[국내논문]뽕잎(Morus alba L.)의 물과 80% Ethanol 추출물의 Angiotensin Converting Enzyme과 Xanthine Oxidase에 대한 활성억제효과 탐색 Inhibitory Effects of Water and 80% Ethanol extracts from Mulberry Leaves (Morus alba L.) on Angiotensin Converting Enzyme and Xanthine Oxidase원문보기
생리활성을 갖는 새로운 기능성 물질을 개발할 목적으로 108종의 뽕잎을 이용하여 물과 80% 에탄올 추출물을 제조하고 이들의 Angiotensin converting enzyme(ACE) 활성억제효과 및 XOase(xanthine oxidase) 활성억제효과를 탐색하여 본 결과, 페놀함량이 물 추출물에서는 각자용산, 대정선 등 10종이, 80% 에탄올 추출물에서는 와룡, 하수상 등 23종이 15 mg/g 이상의 총 페놀함량을 나타내었으며, Angiotensin converting enzyme (ACE) 활성억제효과는 야마나까다까스께, 미지로 등 10종이 물 추출물 및 80% 에탄올 추출물에서 동시에 100%의 활성억제효과를 나타내었으며, 그 외 청일뽕 등 34종은 물 추출물에서, 원주고조 등 34종은 80% 에탄올 추출물에서 90% 이상의 활성억제효과를 나타내었다. 또한 XOase(xanthine oxidase) 활성억제효과는 물 추출물에서 청십조생, 수원상3호 등 5종이, 80% 에탄올 추출물에서 적목이 50% 이상의 활성억제효과를 나타내었으며, 그 외 수원뽕 등 27종은 물 추출물에서, 홍올뽕 등 21종은 80% 에탄올 추출물에서 약간씩의 효과를 나타내었다. 이상의 결과, g당 페놀함량이 적은 뽕잎이지만 높은 생리활성기능을 나타내는 여러 종의 뽕잎 물과 80% 에탄올 추출물들은 항고혈압 및 항관절염의 효과가 있는 기능성 식품소재로 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.
생리활성을 갖는 새로운 기능성 물질을 개발할 목적으로 108종의 뽕잎을 이용하여 물과 80% 에탄올 추출물을 제조하고 이들의 Angiotensin converting enzyme(ACE) 활성억제효과 및 XOase(xanthine oxidase) 활성억제효과를 탐색하여 본 결과, 페놀함량이 물 추출물에서는 각자용산, 대정선 등 10종이, 80% 에탄올 추출물에서는 와룡, 하수상 등 23종이 15 mg/g 이상의 총 페놀함량을 나타내었으며, Angiotensin converting enzyme (ACE) 활성억제효과는 야마나까다까스께, 미지로 등 10종이 물 추출물 및 80% 에탄올 추출물에서 동시에 100%의 활성억제효과를 나타내었으며, 그 외 청일뽕 등 34종은 물 추출물에서, 원주고조 등 34종은 80% 에탄올 추출물에서 90% 이상의 활성억제효과를 나타내었다. 또한 XOase(xanthine oxidase) 활성억제효과는 물 추출물에서 청십조생, 수원상3호 등 5종이, 80% 에탄올 추출물에서 적목이 50% 이상의 활성억제효과를 나타내었으며, 그 외 수원뽕 등 27종은 물 추출물에서, 홍올뽕 등 21종은 80% 에탄올 추출물에서 약간씩의 효과를 나타내었다. 이상의 결과, g당 페놀함량이 적은 뽕잎이지만 높은 생리활성기능을 나타내는 여러 종의 뽕잎 물과 80% 에탄올 추출물들은 항고혈압 및 항관절염의 효과가 있는 기능성 식품소재로 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.
The objective of this research was to evaluate the ability of water and 80% ethanol extracts from one hundred eight mulberry leaves (Morus alba L.) to influence the inhibitory activity of angiotensin converting enzyme (ACE) and xanthine oxidase (XOase). The total phenol contents were that water extr...
