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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 국내의 천연자원 및 부산물로부터 기능성을 갖는 다양한 물질을 탐색하여 자원의 효율적인 이 용, 즉 새로운 기능성을 함유한 생리활성물질 발굴 및 국민 보건 증진에 기여할 수 있다는 측면에서 가시오갈피 열매 의 활용 방안을 높이기 위한 연구의 자료로서 가시오갈피 열매의 성분 분석을 하였고, 기능성 소재를 탐색하기 위한 일환으로 가시오갈피 열매의 각종 추출물을 이용하여 항산 화 및 항균활성에 대하여 연구하였다.
가설 설정
- 1)Amout required for 50% reduction of DPPH (0.1mM) after 30min.
제안 방법
- 가시오갈피 열매의 기능성 생리활성 물질로서의 활용도 를 높이기 위하여 가시오갈피 열매의 일반성분 분석과 항 산화 활성, 항균활성을 조사하였다. 가시오갈피 열매의 일 반성분 중 탄수화물의 함량이 72.
- 가시오갈피의 분말 약 50 g을 추출용기 에 넣고 시료중량 20배(1 L)의 에탄올, 메탄올, chlorofbrm,물, 75% 에탄올, 75% 메탄올 각각의 용매로 추출하였다. 주줄한 용액은 vacuum rotary evaporator로 감압 농축하여추출물을 얻었으며 , 추출수율(%)을 계산하였다.
- 시료의 항균력 검색은 한천배지확산법 (disc plate method)으로 측정하였다. 각각의 시료 용 액을 0.45 μm membrane filter로 여 과하여 제 균하고, 멸균 된 paper disc에 시료 100mg/ml 20 μ1, 대조군으로 50 mg/ ml kanamycin 20 μl을 loading하여 흡수시키고 건조시킨 후 시험용 평판배지 위에 밀착시킨 다음 4℃ 냉장고에서 1시 간 방치 후 37℃ incubatoi에서 24~48시간 배양 후 disc 주 변의 inhibition clear zone의 직경을 mm단위로 측정하여 비교하였다.
- 0 ml를 넣어 실온에서 10분간 방치하였다. 반응 액에 증류수 5.0 이를 가하여 과잉의 acetic anhydride를 분 해 후, dichloromethane 1.0 ml를 넣어 혼합 후, 분리된 하층 을 GLC(Hewlett-packard 5830)를 이용하여 분석하였다. GLC의 분석 조건은 Table Ⅱ에 표시하였다.
- 시료를 chlorofbrm:methanol(2:l, v/v)용액으로 지방질을 추출 정제한 후, W* )검화하여 14% borontri-fluoride로 methylation한 후, gas lipid chromatography(GLC) (Agilent 6890 N gas chromatograph)로 분*) 석하였다." 즉, 총 지 방질 약 25 mg을 취 하여 0.
- 1 mM DPPH (l, l-dipehnyl-2-picrylhy-drazyl) 2 ml씩을 균일하게 혼합한 다음, 실온에서 30분간 방 치한 후, 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 IC50(^g/ ml)은 추출물을 첨가하지 않은 대조군의 값을 50% 감소시 키는 추출물의 농도를 나타냈으며 , 기존의 항산화제인 BHT(t-butylated hydroxy toluene), a-tocopherol(SIGMA사) 및 ascorbic acid(SIGMA사)를 비교하였고, free radical scaven ging activity는 다음과 같이 계산하였다.''
- 가시오갈피의 분말 약 50 g을 추출용기 에 넣고 시료중량 20배(1 L)의 에탄올, 메탄올, chlorofbrm,물, 75% 에탄올, 75% 메탄올 각각의 용매로 추출하였다. 주줄한 용액은 vacuum rotary evaporator로 감압 농축하여추출물을 얻었으며 , 추출수율(%)을 계산하였다.
- 추출물의 검체를 적당한 농도로 각각의 용매로 희석한 용액 2 ml과 0.1 mM DPPH (l, l-dipehnyl-2-picrylhy-drazyl) 2 ml씩을 균일하게 혼합한 다음, 실온에서 30분간 방 치한 후, 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 IC50(^g/ ml)은 추출물을 첨가하지 않은 대조군의 값을 50% 감소시 키는 추출물의 농도를 나타냈으며 , 기존의 항산화제인 BHT(t-butylated hydroxy toluene), a-tocopherol(SIGMA사) 및 ascorbic acid(SIGMA사)를 비교하였고, free radical scaven ging activity는 다음과 같이 계산하였다.
