를 가지는 작용으로 녹내장, 백내장, 황반변성, 당뇨병 기인 합병증 및 안구건조증과 같은 노화와 관련된 질환에서 그 중요도가 더커져가고 있다.
가설 설정
- b) The activity of Ligusirum japonicum as a function of concentration. The values represent the mean ± standard deviations for triplicate experiments.
제안 방법
- 4) 1920 以 그리고 20 戒 sample。。。昭裁), 200 成 H2O2(I mM)을 넣고 30분 동안 5분 간격으로 734 nm에서 흡광도 측정하였다. 5분 간격으로 측정한 흡광도의 값에서 blank (phosphate buffer를 20 成 첨가한 군)의 흡광도 값을 100%(H2O2 잔존율)로 하여 나머지 시료의 흡광도 값을 구했다.
- 측정하였다. I mM NaNO2 2 成에 각각의 시료 I 畝를 넣고 0.2 M 구연산 완충액과 0.1 N HC1 로 pH 1.2, 3.0, 6.0으로 조절 후 반응용액의 부피를 10 I 戒로 만들었다. 이 용액을 1 시간동안 371에서 반응 후 각각의 시약의 1 砒를 2% acetic acid 2 砒와 Griess 시약 0.
- 각각의 천연물 메탄올 추출물들의 전자공여능올 대표적인 천연 항산화제인 ascorbic acid(100 pM) 또는 인공항산화제인 BHT(100 rM) 과 비교하였다 (Table 1). 실험에 사용한 모든 천연물 추출물은 각기 정도의 차이는 있지만 0.
- 0으로 조절 후 반응용액의 부피를 10 I 戒로 만들었다. 이 용액을 1 시간동안 371에서 반응 후 각각의 시약의 1 砒를 2% acetic acid 2 砒와 Griess 시약 0.4 I建와 15분간 상온에서 반응시킨 후 520 nm에서 흡광도를 측정하였다 대조군은 Griess 시약 대신 증류수를 가하여 측정하였고, 아질산염 소거능은 100.[(시료 첨가군의 흡광도/무첨가군의 흡광도) X10이으로 나타내었다.
- 즉, 메탄올 추출물을 0.1, 1, 10, 100 网 [旭 농도의 용액으로 만든 후 03 mM DPPH 용액과 반응시키고 30분간 실온에서 방치한 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다 전자공여능(%)은 K1 -실험군/ 대조군) x|0이으로 산출하였다.
- 천연물은 10배량의 80% 메탄올로 12시간 교반 시키면서 400로 조절된 sonicator에서 I시간 동안 추출하는 것을 3회 반복한 후 40C에서 감압회전농축기(Buchi Laboratoriums Technik AG, Rotavapor RE-200,Germany)로 감압농축한 다음 동결건조하여 메탄을 추출물 올 만들었다.
대상 데이터
- 항산화작용을 측정하기 위해 사용한L-ascorbic acid. 1 , l-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), pyrogall 이 및 2, 2'-azino-bis-3-ethyI benzthiaxolin-6- sulfonic acid는 Sigma(USA)사에서, sulfanilic acid는 Janssen(Japan)사에서, peroxidaes는 Amresco(USA)사에서 구입하여 사용하였다.
- 본 연구에 사용한 천연물은 경동시장에서 구입하였으며, 항산화작용을 측정하기 위해 사용한L-ascorbic acid. 1 , l-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), pyrogall 이 및 2, 2'-azino-bis-3-ethyI benzthiaxolin-6- sulfonic acid는 Sigma(USA)사에서, sulfanilic acid는 Janssen(Japan)사에서, peroxidaes는 Amresco(USA)사에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 모든 결과는 평균 士 표준편차로 나타내었으며, Student's T-test를 통하여 p < 0.05 의 수준에서 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 아질산염 소거작용은 Kato 둥卩이의 방법올 이용하여 측정하였다. I mM NaNO2 2 成에 각각의 시료 I 畝를 넣고 0.
- 전자공여능은 DPPH free radical 소거법冋에 의해 측정되었다. 즉, 메탄올 추출물을 0.