The objective of this research was to evaluate the ability of water and 80% ethanol extracts from one hundred eight mulberry leaves (Morus alba L.) to influence the inhibitory activity of angiotensin converting enzyme (ACE) and xanthine oxidase (XOase). The total phenol contents were that water extracts of ten species (Kakjayongsan (Morus alba L.), Daejungsun (Morus alba L.) etc.) and 80% ethanol extracts of twenty three species (Waryoung (Morus alba L.), Hasusang (Morus alba L.) etc.) showed more than 15 mg/g. The inhibitory activity on angiotensin converting enzyme (ACE) were that ten species (YamanakkadakKaskke (Morus alba L.), Mijiro (Morus alba L.) etc.) showed 100% inhibition rate both of water extracts and 80% ethanol extracts. The rest, water extracts of thirty four species (Cheongilppong (Morus alba L.) etc.) and 80% ethanol extracts of thirty four species (Wonjukojo (Morus alba L.) etc.) showed inhibitory activity (above 90%) on ACE. Also, to search of xanthine oxidase (XOase) inhibition were that water extracts of five species (Cheongsipjosaeng (Morus alba L.), Suwon 3 (Morus alba L.) etc.) and 80% ethanol extracts of Jeokmok (Morus alba L.) showed inhibitory activity (above 50%) on XOase. This result revealed, strong biological activity in spite of has a little total phenol contents. These water and 80% ethanol extracts from mulberry leaves (Morus alba L.) are expected good candidate for development into anti-hypertentive and anti-gout sources.
The objective of this research was to evaluate the ability of water and 80% ethanol extracts from one hundred eight mulberry leaves (Morus alba L.) to influence the inhibitory activity of angiotensin converting enzyme (ACE) and xanthine oxidase (XOase). The total phenol contents were that water extracts of ten species (Kakjayongsan (Morus alba L.), Daejungsun (Morus alba L.) etc.) and 80% ethanol extracts of twenty three species (Waryoung (Morus alba L.), Hasusang (Morus alba L.) etc.) showed more than 15 mg/g. The inhibitory activity on angiotensin converting enzyme (ACE) were that ten species (YamanakkadakKaskke (Morus alba L.), Mijiro (Morus alba L.) etc.) showed 100% inhibition rate both of water extracts and 80% ethanol extracts. The rest, water extracts of thirty four species (Cheongilppong (Morus alba L.) etc.) and 80% ethanol extracts of thirty four species (Wonjukojo (Morus alba L.) etc.) showed inhibitory activity (above 90%) on ACE. Also, to search of xanthine oxidase (XOase) inhibition were that water extracts of five species (Cheongsipjosaeng (Morus alba L.), Suwon 3 (Morus alba L.) etc.) and 80% ethanol extracts of Jeokmok (Morus alba L.) showed inhibitory activity (above 50%) on XOase. This result revealed, strong biological activity in spite of has a little total phenol contents. These water and 80% ethanol extracts from mulberry leaves (Morus alba L.) are expected good candidate for development into anti-hypertentive and anti-gout sources.
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문제 정의
이러한 뽕잎은 중국의 청초점(靑草店)에서 당뇨병, 뇌 중풍, 각기병 등을 치료하는데 이용되고 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 108종의 뽕잎을 이용하여 식물자원에 풍부한 페놀 화합물이 Angiotensin converting enzyme(ACE) 및 Xanthine Oxidase(XOase) 등 기타 생리활성연구에 있어 큰 저해 효과를 일으킨다는 보고"7)를 토대로, 총 페놀함량을 측정하고, 그와 관련해 혈압상승효소인 Angiotensin converting enzyme(ACE)의 활성억제효과와 통풍을 일으키는 Xanthine Oxidase(XOase)의 활성억제효과를 측정하여 뽕잎의 종류에 따른 물과 80% 에탄올 추출물로의 생리활성효과를 탐색함으로써 새로운 기능성 식품 소재 개발을 위한 기초 자료를 확보하고자 하였다.
XOase저해제는 통풍, 신장결석, 허혈, 심근증을 일으키는 요산혈증(hyperuricemia)에 대한 치료제로 사용되어 왔으며, 현대와 같은 고령화 시대의 노년층을 위해서 XOase 저해제의 필요성이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 108종의 뽕잎 물과 80% 에탄올추출물로부터 XOase 활성억제효과를 탐색하고자 하였다. 그 결과, Table 7-8에서 보는 바와 같이 물 추출물에서는 청십조생, 수원상3호, 관동내A, 내다까, 간마사리 이상 5종이 50% 이상의 XOase 활성 억제 효과를 나타내었으며, 그 외 수원뽕을 비롯한 27종이 약간의 효과를 나타내었다.