- 항균활성 측정용 균주는 Gram음성 (-)균인 Escherichiacoll ATCC25922, Gram양성(+)균인 Staphylococus aureus ATCC25923을 사용하였으며, 균주는 10 ml nutrient broth배지에 접종하고 37℃에서 24시간 배양하여 사용하였다. 항 균성 시험용 평판 배지는 nutrient broth에 1.5%의 agar를 가 하여 살균한 후 petri dish에 15 ml씩 분주하여 기층배지로 하고, 이 에 0.8% agar함유 nutrient 배지를 각각 5 ml씩 시 험관에 분주하여 멸균한 후 45℃ 수욕상에 보존하면서 시 험균액 0.1 ml을 무균적으로 첨가하여 기층용 배지 위에 고 르게 퍼지도록 도포 한 뒤 응고시켜 2중의 균 접종 평판배 지를 만들어 사용하였다. 시료의 항균력 검색은 한천배지확산법 (disc plate method)으로 측정하였다.
대상 데이터
- 시료를 chlorofbrm:methanol(2:l, v/v)용액으로 지방질을 추출 정제한 후, W* )검화하여 14% borontri-fluoride로 methylation한 후, gas lipid chromatography(GLC) (Agilent 6890 N gas chromatograph)로 분*) 석하였다." 즉, 총 지 방질 약 25 mg을 취 하여 0.5 N NaOH methanol용액1.5 ml를 가하여 100℃에서 5분간 검화시킨 후 14% BF3- MeOH 용액 2.0 ml를 가해 100℃에서 30분간 가온하여 지 방산 methylester로 한 후, isooctane 1.0 ml와 포화 NaCl 용 액 5.0 ml를 가해 추출하여 isooctane층을 취하여anhydrous로 탈수 후, GLC 분석시료로 사용하였다. 분석 시 검출기는 FID, 칼럼은 ZB-Wax(30mx0.
- 본 실험에 사용한 가시오갈피 (Acanthopanax senticosus HARMS)열매는 강원도 정선군 산지에서 자생하는 것을 채집하여 건조한 후 미분하여 시료로 사용하였다.
- 0 ml를 가해 추출하여 isooctane층을 취하여anhydrous로 탈수 후, GLC 분석시료로 사용하였다. 분석 시 검출기는 FID, 칼럼은 ZB-Wax(30mx0.25 mm idx0.25 jim <”)모세관 컬럼 (capillary column)을 사용하였으며, GLC의 분석 조건은 Table Ⅰ에 나타내었다.
- 항균활성은 paper disc법19)으로 측정하 였다. 항균활성 측정용 균주는 Gram음성 (-)균인 Escherichiacoll ATCC25922, Gram양성(+)균인 Staphylococus aureus ATCC25923을 사용하였으며, 균주는 10 ml nutrient broth배지에 접종하고 37℃에서 24시간 배양하여 사용하였다. 항 균성 시험용 평판 배지는 nutrient broth에 1.
이론/모형
- 무기질 시료의 전처리는 황산-질산 분해법으로 분해 한 후, 일정용액으로 하여 atomic absorptionspectrophotometer(AnalytikjenaAG NOVA330, Germany)로분석하였다.'2)Calcium은 P의 간섭을 피하기 위하여 AAS 의 방법에 따라 KC1 을 첨가하여 nitros oxide-acetylene gas 를 사용하였다. P는 UV/VIS spectrophotometer DU 800 (Beckman Coulter, USA)을 이용하여 몰리브덴 청 비색법으로 분석하였다.
- 11) 즉, 수분은 105℃ 상압건조법 , 조지방 함량은 Geijardt Co.(Germany)의 Soxtherm을 이용하여 Soxhlet 추출법으로, 조단백질은 단백질 자동분석 장치(2300 Kjeltec Analyzer Unit, Foss Tecator, Co. Sweden)를 이용하여, 질소계수 6.25 를 곱하여 조단백질 함량(%)으로 표시하였다. 조회분은 550℃C 에서 백색에서 회백색의 회분이 얻어질 때까지 회화하여 정 량하였다.
- '2)Calcium은 P의 간섭을 피하기 위하여 AAS 의 방법에 따라 KC1 을 첨가하여 nitros oxide-acetylene gas 를 사용하였다. P는 UV/VIS spectrophotometer DU 800 (Beckman Coulter, USA)을 이용하여 몰리브덴 청 비색법으로 분석하였다.