성능/효과
- 1. 복분자, 석곡, 곡정초, 여정자, 결명자, 매미 허물, 진황정의 메탄올 추출물들은 DPPH radical 전자공여능 검사에서 정도의 차이는 있으나, 모두 어느 정도의 항산화작용을 가지고 있었다그 중 복분자와 석곡은 ascorbic acid나 BHT와 유사한 정도의 전자공여능을 가지고 있었다.
- 3. 복분자는 다른 약용식물에 비하여 과산화수소에 의한 ABTS radical 생성 저해작용이 뛰어났다.
- 4. 결명자는 아질산염 소거작용이 우수하였다
- 7종 약용식물 중 결명자 메탄올 추출물의 아질산염 소거작용이 뛰어났다(data n이 shown). 즉, pH 1.
- 반면에 진황정의 경우 20%의 전가공여능을 가져 DPPH radical에 대한 전자공여능이 그다지 우수하지 않음을 알 수 있었다. 7종의 천연물 메탄올 추출물 중 복분자와 석곡 추출물은 ascorbic acid나 BHT와 유사한 전자공여능을 가지고 있었다
- 7종의 천연물 중 여정자(39%), 석곡(27%), 매미 허물(24%), 복분자(19%) 메탄올 추출물은 모두 100 闸 碱의 농도에서 대조군과 비교하여 통계적으로 유의성 있는 활성을 가지고 있었다(Fig. la). 그 증 여정자는 200 “g/砒의 농도에서 ascorbic acid 0.
- DPPH 검사법에서 free radical을 제거하는 능력이 황정 메탄올 추출물을 제외하고는 모두 뛰어났으나,ABTS free radical을 제거하는 능력은 100과 1000 闻戒의 농도에서 복분자와 곡정초 메탄올 추출물 모두 ascorbic acid에 비해 뛰어났다(Fig. 2). 곡정초 추출물과 복분자 추출물은 free radical 제거능뿐만 아니라 peroxidase 활성에 영향을 미칠 가능성도 있으리라 여겨지며 추후 작용기전에 대한 심도있는 연구가 요구된다.
- 문 둥'调의연 구에 의하면 DPPH 전자공여능 시험에서, quercetin 이 kaempferol, luteolin 또는 ascorbic aicd보다 강한 항산화 활성을 보였다. 따라서 본 연구 결과에서 복분자의 뛰어난 DPPH 전자 공여능을 나타나는 생리활성 물질 중의 하나가 q니ercetin일 가능성이 높다고 여겨진다. 그러나 querceiin의 과산화수소에 의한 ABTS radic시 생성 저해 작용이나 SOD 유사 활성에 대한 연구는 수행된 바가 없으므로 복분자에서의 생리활성물질의 추적과 함께 본 연구에서 밝힌 바와 같은 복분자의 뛰어난 ABTS radical 생성 저해 작용 및 SOD 유사활성이 querceHn에 의한 것인지에 대한 연구가 필요하다
- 아질산염은 nitrosamine 에 의한 암을 유발하는 작용 외에도, 내독소에 의해 유도된 포도막염과 nitric oxide에 의한 알레르기성 결막염과 같은 눈의 염증반응시 과량의 아질산염이 축적되는 되는 것으로 알려져 있다“ 또한 최근의 연구에서 아질산염이 수정체에 존재하는 단백질로 백내장 안구에서 불용성 상태로 관찰되는 a-crystallin을 변성시키는 것으로 알려져 있다卩이. 따라서 아질산염을 제거시키는 능력을 가진 천연물은 눈의 염증을 치료하는 在과뿐만 아니라 백내장 환자의 수정체에서 관찰되는 불용성 단백질인 변성된 a-crystaHin의 양을 감소시키는 작용올 하게 되므로 본 연구 결과에서처럼 우수한 아질산염 소거작용을 가진 결명자는 효용가치가 크다.
- 또한 항산화 작용 중 각 검사법에 따라 활성을 나타내는 정도의 차이가 나타나 이들 천연물 각각이 특이한 기전으로 항산화 작용을 한다는 것을 밝혀냈다. 추후 이들 천연물의 생리활성물질의 추적과 함께 작용 기전에 대한 심도 있는 연구가 진행된다면 녹내장이나 백내장, 안건조중과 같이 노화와 관련된 안질환에 유용하게 사용될 수 있으리라 사료된다.
