순비기나무(Vitex rotundifolia) 줄기 추출물의 폴리페놀 함량과 생리활성 Polyphenol Compound Contents and Physiological Activities in Various Extracts of the Vitex rotundifolia Stems원문보기
순비기나무(Vitex rotundifolia)의 줄기를 새로운 천연 항산화제나 생리활성 재료로 이용하기 위하여 한류 물 추출물(WE)과 에탄을 추출물(EE) 그리고 열수 추출물(HWE)에 대하여 총 폴리페놀 함량과 전자공여능, SOD 유사활성능, 아질산염 소거능 및 xanthine oxidase와 tyrosinase 저해 활성을 측정하였다. 총 폴리페놀의 함량을 측정한 결과 122.01 mg/g${\sim}$176.34 mg/g으로 EE에서 가장 많은 폴리페놀을 함유하였다. 전자공여능은 1.0 mg/mL의 농도에서 93.46${\sim}$96.92%로 EE가 가장 높았으며 0.1 mg/mL에서도 90% 이상이었으며, SOD 유사활성능은 WE가 47.32%로 가장 높은 활성을 나타내었다. 아질산염 소거능은 pH 1.2의 조건에서 세가지 추출물이 84.61${\sim}$88.36%였으며 pH 3.0에서는 25.83${\sim}$30.24%였다. Xanthine oxidase 저해 활성을 측정한 결과 0.5 mg/mL의 농도에서 세 가지 추출물 모두 90% 이상이었으며, 1.0 mg/mL에서도 91.02${\sim}$97.51%로 EE 추출물이 가장 높은 저해 활성을 나타내었다. 미백효과와 관련이 있는 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과 HWE와 WE는 57.84%와 53.47%를 나타내어 EE(28.79%)보다 높은 저해 효과가 나타났다. 따라서 순비기나무 줄기 추출물은 다량의 폴리페놀을 함유하며 항산화 활성과 xanthine oxidase 및 tyrosinase 저해 활성이 우수하므로 천연 항산화제나 미백 및 기능성 식품소재로써 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
순비기나무(Vitex rotundifolia)의 줄기를 새로운 천연 항산화제나 생리활성 재료로 이용하기 위하여 한류 물 추출물(WE)과 에탄을 추출물(EE) 그리고 열수 추출물(HWE)에 대하여 총 폴리페놀 함량과 전자공여능, SOD 유사활성능, 아질산염 소거능 및 xanthine oxidase와 tyrosinase 저해 활성을 측정하였다. 총 폴리페놀의 함량을 측정한 결과 122.01 mg/g${\sim}$176.34 mg/g으로 EE에서 가장 많은 폴리페놀을 함유하였다. 전자공여능은 1.0 mg/mL의 농도에서 93.46${\sim}$96.92%로 EE가 가장 높았으며 0.1 mg/mL에서도 90% 이상이었으며, SOD 유사활성능은 WE가 47.32%로 가장 높은 활성을 나타내었다. 아질산염 소거능은 pH 1.2의 조건에서 세가지 추출물이 84.61${\sim}$88.36%였으며 pH 3.0에서는 25.83${\sim}$30.24%였다. Xanthine oxidase 저해 활성을 측정한 결과 0.5 mg/mL의 농도에서 세 가지 추출물 모두 90% 이상이었으며, 1.0 mg/mL에서도 91.02${\sim}$97.51%로 EE 추출물이 가장 높은 저해 활성을 나타내었다. 미백효과와 관련이 있는 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과 HWE와 WE는 57.84%와 53.47%를 나타내어 EE(28.79%)보다 높은 저해 효과가 나타났다. 따라서 순비기나무 줄기 추출물은 다량의 폴리페놀을 함유하며 항산화 활성과 xanthine oxidase 및 tyrosinase 저해 활성이 우수하므로 천연 항산화제나 미백 및 기능성 식품소재로써 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
For this study, extracts of Vitex rotundifolia stems were prepared using reflux water extraction (WE), reflux ethanol extraction (EE) and hot water extract under high pressure (HWE). The extracts were investigated for the total content of phenolic compounds, antioxidant activities, and inhibitory po...