- 무기질 시료의 전처리는 황산-질산 분해법으로 분해 한 후, 일정용액으로 하여 atomic absorptionspectrophotometer(AnalytikjenaAG NOVA330, Germany)로분석하였다.'2)Calcium은 P의 간섭을 피하기 위하여 AAS 의 방법에 따라 KC1 을 첨가하여 nitros oxide-acetylene gas 를 사용하였다.
- 성분분석은 AOAC 방법에 따라 수행하였다.11) 즉, 수분은 105℃ 상압건조법 , 조지방 함량은 Geijardt Co.
- 1 ml을 무균적으로 첨가하여 기층용 배지 위에 고 르게 퍼지도록 도포 한 뒤 응고시켜 2중의 균 접종 평판배 지를 만들어 사용하였다. 시료의 항균력 검색은 한천배지확산법 (disc plate method)으로 측정하였다. 각각의 시료 용 액을 0.
- 항균활성은 paper disc법19)으로 측정하 였다. 항균활성 측정용 균주는 Gram음성 (-)균인 Escherichiacoll ATCC25922, Gram양성(+)균인 Staphylococus aureus ATCC25923을 사용하였으며, 균주는 10 ml nutrient broth배지에 접종하고 37℃에서 24시간 배양하여 사용하였다.
성능/효과
- * 이러한 활성산소 종을 제거하는 항산화 효과가 있는 물질은 동물 과 식물에 널리 분포되어 있으며, 그 중 식물 분야에서 많 은 연구가 이루어져 있다.9)식물체는 광합성 과정에서 활성 산소 종 특히 superoxide 라디칼이 많이 생성되어, 이것으로 부터 보호할 수 있는 효소와 선택적으로 발달한 이차대사 산물의 방어체계가 발달되어 있기 때문에 식물에서 항산화 물질을 탐색하는 것은 의미 있는 것이라고 할 수 있다.10)
- 가시오갈피 열매 를 부패 및 변질을 방지하기 위한 천연보존제 개발의 일환 으로, 용매별 가시오갈피 열매 추출물의 항균활성을 paper disc 법에 의해 수행한 결과 Gram음성 (-)균인 Escherichia coil와 Gram양성(+)균인 Staphylococus aureus에서 모두 항 균활성을 보였다(Table Ⅷ). Escherichia coil에서는 물 추 출물의 inhibition clear zone 12 mm였고, 75% 에탄올 추출 물의 inhibition clear zone 11 mm였으며, 75% 메탄올 추출 물 inhibition clear zone 이 11 mm로 kanamycin(23 mm)과 비교하였을 때 직경은 작지만 항균활성을 보였다. Staphy lococus twez/s에서는 6가지 주줄물에서 모두 항균활성을 보 였다.
- 가시오갈피 열매의 지방산을 GLC로 분석한 결과를 Table Ⅴ에 나타냈다. Linoleic acid(C18:2)가78.157%로 가장 높았으며 , palmitic acid (Cl6:0) 12.238%, linolenic acid (Cl8:3) 4.502%, stearic acid (Cl 8:0) 2.887%,behenic acid (C22:0) 1.140%, palmitoleic acid (C16:l)1.056%, oleic acid (C18:l) 0.018% 순으로 나타났다. 총지방산 중 포화지방산은 16.
- Escherichia coil에서는 물 추 출물의 inhibition clear zone 12 mm였고, 75% 에탄올 추출 물의 inhibition clear zone 11 mm였으며, 75% 메탄올 추출 물 inhibition clear zone 이 11 mm로 kanamycin(23 mm)과 비교하였을 때 직경은 작지만 항균활성을 보였다. Staphy lococus twez/s에서는 6가지 주줄물에서 모두 항균활성을 보 였다. 특히 75% 에탄올 추출물과 75% 메탄올 추출물에서 inhibition clear zone직경이 15 mm로 가장 좋았으며 75%에 탄올 추출물과 75% 메탄올 추출물은 Gram음성(-)균인Escherichia coil와 Gram 양성(+)균인 Staphylococus aureus에서 모두 항균활성을 보였다.
