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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 in vitro assay systems를 사용하여 캐모마일의 항산화 효과를 측정함과 동시에 만성퇴행 성질 환의 예방과 노화 억제를 위한 기능성 식품소재로 이용할 수 있는지 알아보고자 하였다.
- 페놀성 화합물은 식품계에 널리 분포되어 있는 2차 대사 산물의 하나로서 다양한 구조와 분자량을 가지며 , 이 들은 phenolic hydroxyl기를 가지고 있기 때문에 단백질 등의 거대 분자들과 결합하는 성질을 가지며, 항산화, 항균 생물 활성 효과 등의 생리 활성 기능(14)을 가지는 것으로 알려져 있어 천연 항산화제의 개발을 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 따라서 추출물에 함유된 페놀성 화합물의 함량을 조사하였다. 본 실험에서 사용한 캐모마일 추출물의 phenol 함량을 측정 한 결과 Table 1과 같이 열수 추출물은 23.
- 캐모마일(Me?成oaria chamomilla L.)을 성인병 예방을 위한 기능성 식품 소재로 이용하기 위하여 추출물의 생리활성 효과를 조사하였다. 추출물의 마 l enol 함량은 열수 추출물이 23.
제안 방법
- DPPH( a, a -diphenyl-8-pic호ylhydrazyl) radical에 대한 소거활성은 Blois의 방법(10)에 준하여 변형하여 측정하였다. 추출물 1 mL(열수추출물 0.
- H. pylori 최적 배지 plate에 H. pylori 균 100 UL를 분주하여 멸균 유리 봉으로 도말한 다음, 멸균된 disc paper($ 8 mm)를 올리고 0.45 pm membrane filter로 제균한 각 추출물 100 μ丄를 흡수시키고, 대조 구로는 멸균수를 흡수시킨 후 37℃의 미호기성 조건에서 24시간 동안 incubation 한 다음, disc 주위의 시 ear zone 생성 유무를 확인하였다.
- 로서 표준 균주인 ATCC 43504를 사용하였다. H. pylori의 배양에는 최적배지(special pepton 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)를 사용하여 미 호기성 조건을 유지 시 켜주기 위중 H 서 10% CO2 incubator를 이용하였으며, incu- batoi■의 습도는 항상 95% 이 상으로 유지하였으며 , agar plate 상에서 배양은 37℃로 48~72시간 동안 실시하였다.
- 시료의 페놀 분리 에 사용한 HPLC는 Agilent 1100 series오+ VWD 1100 detector를 사용하였고 이 동상으로는 메탄올과 phosphoric acid를 사용하였으며 용리 조건은 메탄올 60%와 phosphoric acid 40%를 처음 8분 동안 유지하였으며, 7분 동안 phosphoric acid 0%와 메 탄올 100%를, 3분 동안 phosphoric acid 100%로, 메탄 올을 0%로 감소 시킨 후 7분을(total running time; 25 min) 유지하였다. 각 페놀 화합물의 정량은 protocatecuic acid, caffeic acid, chlorogenic acid, courmaric acid, rosemarinic acid 및 quercetin을 이용한 표준 곡선으로 환산하였다.
- 등은 일제 특급시약을 사용하였다. 시료의 페놀 분리 에 사용한 HPLC는 Agilent 1100 series오+ VWD 1100 detector를 사용하였고 이 동상으로는 메탄올과 phosphoric acid를 사용하였으며 용리 조건은 메탄올 60%와 phosphoric acid 40%를 처음 8분 동안 유지하였으며, 7분 동안 phosphoric acid 0%와 메 탄올 100%를, 3분 동안 phosphoric acid 100%로, 메탄 올을 0%로 감소 시킨 후 7분을(total running time; 25 min) 유지하였다. 각 페놀 화합물의 정량은 protocatecuic acid, caffeic acid, chlorogenic acid, courmaric acid, rosemarinic acid 및 quercetin을 이용한 표준 곡선으로 환산하였다.