For this study, extracts of Vitex rotundifolia stems were prepared using reflux water extraction (WE), reflux ethanol extraction (EE) and hot water extract under high pressure (HWE). The extracts were investigated for the total content of phenolic compounds, antioxidant activities, and inhibitory potencies for xanthine oxidase and tyrosinase. The EE extraction method yielded the highest content of polyphenol compounds (176.34 mg/g). The electron donating abilities (EDA) were 93.46${\sim}$96.92%, when extracts were assayed at 1.0 mg/mL. The superoxide dismutase (SOD)-like activity was the highest in the WE extract (47.32% at 1.0 mg/mL). The nitrite scavenging abilities (pH 1.2) were 84.61${\sim}$88.36% and the inhibition of xanthine oxidase were over 90% at 0.5 mg/mL. Tyrosinase inhibition of HWE and WE were 57.84% and 53.47% respectively. It implies that V. rotundifolia stems have potent physiological activities and their activities were differently exhibited depending on solvent fractions.
For this study, extracts of Vitex rotundifolia stems were prepared using reflux water extraction (WE), reflux ethanol extraction (EE) and hot water extract under high pressure (HWE). The extracts were investigated for the total content of phenolic compounds, antioxidant activities, and inhibitory potencies for xanthine oxidase and tyrosinase. The EE extraction method yielded the highest content of polyphenol compounds (176.34 mg/g). The electron donating abilities (EDA) were 93.46${\sim}$96.92%, when extracts were assayed at 1.0 mg/mL. The superoxide dismutase (SOD)-like activity was the highest in the WE extract (47.32% at 1.0 mg/mL). The nitrite scavenging abilities (pH 1.2) were 84.61${\sim}$88.36% and the inhibition of xanthine oxidase were over 90% at 0.5 mg/mL. Tyrosinase inhibition of HWE and WE were 57.84% and 53.47% respectively. It implies that V. rotundifolia stems have potent physiological activities and their activities were differently exhibited depending on solvent fractions.
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문제 정의
본 실험에서는 예로부터 한방생약자원으로 이용되고 있으며, 유용성분 및 효과가 있는 것으로 알려져 있는 순비기나무의 줄기를 채취하여 다양한 방법으로 추출하여 천연 항산화제나 기능성 식품의 첨가 원료로서의 순비기나무 줄기의 이용 가능성을 높이기 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
4 mL 첨가하여 혼합한 후, 실온에서 15분간 반응시 켰다. 반응시 킨 시료를 520 nm 에서 흡광도를 측정하였고, 대조구는 Griess reagent 대신 증류수 0.4 mL를 가하여 상기와 동일한 방법으로 측정하여 순비기나무 추출물의 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도 차이를 백분율(%)로 나타내었다.
생체내에서 purine 대사에 관여하여 통풍과 신장 질환의 원인인 uric acid를 xanthine에서 산화시키는 반응에 관여하는(41) XO를 농도에 따라 순비기나무 줄기 추출물에 대한 저해 활성을 측정하였다(Table 3). WE에서는 51.
순비기나무 줄기 추출물들은 생리활성 물질이 환원되어 자색으로 탈색되는 정도에 따라 항산화 활성 정도를 파악할 수 있는 DPPH를 이용하여 전자공여능을 측정하였다(Table 1). 시료를 0.
순비기나무 줄기의 다양한 추출물로부터 발암성 물질인 nitrosamine을 쉽 게 생성하는 아질산염 제거 효과를 측정하기 위하여 pH 1.2와 3.0 그리고 6.0의 조건에서 측정하였다 (Table 2). pH 1.
순비기나무 줄기의 물 추출물(water extract: WE)과 에 탄 올 추출물(ethanol extract: EE)은 환류 냉각관을 부착시 킨 둥근 플라스크에 생체 시료 당 10배에 해당되는 증류수 및 70% 에탄올을 넣고 80°C와 60°C의 수욕 상에서 각각 3시간씩 3회 반복 추출하였다. 열수 추출물(hot water extract: HWE)은 시료의 30배 분량의 증류수를 넣고 압력추출기 (KSNP B1130, Kyungseo Korea)로 110°C, 1.
순비기나무(Vitex rotund说沂a)의 줄기를 새로운 천연 항산화제나 생리활성 재료로 이용하기 위하여 한류 물 추출물 (WE)과 에탄올 추출물(EE) 그리고 열수 추출물(HWE)에 대하여 총 폴리페놀 함량과 전자공여능, SOD 유사활성능, 아질산염 소거능 및 xanthine oxidase와 tyrosinase 저 해 활성을 측정하였다. 총 폴리페놀의 함량을 측정한 결과 122.
