본 연구에서는 헛개나무를 숙취해소 및 간 보호 관련기능성 식품으로 개발하기 위하여 헛개나무 열매, 잎 및 줄기 추출물의 알코올 분해효과를 확인하였고, 유효 성분의 추출조건을 확립하였으며, 동물실험을 통하여 혈중 알코올농도 저하 및 간 보호 효능을 검증하였다. 헛개나무의 열매 추출물이 가장 높은 알코올 분해 효능을 보였으며 대조군에 비해 38% 알코올 감소 효과가 있었다. 헛개 열매 (크기 : 4 mm)의 회분식 추출에서 유용 생리활성물질은 추출 6시간에 평형에 도달하였으며 총 3회의 추출로 대부분의 생리활성물질을 회수(>5%)할 수 있었다. 또한 동물실험에서 헛개 열매 추출물은 혈중 알코올 농도를 현저히 감소시켰으며 사염화탄소에 의한 간 독성 유발 쥐의 간 기능 수치인 AST, ALT 및 LDH 수준을 각각 45%, 52% 및 52% 감소시켜 헛개열매 추출물이 간 보호 효과가 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 헛개나무를 숙취해소 및 간 보호 관련기능성 식품으로 개발하기 위하여 헛개나무 열매, 잎 및 줄기 추출물의 알코올 분해효과를 확인하였고, 유효 성분의 추출조건을 확립하였으며, 동물실험을 통하여 혈중 알코올농도 저하 및 간 보호 효능을 검증하였다. 헛개나무의 열매 추출물이 가장 높은 알코올 분해 효능을 보였으며 대조군에 비해 38% 알코올 감소 효과가 있었다. 헛개 열매 (크기 : 4 mm)의 회분식 추출에서 유용 생리활성물질은 추출 6시간에 평형에 도달하였으며 총 3회의 추출로 대부분의 생리활성물질을 회수(>5%)할 수 있었다. 또한 동물실험에서 헛개 열매 추출물은 혈중 알코올 농도를 현저히 감소시켰으며 사염화탄소에 의한 간 독성 유발 쥐의 간 기능 수치인 AST, ALT 및 LDH 수준을 각각 45%, 52% 및 52% 감소시켜 헛개열매 추출물이 간 보호 효과가 있음을 확인하였다.
The biological activities of extracts from the fruit, stem, and leaf of Hovenia dulcis were examined. In the batch mode of operation, the fruit, stem, and leaf of Hovenia dulcis were extracted with hot water for 10 hr. The fruit extract of Hovenia dulcis gave the highest activity for decreasing alco...
The biological activities of extracts from the fruit, stem, and leaf of Hovenia dulcis were examined. In the batch mode of operation, the fruit, stem, and leaf of Hovenia dulcis were extracted with hot water for 10 hr. The fruit extract of Hovenia dulcis gave the highest activity for decreasing alcohol concentration which was 138% of control. The equilibrium between bioactive compound in the fruit (size : 4 mm) and hot water solution was reached within 6 hr and the recovery was 95% by three-times extraction. The fruit extract of Hovenia dulcis showed significant alcohol decrease in blood and hepatoprotective activity against $CCl_4$-toxicity in rat. The fruit extract significantly inhibited the elevation of serum alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), and lactate dehydrogenase (LDH) levels.
The biological activities of extracts from the fruit, stem, and leaf of Hovenia dulcis were examined. In the batch mode of operation, the fruit, stem, and leaf of Hovenia dulcis were extracted with hot water for 10 hr. The fruit extract of Hovenia dulcis gave the highest activity for decreasing alcohol concentration which was 138% of control. The equilibrium between bioactive compound in the fruit (size : 4 mm) and hot water solution was reached within 6 hr and the recovery was 95% by three-times extraction. The fruit extract of Hovenia dulcis showed significant alcohol decrease in blood and hepatoprotective activity against $CCl_4$-toxicity in rat. The fruit extract significantly inhibited the elevation of serum alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), and lactate dehydrogenase (LDH) levels.
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문제 정의
또한 헛개열매의 단맛을 이용한 감미료로서의 이용 가능성과 항알러지 치료 가능성이 보고 되기도 하였다 (9). 본 연구에서는 헛개나무를 숙취해소 및 간 보호 관련 기능성 식품으로 개발하기 위하여 헛개나무의 부위별 (열매, 잎 및 줄기) 알코올 분해 효과를 확인하였고, 알코올 분해능이 있는 생리활성물질의 추출 조건을 확립하였으며, 동물실험을 통하여 혈중 알코올 농도 저하 및 간보호 효능을 검증하였다.
제안 방법
있다(11). Rat (SD)에 사염화탄소(CC14) 1.0 ㎖/kg 를 복강 주사하여 간에 독성을 유발하고 헛개열매 추출물을 경구투여 (15 ㎖/kg)한 후에 혈액을 채취하여 AST, ALT, 및 LDH 활성을 측정하여 간 보호효과를 관찰하였다 (7). 대조군과 투여군 사이의 통계학적 유의차는 Student's t-test에 의하여 평균과 표준편차를 구하고 통계처리(P < 0.
