한방에서 생약재로 사용되는 백지를 새로운 기능성 소재로 활용하기 위한 연구의 일환으로 환류 추출방법 가압 열수 추출방법으로 물과 에탄올을 용매로 추출하여 각 추출물에 대한 폴리페놀, 전자공여능, SOD 유사활성능, 아질산염 소거능, xanthine oxidase 및 tyrosinase 저해 활성을 측정하여 백지의 생리활성에 대하여 분석하였다. 백지 추출물의 폴리페놀 함량은 25.34$\sim$156.30 mg/g으로 가압 열수 추출물인 PW가 환류 추출물보다 5배 이상 많이 함유된 것으로 분석되었다. 전자공여능은 1,000${\mu}g/mL$ 농도에서 30.56%$\sim$52.74%로 환류 물 추출물인 RW가 가장 높았으며, SOD 유사활성능은 10.96%$\sim$23.24%로 RE가 PW보다 2배 이상 높은 활성을 나타내었다. 아질산염 소거능은 pH 1.2의 1,000 ${\mu}g/mL$의 농도에서 16.81%$\sim$61.47%로 PW에서 가장 높은 소거효과를 나타내었으며 pH 3.0에서도 54.09%로 RW와 RE보다도 3배 이상의 높은 아질산염 소거능을 나타내었다. Xanthine oxidase 저해 활성은 5,000 ${\mu}g/mL$농도에서 85.92%$\sim$90.91%로 RW가 가장 높았으며, RE도 유사한 저해활성을 나타내었다. Tyrosinase 저해 활성은 18.74%$\sim$51.71%로 RE에서 가장 높았다. 에탄올을 용매로 이용한 RE는 SOD유사활성능과 tyrosinase저해 활성이 다른 추출물에 비해 높은 것으로 나타났으며, 가압 열수 추출물인 PW는 고온과 고압으로 가장 많은 폴리페놀이 추출되었으며, 아질산염 소거능도 매우 우수한 것으로 분석되었다. 그러므로 백지는 다량의 폴리페놀과 우수한 생리활성을 나타내므로 천연 항산화제 기능성 제품을 위한 원료로서 유용한 한방 생약자원으로 생각된다.
한방에서 생약재로 사용되는 백지를 새로운 기능성 소재로 활용하기 위한 연구의 일환으로 환류 추출방법 가압 열수 추출방법으로 물과 에탄올을 용매로 추출하여 각 추출물에 대한 폴리페놀, 전자공여능, SOD 유사활성능, 아질산염 소거능, xanthine oxidase 및 tyrosinase 저해 활성을 측정하여 백지의 생리활성에 대하여 분석하였다. 백지 추출물의 폴리페놀 함량은 25.34$\sim$156.30 mg/g으로 가압 열수 추출물인 PW가 환류 추출물보다 5배 이상 많이 함유된 것으로 분석되었다. 전자공여능은 1,000${\mu}g/mL$ 농도에서 30.56%$\sim$52.74%로 환류 물 추출물인 RW가 가장 높았으며, SOD 유사활성능은 10.96%$\sim$23.24%로 RE가 PW보다 2배 이상 높은 활성을 나타내었다. 아질산염 소거능은 pH 1.2의 1,000 ${\mu}g/mL$의 농도에서 16.81%$\sim$61.47%로 PW에서 가장 높은 소거효과를 나타내었으며 pH 3.0에서도 54.09%로 RW와 RE보다도 3배 이상의 높은 아질산염 소거능을 나타내었다. Xanthine oxidase 저해 활성은 5,000 ${\mu}g/mL$농도에서 85.92%$\sim$90.91%로 RW가 가장 높았으며, RE도 유사한 저해활성을 나타내었다. Tyrosinase 저해 활성은 18.74%$\sim$51.71%로 RE에서 가장 높았다. 에탄올을 용매로 이용한 RE는 SOD유사활성능과 tyrosinase저해 활성이 다른 추출물에 비해 높은 것으로 나타났으며, 가압 열수 추출물인 PW는 고온과 고압으로 가장 많은 폴리페놀이 추출되었으며, 아질산염 소거능도 매우 우수한 것으로 분석되었다. 그러므로 백지는 다량의 폴리페놀과 우수한 생리활성을 나타내므로 천연 항산화제 기능성 제품을 위한 원료로서 유용한 한방 생약자원으로 생각된다.