4 mL 가하고 실온에서 1시간 동안 반응시 킨 후 spec trophotometer-®- 사용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리 페놀 화합물은 tannic acid를 이용하여 위와 같은 방법 으로 측정 한 흡광도의 표준곡선으로부터 순비 기 나무추출물의 총 폴리페놀 화합물 함량을 구하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 순비기나무(VVtex rotundifolia L.)는 2006년 7월경에 경남 하동의 한약재 생산 농가에서 동정 후 채집하였으며, 줄기 부분만을 따로 분리하여 증류수에 세 척한 후 음건하여 잘게 세절하였으며 이를 추출 시료로 사용하였다.
데이터처리
2)A11 values present mean±SD of triplicate determinations and different superscripts within the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
2)All values present mean±SD of triplicate determinations and different superscripts within the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
1. Bars within different letters are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
본 실험결과는 독립적으로 3회 이상 반복 실시하여 실험 결과를 평균土표준편차로 나타내었다. 실험군간의 유의성을 검정하기 위하여 SPSS 12.
평균土표준편차로 나타내었다. 실험군간의 유의성을 검정하기 위하여 SPSS 12.0 for windows program을 이용하여 ANOVA test를 실시한 후 유의성이 있는 경우, p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test를 실시하였다.
이론/모형
Tyrosinase 저해 활성은 Yagi 등의 방법 (29)에 따라 측정하였다. 0.
Xanthine oxidase(XO) 저 해 활성 측정 은 Stirpe와 Della Corte의 방법(28)에 따라 실시하였다. 일정 농도로 희석한 순비기나무 추출물 0.
순비기나무 SOD 유사활성은 Marklund와 Marklund의방법 (26)에 따라 hydrogen peroxidelHaO, 로 전환시키는 반응을 촉매하는 pyrogallol의 생성 량을 측정하여 SOD 유사 활성으로 나타내었다. 일정 농도의 시료 0.
순비기나무 줄기 추출물들을 페놀성 물질이 phosphomo- lybdic acid와 반응하여 청색을 나타내는 현상을 이용한 Folin-Denis법(24)으로 함량을 측정한 결과는 Fig. 1과 같다. 에탄올 추출물인 EE에서 176.
순비기나무 줄기의 전자공여능 측정은 Blois의 방법(25) 에 따라 DPPH(l, l-diphenyl-2-picryl hydrazyl)에 대한 수소 공여 효과로 측정하였다. 일정 농도의 시료 2 mL에 0.
순비기나무의 동결건조된 추출물을 1.0 mg/mL의 농도로 3차 증류수에 희석하여 Folin-Denis법 (2尘으로 측정하였다. Folin-Ciocalteu' s phenol reagent 0.
아질산염 (NaNCb) 소거 작용은 Kato 등의 방법 (27)에 따라 측정하였다. 1 mM의 NaNO2 용액 2 mL에 일정 농도의 순비기나무 추출물을 첨가하고, 여기에 0.
성능/효과
01%) 의 활성을 나타내었다(Fig」2). WE가 EE와 HWE보다 5배 이상 높은 활성을 나타내었으며 0.1 mg/mL의 농도에서도 6.27%로 HWE보다 높은 SOD 유사활성능을 나타내었다. 활나물의 가지 와 지상부의 에탄올 추출물에서 70.
24%였다. Xanthine oxidase 저해 활성을 측정한 결과 0.5 mg/mL의 농도에서 세 가지 추출물 모두 90% 이상이 었으며, 1.0 mg/m成에서도 91.02〜97.51%로 EE 추출물이 가장 높은 저해 활성을 나타내었다. 미백효과와 관련이 있는 ty rosinase 저해 활성을 측정한 결과 HWE와 雄는 57.
24%로 HWE 추출물에서 아질산염 소거능이 가장 높았다. pH 6.0에서는 10.32- 16.12%로 에탄올 추출물인 EE의 소거효과가 높았으며 세 가지 추출물 모두 시료의 농도가 증가할수록 pH가 산성화 될수록 아질산염 소거능이 높아졌다.
5%라는 결과보다도 높았다. 또한 Kim 등(33)의 국내 생약 추출물에서 작약과 목단이 80% 이상의 전자공여 효과를 나타낸다는 보고와 비교하여도 순비기나무 줄기 추출물이 더 높은 전자공여 활성을 나타내어 이상의 결과로 보아-순비기나무 줄기의 전자공여 효과가 매우 높은 기능성 식품자원인 것으로 판단된다.