대상 데이터
- Butylated hydroxytoluene(BHT), yeast extract, beef extract, pyruvic acid, P-carotene, H2O2, linoleic acid, tween 40, a, a -diphenyl-P-picrylhydrazyl(DPPH), xanthine oxidase, xanthine, angiotensin converting enzyme(ACE), hipp- uryl-L-histidyl-L-leucine(HHL), hippuric acid, gallic acid 등은 Sigma 사(USA)의 특급시약을 사용하였으며, phosphoric acid, Folin-Ciocalteu시약, trichloroacetic acid, NasCOg, HC1 등은 일제 특급시약을 사용하였다. 시료의 페놀 분리 에 사용한 HPLC는 Agilent 1100 series오+ VWD 1100 detector를 사용하였고 이 동상으로는 메탄올과 phosphoric acid를 사용하였으며 용리 조건은 메탄올 60%와 phosphoric acid 40%를 처음 8분 동안 유지하였으며, 7분 동안 phosphoric acid 0%와 메 탄올 100%를, 3분 동안 phosphoric acid 100%로, 메탄 올을 0%로 감소 시킨 후 7분을(total running time; 25 min) 유지하였다.
- py- /oh.로서 표준 균주인 ATCC 43504를 사용하였다. H.
- 본 실험에 사용한 캐모마일(M# chamomilla L.)은 2004년 6월에 상주시의 캐모마일 농장에서 재배된 다이어즈 캐모마일을 분양받아 실온의 그늘에서 건조시킨 것을 사용하였으며, 4℃에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
- 실험에 사용한 균주는 위, 십이지장궤양 원인균인 H. py- /oh.로서 표준 균주인 ATCC 43504를 사용하였다.
이론/모형
- 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis 방법 (9)으로 측정 하였으며, 캐모마일 추출물 1 ml工에 95% ethanol 1 ml/} 증류수 5 mL를 가한 액에 1 N Folin-ciocalteu reagent 0.5 mL을 가하고 5분간 정치 시 킨 후 1 mg 5% Na2CO3 용액을 가중!" 였다. 이 혼합액을 1시간 동안 정치한 다음 분광광도계(UV/ Vis Spectrophotometer, Jasco, Japan)를 사용하여 725 nm 에서 흡광도를 측정하였다.
- ACE 저해 효과 측정은 Cushman 등의 방법 (12)에 의하여 행하였다. 즉, 반응구는 0.
- Beta-carotene-^- Andarwulan 등의 방법 (11) 으로 측정 하였다. 10 mg - carotene/50 mL 의 chloroform 용액 1 mL 에 20 11L linoleic acid, 184 μL Tween 40오+ 50 mL H2O2를 가하여 emulsion을 만들고, 5 mL의 emulsion에 추출물 100 μL (열수 추출물 24 yg, 알콜추출물 25 昭의 phenol 함유)를 혼합하여 vortex로 잘 섞어준 뒤 50℃에서 30분간 방치한 후 식혀주고, 470 nm에서 다음과 같은 식으로 계산하였다.
- XOase 활성 저해 측정법은 Stirpe와 Corte(13)의 방법에 준하여 측정하였다. 즉, 반응구는 0.
성능/효과
- 42 mm의 clear zone이 관찰되어 60% 알 콜추출물에서 만 낮은 저 해 활성이 있는 것으로 판단되었다. ACE 저해 효과는 열수 추출물이 87.98%, 60% 알콜추출물이 91.36%의 저 해 효과를 나타내 어 높은 고혈압 효과를 나타내었다. XOase에 대한 억제 효과는 열수 추출물이 73.
- H. pylori 평판 최적 배지 plate에 H. pylori 균 100 11L를 도말하고, 멸균 disc paper(4> 8 mn)에 추출물 100 虬를 흡수 시켜, 37℃의 미호기성 조건에서 24시간 동안 incubation 한 다음, disc 주위의 clear zone 크기를 측정한 결과 Table 4에 서와 같이 열수 추출물의 경우 clear zone이 관찰되지 않았으며, 60% 알콜추출물의 경우 200 Ug/mL의 농도일 때 만 9.42 mm의 clear zone이 관찰되어 H. py/cn.에 대하여 60% 알콜추 출물만이 비교적 낮은 항균 활성을 갖는 것으로 확인되었다.