We analyzed the contents of polyphenol compounds, the antioxidant activity and the physiological activity to investigate the functional effects of extracts from Angelica dahurica by the reflux water extraction (RW), reflux ethanol extraction (RE) and pressure heating water extraction (PW). The conte...
We analyzed the contents of polyphenol compounds, the antioxidant activity and the physiological activity to investigate the functional effects of extracts from Angelica dahurica by the reflux water extraction (RW), reflux ethanol extraction (RE) and pressure heating water extraction (PW). The content of phenolic compounds of PW was the highest at 156.30 mg/g, and those of RW and RE were 31.69 mg/g and 26.34 mg/g, respectively. The electron donating ability (EDA) were in the range of 30.56% $\sim$ 52.74% and superoxide dismutase (SOD) like activity were 10.96% $\sim$ 23.24% at 1,000 ${\mu}g/mL$. The nitrite scavenging ability of PW at pH 1.2 was 61.47%, higher than those of RW (16.81%) and RE (17.78%). The xanthine oxidase inhibitory were 90.91% and tyrosinase inhibitory rate of RE was the highest (51.71%) at the concentration of 5,000 ${\mu}g/mL$. All extracts were increased with increments of the extract concentrations.
We analyzed the contents of polyphenol compounds, the antioxidant activity and the physiological activity to investigate the functional effects of extracts from Angelica dahurica by the reflux water extraction (RW), reflux ethanol extraction (RE) and pressure heating water extraction (PW). The content of phenolic compounds of PW was the highest at 156.30 mg/g, and those of RW and RE were 31.69 mg/g and 26.34 mg/g, respectively. The electron donating ability (EDA) were in the range of 30.56% $\sim$ 52.74% and superoxide dismutase (SOD) like activity were 10.96% $\sim$ 23.24% at 1,000 ${\mu}g/mL$. The nitrite scavenging ability of PW at pH 1.2 was 61.47%, higher than those of RW (16.81%) and RE (17.78%). The xanthine oxidase inhibitory were 90.91% and tyrosinase inhibitory rate of RE was the highest (51.71%) at the concentration of 5,000 ${\mu}g/mL$. All extracts were increased with increments of the extract concentrations.
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문제 정의
소거 능 등을 조사하였다. 그리고 xanthine oxidase 및 tyrosinase 저해 활성을 측정하여 백지의 생리학적 기능성에대하여 조사하였다.
본 연구는 한방에서 약용식물로 사용되는 백지를 새로운기능성 소재로 활용하기 위한 연구의 일환으로 환류 추출방법과 가압 열수 추출방법을 이용, 추출하여 폴리페놀 화합물의 함량을 측정하고, 전자공여능, SOD 유사활성능, 아질산염 소거 능 등을 조사하였다. 그리고 xanthine oxidase 및 tyrosinase 저해 활성을 측정하여 백지의 생리학적 기능성에대하여 조사하였다.
가설 설정
4) NA is not activated.
제안 방법
낮은 산성조건에서 쉽게 발암성 물질인 nitrosamine을 생성하는 아질산염 에 대해 알아보고자 백지 추출물을 상이한 pH 조건하에서 100~1,000 μg/mL의 농도에서 아질산염 소거 능을 측정하였다(Table 1).
5 기압 하에서 3시간 동안 추출하였다. 모아진 추출액은 filter paper로 여과한 다음, rotatory vacuum evapo-rator(Eyela 400 series, Japan)로 감압농축한 후에 동결건조 (FD 5510 SPT, Ilshin, Korea)하여 분말로 제조하였으며, 추출물은 일정 농도로 희석하여 폴리페놀 및 항산화성과 생리활성 측정을 위한 시료로 사용하였다.