- 가시오갈피 열매 를 부패 및 변질을 방지하기 위한 천연보존제 개발의 일환 으로, 용매별 가시오갈피 열매 추출물의 항균활성을 paper disc 법에 의해 수행한 결과 Gram음성 (-)균인 Escherichia coil와 Gram양성(+)균인 Staphylococus aureus에서 모두 항 균활성을 보였다(Table Ⅷ). Escherichia coil에서는 물 추 출물의 inhibition clear zone 12 mm였고, 75% 에탄올 추출 물의 inhibition clear zone 11 mm였으며, 75% 메탄올 추출 물 inhibition clear zone 이 11 mm로 kanamycin(23 mm)과 비교하였을 때 직경은 작지만 항균활성을 보였다.
- 가시오갈피 열매의 일반성분 을 분석한 결과는 Table Ⅲ에 나타내었다. 가시오갈피 열매 의 일반성분 중 탄수화물의 함량이 72.33%로 가장 높았다. 그 밖에 조지방, 수분, 조회분, 조단백 이 각각 10.
- 가시오갈피 열매의 무기성분을 분석한 결과는 Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, Zn 등 모두 9가지가 검출되었는데 그중 K의 함량이 5951.3 mg/100 g으로 가장 많았으며 , 다음으로 Ca>P>Mg>Na>Fe>Mn>Zn>Cu 순으로 나타났다.
- 가시오갈피 열매의 기능성 생리활성 물질로서의 활용도 를 높이기 위하여 가시오갈피 열매의 일반성분 분석과 항 산화 활성, 항균활성을 조사하였다. 가시오갈피 열매의 일 반성분 중 탄수화물의 함량이 72.33%로 가장 높았으며 무 기성분은 모두 9가지가 검출되었는데 K의 함량이 5951.3 mg/ 100 g로 가장 많았다. 주요 지방산은 linoleic acid, palmitic acid, linolenic acid, stearic acid, lignoceric acid, palmitoleicacid로 나타났으며, 구성당은 총 5종이 동정되었는데 galctose > xylose > glucose > mannose > arabinose 순으로 나타났다.
- 가시오갈피 열매 의 분말 약 50g 정도를 추출용기에 넣고 시료 중량 20배 (1 L)의 에탄올, 메탄올, chloroform, 물, 75% 에탄올, 75% 메탄올 등 각각의 용매로 추출한 추출물의 수율을 구한 것 이 Table Ⅵ와 같다. 수율은 물 추출물에서 31.48%로 가장 많았으며, 다음으로 에탄올 추출물이 11.44%, 메탄올 추출 물이 15.94%, 75% 에탄올 추출물이 18%, 75% 메탄올 추 출물이 19%, chloroform 추출물이 5.86%의 순으로 나타났다. 가시오갈피 열매의 추출수율이 줄기, 뿌리, 잎의 추출 수율2。)보다 훨씬 높은 것으로 나타났다.
- 3 mg/ 100 g로 가장 많았다. 주요 지방산은 linoleic acid, palmitic acid, linolenic acid, stearic acid, lignoceric acid, palmitoleicacid로 나타났으며, 구성당은 총 5종이 동정되었는데 galctose > xylose > glucose > mannose > arabinose 순으로 나타났다. 항산화 효과는 물 추출물에서 57.
- Staphy lococus twez/s에서는 6가지 주줄물에서 모두 항균활성을 보 였다. 특히 75% 에탄올 추출물과 75% 메탄올 추출물에서 inhibition clear zone직경이 15 mm로 가장 좋았으며 75%에 탄올 추출물과 75% 메탄올 추출물은 Gram음성(-)균인Escherichia coil와 Gram 양성(+)균인 Staphylococus aureus에서 모두 항균활성을 보였다. 식중독을 일으키는 그람음성균인 Escherichia co/z와 그람양성균인 Staphylococus aureus 에서 항균성이 나타났음으로 가시오갈피 열매 추출물에서 항균성 물질을 기대할 수 있다.
- 주요 지방산은 linoleic acid, palmitic acid, linolenic acid, stearic acid, lignoceric acid, palmitoleicacid로 나타났으며, 구성당은 총 5종이 동정되었는데 galctose > xylose > glucose > mannose > arabinose 순으로 나타났다. 항산화 효과는 물 추출물에서 57.3 µg/ml로 가장 높았고, 항 균활성은 Gram음성 (-)균인 Escherichia coil에서는 물 75% 에탄올, 75% 메탄올 추출물에서 , Gram消 (+) 균인 Staphy lococus az/reus에서는 모든 추출물에서 항균활성을 보였다.
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