- HPLC 분석 결과 Table 2와 같이 캐 모마일 추출물의 pro- tocatecuic acid, caffeic acid, chlorogenic acid, coumaric acid, rosemarinic acid, quercetin의 양을 측정한 결과 특히 열수추 줄물에서 rosemarinic acid와 quercetin이 4.96±0.10 mg/g 과 4.08 + 0.11 mg/g의 함량으로 함량이 높게 나타났으며, 60% 알콜추출물에서도 rosemarinic acid와 quercetin0] 9.46 ±0.26 mg/g과 7.30+1.57 mg/g으로 높은 함량을 나타내 었 다. 캐 모 마일의 HPLC 분석 결과 생리활성 효과가 높은 rosemarinic acid, quercetin의 함량이 많은 것으로 보아(16) 생리 활성 효과가 높을 것으로 추측되었다.
- 36%의 저 해 효과를 나타내 어 높은 고혈압 효과를 나타내었다. XOase에 대한 억제 효과는 열수 추출물이 73.48%, 60% 알콜추출물이 81.96%의 저해 효과를 나타내어 XOase에 대한 높은 저해를 관찰할 수 있었다. 이러한 결과로 캐모마일 의 60% 알콜추출물이 항산화제, 고혈압 및 항 관절 염 소재로의 개발이 기대되어었다.
- 캐모마일의 HPLC 분석 결과 생리활성 효과가 높은 rosemarinic acid, quercetin의 함량이 많은 것으로 보아 생리 활성 효과가 있을 것으로 사료된다. 각 추출물의 항산화 효과는 DPPH가 열수 추출물과 60% 알콜추출물이 각각 91.05%와 95.49%로 높게 나타났고, antioxidant protection factor (PF) 는 열수 추출물이 0.71 ±0.02로 지용성 물질 에 대한 항산 화력은 낮았으나, 60% 알콜추출물은 1.48 ±0.03으로 높은 PF를 나타내 어 열수 추출물보다는 60% 알콜추출물이 지용성 에 대한 항산화력이 더 높다는 것을 알 수 있었다. Helicobater 砂/。口.
- 특히 인간의 노화와 함께 만성적 질병을 일으키는 원인을 억제하거 나 치유하기 위해 식품으로부터 유래하는 생리활성을 나타내는 기능성 성분들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며(1), 류마티스성 관절염, 세균성이나 바이러스성 감염, 심장병, 파킨스씨병, 알츠하이머, 암, 세포 노화 등이 활성산소에 의해 유발된다고 알려져 있다(2). 따라서 이러한 활성 산소를 억제 하는 항산화 저 해 제로서 butylated hydroxy anisol(BHA) 등 합성 항산화제와 천연항 산화제인 phenolic compound, ascorbic acid, tocopherol, carotenoid, flavonoid, maillard reaction product, amino acid, peptide 그리고 단백질 등이 있으며, 이런 성분들은 대부분 과일이나 야채, 식물잎과 같은 식 물성 원료에 다량으로 함유되어 있는 것으로 확인되었다(3). 천연항산화제들은 항산화력이 비교적 낮고 합성 항산화제의 경우는 생체효소 및 지방의 변이원성 및 독성으로 인체에 암을 유발한다는 보고가 있어 (4)보다 안전하고 효력이 강한 천연항산화제의 개발이 요구되고 있다.
- 캐 모 마일의 HPLC 분석 결과 생리활성 효과가 높은 rosemarinic acid, quercetin의 함량이 많은 것으로 보아(16) 생리 활성 효과가 높을 것으로 추측되었다. 또한 열수추출물의 경우 알콜추출물에 비해 이들 simple phenol 함유량이 다소 높은 것으로 측정 되어 생리 활성 효과가 알콜추출물에 비해 다소 떨어질 것으로 예상이 되었다.