4 mL 첨가하여 vortex mixing 후, 실온에서 15분간 반응시 켰다. 반응시 킨시료를 520 nm에서 흡광도를 측정하였고, 대조구는 Griess reagent 대신 증류수 0.4 mL를 가하여 상기와 동일한 방법으로 측정하여 백지 주줄물의 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도 차이를 백분율(%)로 나타내었다.
백지의 환류 물 추출물(reflux water extract: RWE 환류에탄올 추출물(reflux ethanol extract: RE)은 환류냉각관을부착시킨 둥근플라스크에 생체 시료 당 10배에 해당되는 증류수 및 70% 에탄올을 넣고 80℃와 60℃의 수욕 상에서 3시간씩 3회 반복 추출하였다. 백지의 가압 열수 추출물(pressure heating water extract: PW)은 시료의 30배 분량의 증류수를 넣고 압력 추출기 (KSNP B1130, Kyungseo Korea)로 U0℃, 1.
4 mL 가하고 실온에서 1시간 동안 반응시 킨 후 UVAHS spectrophotometer를 사용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리 페놀 화합물은 tannic acid를 이용하여 최 종농도가 0, 37.5, 75, 150, 300 Ug/mL가되도록 취하여 위와 같은 방법으로 725 nm에서 흡광도를측정하여 표준곡선으로부터 백지 추출물의 총 폴리 페놀 화합물 함량을 구하였다.
한방에서 생약재로 사용되는 백지를 새로운 기능성 소재로 활용하기 위한 연구의 일환으로 환류 추출방법 가압 열수추출방법으로 물과 에탄올을 용매로 추출하여 각 추출물에대한 폴리 페놀, 전자공여능, SOD 유사활성능, 아질산염 소거 능, xanthine oxidase 및 tyrosinase 저 해 활성을 측정 하여백지의 생리활성에 대하여 분석하였다. 백지 추출물의 폴리페놀 함량은 2634~ 156.
대상 데이터
본 실험 재료인 백지는 2004년 7월에 경북 경산의 한약재 생산 농가에서 구릿대 G4 dahuricd)를 채집하여 뿌리만 따로 분리하였고, 이를 세척하고 물기를 제거한 후 잘게 잘라 -75℃에서 보관하면서 사용하였다.
데이터처리
3) Value with different superscripts within the column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
heating water extract. Bars within different letters are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
본 연구의 실험은 독립적으로 3회 이상 반복 실시하여 실험결과를 평균土표준편차로 나타내었다: 실험군간의 유의성을 검정하기 위하여 SPSS 12.0 for windows program을이용하여 ANOVA test-t 행한 후 유의성이 있는 경우, p< 0.05 수준에서 Duncan's multiple range test를 실시하였다.
이론/모형
Tyrosinase 저해 활성은 Yagi 등(36)의 방법에 따라 측정하였다. 0.
Xanthine oxidase 저 해 활성 측정 은 Stirpe와 Corte(35)의방법에 따라 실시하였다. 각 시료용액 0.
백지 추출물의 SOD 유사활성은 Marklund와 Marklund (33)의 방법에 따라 과산화수소(压。2)로 전환시키는 반응을 촉매하는 pyrogall이의 생성 량을 측정하여 SOD 유사 활성으로 나타내었다. 즉, 일정 농도의 시료 0.
백지 추출물의 전자공여능 측정은 Blois의 방법 (32)에 준하여 백지 추출물의 DPPH(l, l-diphenyl-2-picryl hydrazyl)에 대한 수소공여 효과로 측정하였다. 일정 농도의 시료 2 mL에 2x10「4 M DPPH용액 (dissolved in 99% ethanol)을 1 mL 가하고, vortex mixing하여 37℃에서 30분간 반응시켰다.
아질산염 (NaNCb) 소거 작용은 Kato 등(34)의 방법에 따라 다음과 같이 측정하였다. 1 mM의 NaNO2 용액 2 mL에일정 농도의 백지 추출물을 첨가하고, 여기에 0.
성능/효과
05). 100 ug/mL 농도에서 PW의 전자공여능은 가장 높았으나, 1,000 iig/mL의 농도에서는 RW가 가장 높았으며 PW와 RE는 유사한 효과를 나타내었다.