동물실험용 Rat (SD)로부터 안와 정맥총을 이용하여 혈액을 채취한 후, Sigma 332-C Diagnostic Kits and Reagents를 사용하여 효 소학적 방법으로 혈중알코올 농도를 측정하였다 (8). 후 대정맥에서 혈액을 채취한 후, 혈청 분리관(RM603PS, latron Co.
, USA)를 사용하여 5000 rpm에 10분간 원심분리하였다. 분리된 혈청은 deep freezer (-70℃)에 보관하여 생화학적 분석기(Advia 1650, Jeol Co., Japna)를 이용하여 AST (aspartate aminotransferase; glutamic oxaloacetic transaminase, GOT), ALT (alanine aminotransferase; glutamic pyruvic transaminase, GPT), LDH (lactate dehydrogenase)의 생화학적 검사를 실시하였다(7).
알코올 분해 효소의 활성 측정은 50 mM sodium pyrophosphate, 95% (v/v) ethanol, 15 mM NAD에 효소액과 시료를 가하고, 효소 작용으로 생성된 NADH를 UV/Visible spectrophotometer (Jenway 6505, Japan)를 사용하여 340 nm에서 흡광도를 측정하였다 (10). 헛개열매 추출물 대신 증류수를 첨가하여 대조군으로 사용하였다.
실험의 재료로 사용하였다. 헛개나무를 열매, 잎, 줄기로 나누어 채집하고 건조시킨 뒤 분쇄하여 시료 중량에 대해 각각 10배의 증류수로 10시간 동안 100℃ 에서 hot plate를 사용하여 열수 추출하였다. 추출물은 Whatman 0.
헛개나무의 열매, 잎 및 줄기의 열수 추출물을 각각 효소 반응시켜 GC/Mass (HP 6890N, USA)를 사용하여 알코올 농도를 측정하였다(3). Internal standard로 1-pentanol을 사용하였으며 column은 HP-5MS (5% phenyl methyl siloxane, 250 Um x 30 m)를 사용하였다.
흡광도를 측정하였다 (10). 헛개열매 추출물 대신 증류수를 첨가하여 대조군으로 사용하였다.
헛개나무의 잎과 줄기 추출물은 상대적으로 알코올 분해 효과가 떨어짐을 알 수 있었다. 헛개열매 추출물의 경우 6시간에서 평형에 도달하였으므로 회분식으로 6시간 반복 열수 추출하여 추출횟수별 추출 효율을 확인하였다. Fig.
헛개열매 추출물이 알코올분해효소 (ADH) 및 알데하이드 분해효소 (ALDH)의 활성에 미치는 영향을 확인하였다. Fig.
대상 데이터
05) 하였다. 동물실험용 Rat (SD)는 군별로 각각 9마리씩 균등한 체중으로 분배하여 실험에 이용하였다.
본 실험에서 사용한 헛개나무 (Hovenia dulcis)의 열매, 잎 및 줄기는 충청남도 공주시에서 2004년에 채집하여 냉동 보관 하면서 실험의 재료로 사용하였다. 헛개나무를 열매, 잎, 줄기로 나누어 채집하고 건조시킨 뒤 분쇄하여 시료 중량에 대해 각각 10배의 증류수로 10시간 동안 100℃ 에서 hot plate를 사용하여 열수 추출하였다.
데이터처리
0 ㎖/kg 를 복강 주사하여 간에 독성을 유발하고 헛개열매 추출물을 경구투여 (15 ㎖/kg)한 후에 혈액을 채취하여 AST, ALT, 및 LDH 활성을 측정하여 간 보호효과를 관찰하였다 (7). 대조군과 투여군 사이의 통계학적 유의차는 Student's t-test에 의하여 평균과 표준편차를 구하고 통계처리(P < 0.05) 하였다. 동물실험용 Rat (SD)는 군별로 각각 9마리씩 균등한 체중으로 분배하여 실험에 이용하였다.
성능/효과
(ALDH)의 활성에 미치는 영향을 확인하였다. Fig. 4에서 보는 바와 같이 알코올 분해효소의 경우 헛개열매 추출물의 농도가 10, 30, 60 및 100% (v/v) 에 서 상대 적 인 효소 활성 증가는 각각 4.4, 14.4, 25.0 및 46.6%로 추출물의 농도가 증가할수록 알코올분해효소의 활성이 증가함을 알 수 있었다. 또한 알데하이드분해효소의 활성은 추출물의 농도 10, 30, 60 및 100% (v/v)에서 상대적인 효소 활성 증가는 각각 13.
6%로 추출물의 농도가 증가할수록 알코올분해효소의 활성이 증가함을 알 수 있었다. 또한 알데하이드분해효소의 활성은 추출물의 농도 10, 30, 60 및 100% (v/v)에서 상대적인 효소 활성 증가는 각각 13.1, 15.9, 29.0 및 40.7%로 추출물 농도가 증가할수록 효소 활성이 증가하였다.