- 따라서 추출물에 함유된 페놀성 화합물의 함량을 조사하였다. 본 실험에서 사용한 캐모마일 추출물의 phenol 함량을 측정 한 결과 Table 1과 같이 열수 추출물은 23.64±0.35 mg/g 이 었으며 , 60% 알콜추출물은 24.98±0.20 mg/g으로 60% 알 콜추출물의 phenol 함량이 다소 높은 것으로 확인되었다. Clark 등(15)은 식물체에 함유된 페놀성 물질이 항균 활성을 나타낸다고 보고하였는데 캐모마일의 각 추출물에서는 페놀성 물질의 함량이 비교적 높게 나타나 천연 항균제 및 생리활성 물질로의 다용 기능을 추측할 수 있었다.
- py/cn.에 대하여 60% 알콜추 출물만이 비교적 낮은 항균 활성을 갖는 것으로 확인되었다.
- Helicobater 砂/。口.에 대한 추출물의 항균 활성은 열 추 추출물의 경우 clear zone이 나타나지 않았으며, 60% 알콜추출물의 경우 200 眼/ mL의 농도일 때 9.42 mm의 clear zone이 관찰되어 60% 알 콜추출물에서 만 낮은 저 해 활성이 있는 것으로 판단되었다. ACE 저해 효과는 열수 추출물이 87.
- 일반적으로 phenol 유래의 화합물과 단백질과의 결합은 단백질의 아미드 결합과 페놀성 수산기 간의 수소결합에 의한 반응으로 단백질과 복합체의 침전물을 형성한다. 이런 현상 은 pH, 이온강도, 단백질 및 phenol 농도에 의한 상호작용으 로 비경쟁적 효소를 저해함으로서 효소의 용해성 및 안정성을 저 하시 켜 효소의 불활성화를 일으키는 것으로 보고되고 있으며(23), 추출물의 ACE에 대한 저 해 효과를 측정 함으로서 항고혈압 효과를 살펴본 결과 Table 5와 같이 열수 추출군에서 57.98%의 ACE에 대한 저해력을 나타내었고, 60% 알콜 추출물에서 91.36%의 높은 저해 활성을 나타내어 산업화 가능성을 확인 시켜 주었다.
- )을 성인병 예방을 위한 기능성 식품 소재로 이용하기 위하여 추출물의 생리활성 효과를 조사하였다. 추출물의 마 l enol 함량은 열수 추출물이 23.64 + 0.35 mg/g이었으며, 60% 알콜추출물은 24.98±0.20 mg/g으로 60% 알콜추출물의 phenol 함량이 다소 높게 나타났다. 캐모마일의 HPLC 분석 결과 생리활성 효과가 높은 rosemarinic acid, quercetin의 함량이 많은 것으로 보아 생리 활성 효과가 있을 것으로 사료된다.
- 캐모마일 추출액의 전자공여 능을 측정한 결과 Table 3에 나타내었다. 캐모마일 추출액은 열수 추출물에서 91.05%였으며, 60% 알콜추출물은 95.49%로 높은 전자공여 효과를 보여주었으며, 폴리페놀 함량과 비슷한 경향을 나타내 었다. Antioxidant protection factor(PF)의 측정 을 위하여 carotene을 첨가한 linoleic acid emulsion을 사용하여 캐모마일 추출물의 항산화력을 측정한 결과 Table 3에서와 같이 60% 알콜추출물은 PF 1.
- 20 mg/g으로 60% 알콜추출물의 phenol 함량이 다소 높게 나타났다. 캐모마일의 HPLC 분석 결과 생리활성 효과가 높은 rosemarinic acid, quercetin의 함량이 많은 것으로 보아 생리 활성 효과가 있을 것으로 사료된다. 각 추출물의 항산화 효과는 DPPH가 열수 추출물과 60% 알콜추출물이 각각 91.
후속연구
- 96%의 저 해 효과를 나타내 어 XOase에 대한 높은 저 해 효과를 관찰할 수 있었다. 이러한 결과로 볼 때 캐모마일 함유된 phenole 물질은 gout의 예방 또는 생약 치료제로서의 이용 가능성이 매우 높다고 할 수 있겠다.
- 96%의 저해 효과를 나타내어 XOase에 대한 높은 저해를 관찰할 수 있었다. 이러한 결과로 캐모마일 의 60% 알콜추출물이 항산화제, 고혈압 및 항 관절 염 소재로의 개발이 기대되어었다.
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