제안 방법
식물에 존재하는 많은 phytochemical 중 페놀 화합물이나 플라보노이드류는 여러가지 식품에 널리 분포되어 있으며10-12)이 중 페놀 화합물은 phenolic hydroxyl기를 가지기 때문에 단백질 및 기타 거대 분자들과 결합하는 성질을 가지며, 항산화 효과 등의 여러 생리활성기능을 가진다'3)는 보고가 있어 Angiotensin converting enzyme(ACE) 활성 억제 효과 및 Xanthine Oxidase(XOase) 활성억제효과에 영향을 미칠 것으로 판단되는 뽕잎의 페놀성 화합물의 함량을 측정하였다. 108 여종 가운데 청일뽕의 경우, 물 추출물과 에탄올 농도별 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100%로 추출한 각 추출물의 총 페놀함량이 Fig. 1에서와 같이 80% 에탄올 추출물에서 그 함량이 가장 높게 측정되어, 이 결과를 토대로 본 연구에서는 각 뽕잎의 물 추출물과 페놀성 화합물 함량이 가장 높은 80% 에탄올 추출물을 대상으로 생리활성효과를 탐색하였다. 물 추출물과 80% 에탄올 추출물의 페놀성 화합물 함량을 측정한 결과, Table 3-4에서 보는 바와 같이 5.
대상 데이터
시료의 선정 및 추출물의 제조. 본 실험에서 사용된 뽕잎은 국립 상주대학교내 잠사곤충시험장과 경북 상주시에 소재 되어있는 잠사곤충시험장에서 108종을 획득하여, 이를 건조시킨 후 분쇄하여 저온저장 하면서 이용하였으며, 뽕잎의 물 추출물은 시료 1g을 증류수 200 ml 넣고 액이 100 mM 될 때까지 가열 한 후 냉각하고, 에탄올 추출물은 시료 1 g을 80% 에탄올 100 mZ에 가흐}여, 이들 모두를 150rpm에서 24시간 교반 추출한 뒤 10, 000rpm으로 15분간 원심분리하고, 각각의 상징액을 Whatman No. 1 여과지로 여과하여 시료로 사용하였다.
이론/모형
Xanthine Oxidase(XOase) 활성억제 측정. XOase 활성 억제측정은 Stirpe와 Corte5)의 방법에 따라 측정하였다. 즉 반응구는 0.
총 페놀함량의 측정. 시료 추출물의 총 페놀함량은 다음과 같이 Folin-Danis법으로 정량하였다시료액 1 m/에 95% 에탄올 1 ml, 증류수 5 ml, 그리고 1 N-Folinciocalteu시약 0.5 ml를 각각 가하여 잘 섞어주고 5분간 발색시킨 후, 5% Na2CO3 1 ml를 가하고 어두운 실온에 정치시킨 후 1시간 이내에 725 nm에서 흡광도를 측정하여 gallic acid를 이용한 표준곡선으로 양을 환산하였다.