2에서 보는 바와 같이 적어도 3회 추출하여야 헛개열매로부터 알코올 분해에 효과가 있는 생리활성물질의 거의 대부분 (>95%)이 추출됨을 알 수 있었다. 또한 추출을 위한 헛개열매 분쇄 정도에 따른 영향은 동일양의 열매를 1 mm로 분쇄하여 추출할 경우에는 4 mm로 분쇄하여 추출할 경우보다 추출 4시간에 평형에 도달하여 평형도달 시간이 줄어드는 것을 알 수 있었다 (Fig. 3).
간 조직 파괴에 의해 관동맥이 지방질의 침착으로 폐쇄되면 국소적으로 심한 산소 결핍이 되어 최종적으로는 심근이 국부적으로 변성되며, 이 과정에서 AST가 손상된 심근세포로부터 유래되어 혈장내의 AST 양을 증가시킨다(11). 실험동물 Rat (SD)에 헛개열매 추출물(10 ml/kg)을 1회 경구투여할 경우 Fig. 5에서 보는 바와 같이 투여 2시간 후 혈청 내 AST의 양은 대조군(알코올만 투여한군)에 비해 47% 감소하여 헛개열매 추출물 내의 생리활성물질이 간 보호에 상당히 효과가 있는 것으로 판단된다.
알코올 (50%, 10 ml/kg) 및 헛개열매 추출물(10 ml/kg)을 Rat (SD)에 투여하고 2시간 후 혈장내 알코올 농도를 분석한 결과, 대조군(알코올만 투여한 군)에 비해 헛개열매 추출물을 함께 투여한 군에서 혈중알코올 농도가 44% 저하되었으며 통계적 유의성 (p < 0.05)을 확인할 수 있었다(Fig. 5). An 등(12)은 헛개열매 추출물을 투여한 군에서 혈중 알코올 농도가 32% 저하됨을 보고하였으며 약간의 차이가 있었으나 헛개열매 추출물이 쥐의 혈중 알코올 농도를 낮추는데 상당한 효과가 있음을 알 수 있었다.
01) 있게 증가하였다. 여기에 헛개열매 추출물 (15kg) 투여할 경우 증가된 AST, ALT 및 LDH 수준이 각각 45%, 52%, 52% 감소됨을 알 수 있었다. Yoshikawa 등(9)은 헛개열매 추출물이 Rat의 AST와 ALT 수치를 50% 정도 감소시키는 것을 보고하였다.
이는 매우 유사한 결과이며 헛개열매 추출물이 쥐의 간 보호에 뛰어난 효과가 있음을 알 수 있었다. 이러한 연구결과로부터 헛개열매 추출물 내의 유효생리활성물질이 간 보호에 상당한 효과가 있는 것으로 판단된다.
이러한 효과는 헛개열매 속의 생리활성물질이 간장의 해독기능을 증진, 알코올 대사물질의 체내 분해를 촉진,나아가 숙취의 주된 현상인 두통의 원인이 되는 알데하이드의 잔류를 억제하는 효과가 있음을 알 수 있었다. Lee 등(1)은 Cathepsin-B를 이용한 효소 반응에서 헛개열매가 알코올 분해를 40~50% 증가시켰다고 보고하였다.
헛개나무의 부위별로 10시간 추출한 추출물을 이용하여 알코올 분해 효과를 관찰한 결과, 열매 추출물은 38%, 잎 추출물은 10%, 줄기 추출물은 3%로 각각 나타났다. 헛개나무의 부위별 알코올분해 효과는 열매 추출물이 가장 높았으며 추출 6시간에서 평형 (헛개열매와 열수 추출액 사이의 생리활성물질 농도)에도 달함을 알 수 있었다. 헛개나무의 잎과 줄기 추출물은 상대적으로 알코올 분해 효과가 떨어짐을 알 수 있었다.
1에 나타내었다. 헛개나무의 부위별로 10시간 추출한 추출물을 이용하여 알코올 분해 효과를 관찰한 결과, 열매 추출물은 38%, 잎 추출물은 10%, 줄기 추출물은 3%로 각각 나타났다. 헛개나무의 부위별 알코올분해 효과는 열매 추출물이 가장 높았으며 추출 6시간에서 평형 (헛개열매와 열수 추출액 사이의 생리활성물질 농도)에도 달함을 알 수 있었다.
헛개나무의 부위별 알코올분해 효과는 열매 추출물이 가장 높았으며 추출 6시간에서 평형 (헛개열매와 열수 추출액 사이의 생리활성물질 농도)에도 달함을 알 수 있었다. 헛개나무의 잎과 줄기 추출물은 상대적으로 알코올 분해 효과가 떨어짐을 알 수 있었다. 헛개열매 추출물의 경우 6시간에서 평형에 도달하였으므로 회분식으로 6시간 반복 열수 추출하여 추출횟수별 추출 효율을 확인하였다.
참고문헌 (12)
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