09%로 RW와 RE보다도 3배 이상의 높은 아질산염 소거능을 나타내었다. Xanthine oxidase 저해 활성은 5,000 μg/mL농도에서 85.92%~90.91%로 RW가 가장 높았으며, RE도 유사한 저해활성을 나타내었다. Tyrosinase 저해 활성은 18.
47%의 아질산염 소거능을 나타내어 가압 열수 추출물인 PW가 환류 추출물인 RW와 RE와 비교하여 3배 ~11배 이상 높은 아질산염 분해효과를 나타내었다.pH 3.0에서는 RW 1.79%-13.00%, RE 4.17%~14.04%였으며, PW에서는 18.98%~5409%로 환류 추출물인 RW와 RE 의 pH 1.2 조건의 아질산염 소거효과보다 높은 것으로 나타났다. pH 6.
2 조건의 아질산염 소거효과보다 높은 것으로 나타났다. pH 6.0의 조건에서는 RW에서는 L34%~6.58%, RE에서는 2.73%~5.32% 그리고 PW에서는 2.99%~3.68%의 아질산염 소거능을 나타내는 것으로 분석되었다. 백지의 각 추출물은 농도가 증가함에 따라 아질산염 소거능도 유의적으로 증가하였으며(p<0.
pH L2에서 RW는 1.36%-16.81%, RE는 3.59%~17.78%, PW는 15.68%~61.47%의 아질산염 소거능을 나타내어 가압 열수 추출물인 PW가 환류 추출물인 RW와 RE와 비교하여 3배 ~11배 이상 높은 아질산염 분해효과를 나타내었다.pH 3.
5). 가압 열수 추출물인 PW는 100~500 μg/mL의 농도에서는 다른 추출물에 비해 높은 저해율을 나타내었으며, 5,000 pg/ m丄의 농도에서는 환류 에탄올 추출물인 REAM 51.71%로 RW와 PW보다 높은 저해효과를 나타내었다.
1). 가압 열수 추출물인 PW에서 156.30±1.74 mg/g으로 가장 많았으며, 환류 물 추출물인 RW는 31.69 ±1.08 mg/g, 환류 에탄올 추출물인 RE에서는 26.34 + 0.16mg/g의 폴리페놀 화합물을 함유하였다. 즉 110℃의 고온에 높은 압력을 이용하여 추출한 가압 열수 추출물인 PW는 RW와 RE보다 5배 ~6배 높은 폴리페놀을 함유하였다.
95%) 등의 결과(39)와 비교하면, 상황이나 감초보다는 낮았으나 백지의 PW 추출물에서는. 당귀, 갈근, 천궁보다 높은 소거능을 나타내었다. 그리고 Kim 등(46)의 팽이버섯, 하수오, 오미자, 행인 등이 20% 이하의 소거능을 나타내었다는 결과와 비교하면 백지는 높은 아질산염 소거능을 갖는다고 할 수 있다.
7%보다는 높았다. 따라서한방 생약재로 사용되고 있는 백지의 XO 저해 활성은 매우높은 것으로 분석되었으며, 한방의 진정, 진경과 같은 진통완화와 감기 등의 증상의 처방에 효과가 있음을 알 수 있다.
73%)보다 높았다. 또한 An과 Lee (44)의 산사자 물 추출물과 에탄올 추출물이 12% 미만의활성을 나타낸다는 결과와 비교하면, 백지가 기존에 보고된여러 종류의 천연물보다 더 높은 활성도를 갖는다고 할 수 있다. 따라서 백지 추출물은 항산화효과가 높은 천연자원으로 이용이 가능할 것이다.
5배 이상 높았다. 또한 당귀(13.71%), 갈근(18.38%), 감초(39.26%) 등과 비교하여도 백지 추출물의 전자공여능이 더 높은 것으로 분석되었다.
백지 주줄물을 농도에 따라 전자공여능을 측정한 결과 1, 000 Ug/mL의 농도에서 30.56%~52.74%로 나타났다(Fig. 2). RW에서는 9.