성능/효과
1977년 ACE의 강력한 저해제인 captopril이 개발되었고 이후 Enalapril, Benazepril 등 수종의 ACE 저해제가 상품화되어 고혈압 치료제로서 이용되고 있다.18) 식품관련 분야에서의 ACE 저해제로서는 단백질 가수분해물, 돼지혈장에서 분리된 peptide 등의 주로 C말단에 proline을 가지는 peptide, 감귤류 및 과실류의 flavonoid 배당체류 등을 들 수 있는데, 이들 성분은 천연물이라는 측면에서 안전성이 높지만 ACE 저해에 대한 역가가 captopril 대비 1/20에 지나지 않아 보다 강력한 ACE 저해능을 갖는 천연물질에 대한 탐색이 지속적으로 이루어지고 있는데,19) 이러한 연구의 일환으로 뽕잎을 이용하여 각 품종별로 물과 80% 에탄올 추출물의 ACE 활성억제효과를 탐색한 결과, Table 5-6에서 보는 바와 같이 야마나까다까스께, 미지로, 히꼬지로, 사상5호, 천곡대엽, 군마아까끼, 청목노상, 모상, 당까이오바, 환엽상 이상 10종의 뽕잎이 물 추출물과 80% 에탄올 추출물 모두에서 100% 활성억제효과를 보여 아주 좋은 항 고혈압 예방 및 치료제로 이용이 가능할 것으로 사료되었으며, 그 외 물 추출물에서는 청일뽕을 비롯한 34종이, 80% 에탄올 추출물에서는 원주고조를 비롯한 34종이 90% 이상의 활성억제효과를 보였으며, 대부분의 추출물이 좋은 효과를 나타내는 것으로 보아 뽕잎의 고혈압 예방 효과가 아주 우수할 것으로 판단되었다. 이는 안 등20)과 김 등21)의 연구보고에서 ACE 활성억제효과가 식물자원의 풍부한 페놀 화합물의 작용에 의한 가능성이 높다는 보고와 Kamadae 등22) Funayama 등23)의 감나무 잎에서 분리한 phenol성 물질 중 flavonoid가 ACE 저해활성을 가진다는 보고에 따라 뽕잎추출물 중에 함유된 phenol성 물질에 의해 저해 활성이 나타나는 것으로.
있다.4)이러한 식물 자원 중 뽕잎은 2, 200여년 전부터 섭취되어 왔으며, 세계 최초의 의약서인 신농본초경(神農本草經)에 뽕잎과 뽕나무 뿌리껍질인 상백피(桑白皮)가 약으로 좋다고 기록되어 있어서 뽕나무를 섭취한 역사는 매우 길다. 그 후 소송(蘇頌), 신선복식방伊申仙服食方), 끽다양생기(喫茶養生記), 오처경(吾妻經), 본초강목(本草綱目) 등 중국과 일본의 한방서에서 뽕잎의 효과와 먹는 방법 등이 많이 기록되어 있는데, 우리 나라에서의 기록은 조선조 선조 때 허준의 동의보감(東醫寶鑑)에 '뽕잎은 따뜻하고 독이 없으며 각기(脚氣)와 수종(水腫)을 없애주고 대소장을 이롭게 하며 하기(丁氣)하고 풍통(風痛)을 없앤다.
그 결과, Table 7-8에서 보는 바와 같이 물 추출물에서는 청십조생, 수원상3호, 관동내A, 내다까, 간마사리 이상 5종이 50% 이상의 XOase 활성 억제 효과를 나타내었으며, 그 외 수원뽕을 비롯한 27종이 약간의 효과를 나타내었다. 80% 에탄올추출물에서는 적목이 50% 이상의 XOase 활성억제효과를 나타내었으며, 그 외 홍올뽕을 비롯한 21종이 약간의 효과를 나타내었다. 이와 같은 결과는 식물계에 존재하는 phenol성물질의 생리활성이 hydroxy기의 위치에 따라 각종 효소의 저해효과가 다르다는 연구보고와, galloyl기를 함유한 flavonoid 화합물이 XOase 저해효과가 우수하였으며 경쟁적으로 저해한다는 사실을 보고한 것26-27)을 토대로 각 추출물이 함유한 페놀성 물질의 차이에 의한 것으로 판단되었다.
따라서 본 연구에서는 108종의 뽕잎 물과 80% 에탄올추출물로부터 XOase 활성억제효과를 탐색하고자 하였다. 그 결과, Table 7-8에서 보는 바와 같이 물 추출물에서는 청십조생, 수원상3호, 관동내A, 내다까, 간마사리 이상 5종이 50% 이상의 XOase 활성 억제 효과를 나타내었으며, 그 외 수원뽕을 비롯한 27종이 약간의 효과를 나타내었다. 80% 에탄올추출물에서는 적목이 50% 이상의 XOase 활성억제효과를 나타내었으며, 그 외 홍올뽕을 비롯한 21종이 약간의 효과를 나타내었다.