- 1 에서 100 偈/戒으로 농도가 증가할수록 전자공여능이 증가하였다 복분자 메탄올 추출물은 100 园砒 농도에서 ascorbic acid나 BHT 보다 더 우수한 전자공여능을 나타내었으며, 석곡, 곡정초 및 매미허물의 메탄올 추출물은 각각 92%, 83%와 60%로 뛰어난 전자공여능을 가지고 있었다. 반면에 진황정의 경우 20%의 전가공여능을 가져 DPPH radical에 대한 전자공여능이 그다지 우수하지 않음을 알 수 있었다. 7종의 천연물 메탄올 추출물 중 복분자와 석곡 추출물은 ascorbic acid나 BHT와 유사한 전자공여능을 가지고 있었다
- 복분자 추출물의 경우, 과산화수소에 의한 ABTS radical 생성 저해 작용 검사뿐만 아니라, DPPH 전자공여능 시험, SOD 유사활성 검사에서 모두 뛰어난 작용을 나타냈다. 복분자에는 열매 100 g당 약 0.
- 1). 실험에 사용한 모든 천연물 추출물은 각기 정도의 차이는 있지만 0.1 에서 100 偈/戒으로 농도가 증가할수록 전자공여능이 증가하였다 복분자 메탄올 추출물은 100 园砒 농도에서 ascorbic acid나 BHT 보다 더 우수한 전자공여능을 나타내었으며, 석곡, 곡정초 및 매미허물의 메탄올 추출물은 각각 92%, 83%와 60%로 뛰어난 전자공여능을 가지고 있었다. 반면에 진황정의 경우 20%의 전가공여능을 가져 DPPH radical에 대한 전자공여능이 그다지 우수하지 않음을 알 수 있었다.
- 이상에서와 같이 안질환 치료에 효과가 있는 것으로 알려져 있는 천연물들의 항산화작용을 알아본 결과, 6종의 천연물돌이 항산화작용을 가지고 있음을 확인하였다. 또한 항산화 작용 중 각 검사법에 따라 활성을 나타내는 정도의 차이가 나타나 이들 천연물 각각이 특이한 기전으로 항산화 작용을 한다는 것을 밝혀냈다.
후속연구
- 2). 곡정초 추출물과 복분자 추출물은 free radical 제거능뿐만 아니라 peroxidase 활성에 영향을 미칠 가능성도 있으리라 여겨지며 추후 작용기전에 대한 심도있는 연구가 요구된다.
- 따라서 본 연구 결과에서 복분자의 뛰어난 DPPH 전자 공여능을 나타나는 생리활성 물질 중의 하나가 q니ercetin일 가능성이 높다고 여겨진다. 그러나 querceiin의 과산화수소에 의한 ABTS radic시 생성 저해 작용이나 SOD 유사 활성에 대한 연구는 수행된 바가 없으므로 복분자에서의 생리활성물질의 추적과 함께 본 연구에서 밝힌 바와 같은 복분자의 뛰어난 ABTS radical 생성 저해 작용 및 SOD 유사활성이 querceHn에 의한 것인지에 대한 연구가 필요하다
- 또한, 녹내장 환자의 경우 SOD의 활성이 크게 떨어져 정상인의 64% 수준까지 감소된다히. 본 연구에서 여정자 추출물의 SOD 유사활성이 뛰어난 것으로 보아 여정자로부터 녹내장으로 인한 시력감퇴나 안구 건조 둥에 효과가 있는 생리활성 물질을 추적하는 연구를 진행할 가치가 있으리라 여겨진다.
- 또한 항산화 작용 중 각 검사법에 따라 활성을 나타내는 정도의 차이가 나타나 이들 천연물 각각이 특이한 기전으로 항산화 작용을 한다는 것을 밝혀냈다. 추후 이들 천연물의 생리활성물질의 추적과 함께 작용 기전에 대한 심도 있는 연구가 진행된다면 녹내장이나 백내장, 안건조중과 같이 노화와 관련된 안질환에 유용하게 사용될 수 있으리라 사료된다.
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