백지 추출물에는 생리활성에 영향을 주는 것으로 알려진 폴리페놀이 26.34 mg/g-156.30 mg/g 함유된 것으로 분석되었다(Fig. 1). 가압 열수 추출물인 PW에서 156.
56%이었다. 백지 추출물은 농도가 증가함에 따라 유의적으로 전자공여능도 증가하였다(p<0.05). 100 ug/mL 농도에서 PW의 전자공여능은 가장 높았으나, 1,000 iig/mL의 농도에서는 RW가 가장 높았으며 PW와 RE는 유사한 효과를 나타내었다.
백지 추출물의 SOD 유사활성능을 농도에 따라 측정한 결과 RE에서는 8.48%~23.24%였으며, RW에서는 6.28%~ 15.86%, 그리고 PW에서는 1.29%~10.96%이었으며, 추출물의 농도가 증가함에 따라 SOD 유사활성능도 유의적으로 증가하였다(P<0.05)(Fig. 3). 백지에서 환류 에탄올 추출물인 RE가 가장 높은 SOD 유사활성 효과를 나타내었으며 PW보다 2배 이상 높은 것으로 나타났다.
백지 추출물의 농도에 따른 tyrosinase 저 해 활성을 측정한 결과 RE에서 1.67%~51.71%로 가장 높은 저해 활성을 나타내었으며 RW에서는 2.80%~25.27%, 그리고 PW에서는 7.74%~18.74%를 나타내는 것으로 분석 되 었다(Fig. 5). 가압 열수 추출물인 PW는 100~500 μg/mL의 농도에서는 다른 추출물에 비해 높은 저해율을 나타내었으며, 5,000 pg/ m丄의 농도에서는 환류 에탄올 추출물인 REAM 51.
생리활성에 대하여 분석하였다. 백지 추출물의 폴리페놀 함량은 2634~ 156.30 mg/g으로 가압 열수 추출물인 PW가 환류 추출물보다 5배 이상 많이 함유된 것으로 분석되었다. 전자공여능은 1,000 Pg/mL 농도에서 30.
3). 백지에서 환류 에탄올 추출물인 RE가 가장 높은 SOD 유사활성 효과를 나타내었으며 PW보다 2배 이상 높은 것으로 나타났다. 이는 Lee 등(42)의 싸리 추출물과 Jung 등(43), An과 Lee(44) 등에서 에탄올 추출물이 더 높은 SOD 유사활성능을 나타낸다는 결과와 일치하였다.
68%의 아질산염 소거능을 나타내는 것으로 분석되었다. 백지의 각 추출물은 농도가 증가함에 따라 아질산염 소거능도 유의적으로 증가하였으며(p<0.05), pH가 낮은 조건에서는 가압 열수 추출물의 소거능이 더 높았으나 pH 6.0으로 높아진 경우에는 모든 추출물에서 유사한 아질산염 소거능을 나타내었다. pH 1.
본 실험 결과는 1,000 pg/mL 농도의 민들레 뿌리 물 추출물에서 50% 이상의 .전자공여능을 나타낸다는 결과(40)와 Kim 등(4))의 국내산 생약 추출물의 300 Ug/mL의 농도에서 작약(86.
본 실험결과를 Cha 등(37)의 꾸지뽕 나무 물 추출물의 폴리페놀 함량이 뿌리 13.1 mg/g이라는 보고와 율피 57.6 mg/g, 칡뿌리 21.0 mg/g, 그리고 호두에서 20.6 mg/g을 함유한다는 Lee와 Lee(38)의 결과와 비교하면, 백지의 PW 추출물의 폴리페놀 함량이 매우 높았으며, RW와 RE는 율피보다는 낮았으나 칡과 호두보다는 높았다. Moon 등(39)의 상황버 섯 (17.
본 실험결과를 Choi 등(54)의 마황 96%, 연교 54% 그리고 감초에서 52%의 tyrosinase 저해율을 나타낸다는 결과와 Jung 등(55)의 계피(81%), 모과(66%), 그리고 상백피(63%) 등의 결과와 비교하면 백지의 tyrosinase 저해율이 낮았으나, 인삼(27%), 갈근(25%), 산수유(39%), 지모(4%), 두충 (17%), 택사(5%), 그리고 복령 (0.4%) 등(54, 55)과 비교하면높은 tyrosinase 저해 활성을 나타낸다고 할 수 있다.