8 mg/g으로 품종별로 다양한 함량을 나타내었으며, 이 중 물 추출물에서는 각자 용산, 대정선, 개량십문자, 국상10호, 율목, 국상20호, 부영상, 청목노상, 당까이오바, 부귀상 이상 10종의 뽕잎이 15 mg/g 이상의 페놀성 화합물 함량을 나타내었고, 80% 에탄올 추출물에서는 청일뽕, 와룡, 하수상, 양면상, 수성뽕, 국상27호, 수계뽕, 다호조생, 상반십문자, 각자용산, 개량십문자, 국상10호, 백광6 호, 대당상, 수획20, 청십조생, 율목, 사방소, 청목노상, 모상, 당까이오바, 단파상, 대축면 이상 23종의 뽕잎이 15 mg/g 이상의 페놀성 화합물 함량을 나타내었다. 또한 실험에 사용한 전체 시료 중 25%의 축무, 대정선 등 27종을 제외한 대부분은 물 추출물보다 80% 에탄올 추출물에서 더 높은 페놀성 화합물 함량을 나타내었다. 이는 곡류의 phenol성 물질이 60% 에탄올에서 주줄 수율이 가장 높다는 Zielinski와 Kozlowska-2] 결과"와 다소 상이하지만, 물 보다 극성유기용매에서 페놀성 물질의 용해도가 높게 나타났다는 보고와 부분적으로 일치하였다.
1에서와 같이 80% 에탄올 추출물에서 그 함량이 가장 높게 측정되어, 이 결과를 토대로 본 연구에서는 각 뽕잎의 물 추출물과 페놀성 화합물 함량이 가장 높은 80% 에탄올 추출물을 대상으로 생리활성효과를 탐색하였다. 물 추출물과 80% 에탄올 추출물의 페놀성 화합물 함량을 측정한 결과, Table 3-4에서 보는 바와 같이 5.0 mg/g-23.8 mg/g으로 품종별로 다양한 함량을 나타내었으며, 이 중 물 추출물에서는 각자 용산, 대정선, 개량십문자, 국상10호, 율목, 국상20호, 부영상, 청목노상, 당까이오바, 부귀상 이상 10종의 뽕잎이 15 mg/g 이상의 페놀성 화합물 함량을 나타내었고, 80% 에탄올 추출물에서는 청일뽕, 와룡, 하수상, 양면상, 수성뽕, 국상27호, 수계뽕, 다호조생, 상반십문자, 각자용산, 개량십문자, 국상10호, 백광6 호, 대당상, 수획20, 청십조생, 율목, 사방소, 청목노상, 모상, 당까이오바, 단파상, 대축면 이상 23종의 뽕잎이 15 mg/g 이상의 페놀성 화합물 함량을 나타내었다. 또한 실험에 사용한 전체 시료 중 25%의 축무, 대정선 등 27종을 제외한 대부분은 물 추출물보다 80% 에탄올 추출물에서 더 높은 페놀성 화합물 함량을 나타내었다.
80% 에탄올추출물에서는 적목이 50% 이상의 XOase 활성억제효과를 나타내었으며, 그 외 홍올뽕을 비롯한 21종이 약간의 효과를 나타내었다. 이와 같은 결과는 식물계에 존재하는 phenol성물질의 생리활성이 hydroxy기의 위치에 따라 각종 효소의 저해효과가 다르다는 연구보고와, galloyl기를 함유한 flavonoid 화합물이 XOase 저해효과가 우수하였으며 경쟁적으로 저해한다는 사실을 보고한 것26-27)을 토대로 각 추출물이 함유한 페놀성 물질의 차이에 의한 것으로 판단되었다.
후속연구
이는 안 등20)과 김 등21)의 연구보고에서 ACE 활성억제효과가 식물자원의 풍부한 페놀 화합물의 작용에 의한 가능성이 높다는 보고와 Kamadae 등22) Funayama 등23)의 감나무 잎에서 분리한 phenol성 물질 중 flavonoid가 ACE 저해활성을 가진다는 보고에 따라 뽕잎추출물 중에 함유된 phenol성 물질에 의해 저해 활성이 나타나는 것으로. 생각되며, 각 뽕잎 추출물들의 ACE에 대한 억제정도의 차이는 각각의 뽕잎들에 함유된 phen아성 물질의 종류의 차이에 의해 기인되는 것으로 판탄되며, 이에 대한 연구는 계속 진행되어야 할 것으로 생각된다.
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