본 실험결과를 한국산 약용식물을 대상으로 한 Lim 등 (45)의 감초(35.63%), 인진(25.40%), 황기(23.13%), 천궁 (18.47%) 등의 SOD 유사활성에 대한 결과와 비교하면, 1, 000 ug/mL 농도의 환류 에탄올 추출물(23.24%)의 SOD 유사활성이 감초와 인진보다는 낮았으나, 백지(17.67%), 맥문동(10.53%), 만삼(10.73%)보다 높았다. 또한 An과 Lee (44)의 산사자 물 추출물과 에탄올 추출물이 12% 미만의활성을 나타낸다는 결과와 비교하면, 백지가 기존에 보고된여러 종류의 천연물보다 더 높은 활성도를 갖는다고 할 수 있다.
24%로 RE가 PW보다 2배 이상 높은 활성을 나타내었다. 아질산염 소거능은 pH 1.2의 1, 000 Ug/mL의 농도에서 16.81%~61.47%로 PW에서 가장 높은소거효과를 나타내었으며 PH 3.0에서도 54.09%로 RW와 RE보다도 3배 이상의 높은 아질산염 소거능을 나타내었다. Xanthine oxidase 저해 활성은 5,000 μg/mL농도에서 85.
71%로 RE에서 가장 높았다. 에탄올을 용매로 이용한 RE 는 SOD 유사활성 능과 tyrosinase 저 해 활성이 다른 추출물에 비해 높은 것으로 나타났으며, 가압 열수 추출물인 PW는고온과 고압으로 가장 많은 폴리 페놀이 추출되 었으며 , 아질산염 소거능도 매우 우수한 것으로 분석되었다. 그러므로백지는 다량의 폴리페놀과 우수한 생리활성을 나타내므로천연 항산화제 기능성 제품을 위한 원료로서 유용한 한방생약자원으로 생각된다.
30 mg/g으로 가압 열수 추출물인 PW가 환류 추출물보다 5배 이상 많이 함유된 것으로 분석되었다. 전자공여능은 1,000 Pg/mL 농도에서 30.56%~ 52.74%로 환류 물 추출물인 RW가 가장 높았으며, SOD 유사활성능은 10.96%~23.24%로 RE가 PW보다 2배 이상 높은 활성을 나타내었다. 아질산염 소거능은 pH 1.
4에 나타내었다. 환류물 추출물인 RW에서는 4.99%~90.32%였으며, PW는 42.23% -85.92% 그리고 환류 에탄올 추출물인 RE에서는 45.1 6% ~90.91%로 가장 높은 XO 저 해 효과를 나타내 었으며 모든 추출물은 농도가 높아짐 에 따라 XO 저 해 활성이 증가하였다 (p<0.05).
후속연구
억제할 수 있음을 알 수 있다(47, 48). 그러므로 아질산염소거작용이 우수한 백지를 아질산염 및 아민이 함유되어 있는 식품과 함께 섭취 및 가공한다면 nitrosamine의 생성을효과적으로 억제함과 동시에 높은 산화방지 효과도 기대할수 있을 것이다.
또한 An과 Lee (44)의 산사자 물 추출물과 에탄올 추출물이 12% 미만의활성을 나타낸다는 결과와 비교하면, 백지가 기존에 보고된여러 종류의 천연물보다 더 높은 활성도를 갖는다고 할 수 있다. 따라서 백지 추출물은 항산화효과가 높은 천연자원으로 이용이 가능할 것이다.
이상의 결과에서 백지는 높은 tyrosinase 저해를 나타내므로 피부의 melanin 생성을 촉매하는 tyrosinase 효소를저해하는데 효과적이며, 미백효과를 나타내는 기능성 화장품 원료 및 식품의 효소적 갈변화를 방지하는 기능성 제품으로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.
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