01 mg/g의 폴리 페놀을 함유하여 추출 용매나 방법 에 따라 폴리페놀의 함량에 차이가 있는 것으로 분석되었다. 물보다는 에탄올을 용매로 사용하는 것이 폴리페놀 화합물이 더 잘 용출되었으며 물을 용매로 이용한 경우에는 100°C 이상의 고온과 고압으로 조직과의 결합이 파괴되어 추출이 잘 이루어졌기 때문에 물 추출물보다는 열수 추출물의 폴리페놀 함량이 더 높은 것으로 판단된다. 본 실험결과는 약용식물의 총 폴리페놀 함량을 측정한 Kim 등(30)의 음양곽, 칡, 오가피, 해동피 등이 59.
51%로 EE 추출물이 가장 높은 저해 활성을 나타내었다. 미백효과와 관련이 있는 ty rosinase 저해 활성을 측정한 결과 HWE와 雄는 57.84%와 53.47%를 나타내어 EE(28.79%)보다 높은 저해 효과가 나타났다. 따라서 순비기나무 줄기 추출물은 다량의 폴리페놀을 함유하며 항산화 활성과 xanthine oxidase 및 tyrosinase 저해 활성이 우수하므로 천연 항산화제나 미백 및 기능성 식품소재로써 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
물보다는 에탄올을 용매로 사용하는 것이 폴리페놀 화합물이 더 잘 용출되었으며 물을 용매로 이용한 경우에는 100°C 이상의 고온과 고압으로 조직과의 결합이 파괴되어 추출이 잘 이루어졌기 때문에 물 추출물보다는 열수 추출물의 폴리페놀 함량이 더 높은 것으로 판단된다. 본 실험결과는 약용식물의 총 폴리페놀 함량을 측정한 Kim 등(30)의 음양곽, 칡, 오가피, 해동피 등이 59.75 mg/g〜81.20 mg/g이 라는 결과와 비교하여 순비기나무 줄기의 폴리페놀 함량이 약 2배 높았으며 Moon 등(31)의 건조 약용식물의 메탄올 추출물인 정향(10.31%), 목단(5.57 mg/g), 측백 (4.74 mg/g), 계피 (3.03 mg/g) 등과 비교하여도 12〜40배 이상 많은 폴리페놀을 함유하였다. 그러므로 순비기나무의 줄기는 항산화 효능을 나타내는 것으로 알려진 폴리페놀 화합물을 다량 함유하고 있어 이용가치가 높은 것으로 생각된다.
그러나 과도한 melanin 의 합성은 기미, 주근깨, 검버섯 등을 형성하고 피부노화 촉진 및 피부암을 유발하며 채소, 과일, 생선 등의 갈변화로 품질이 저하될 수 있는 문제점이 있다(45). 본 실험에서 추출 방법이 다른 순비기나무 줄기 추출물의 tyrosinase 저해 활성을 L-DOPA를 이용하여 0.1 〜 L.O mg/mL의 농도로 측정한 결과(Fig. 3), WE는 7.15〜53.47%, EE는 1.25〜 28.79%였으며 HWE는 7.65 〜57.84%로 가장 높은 tyrosinase 저해 활성을 나타내어 물을 용매로 추출한 VE와 HWE가 에탄올 추출물인 WE보다 약 1.8배 이상 높았다. EE는 0.
1 mg/m止의 농도에서도 50% 이상을 저해하였다. 세 추출물 모두 시료의 농도가 증가함에 따라 XO 저 해 활성도 증가하였으며 , 0.5 mg/mL 이상의 농도에서는 세가지 추출물간에 유의적 차이가 없었다.
순비기나무 줄기 추출물을 산화방지 및 노화 억제 작용과 관계가 있는 것으로 알려져 있는 SOD 유사활성 측정을 위해 산화효소인 pyrogallol과 농도에 따라 반응시킨 결과 1.0 mg/mL의 농도에서 WE(47.32%)>EE(8.34%)>HW瓦6.01%) 의 활성을 나타내었다(Fig」2). WE가 EE와 HWE보다 5배 이상 높은 활성을 나타내었으며 0.
시료를 0.1 mg/mL에서 1.0 mg/mL의 농도로 측정한 결과 WE* 90.93〜93.46%였으며, EE는 91.61 〜96.92%로 가장 높은 효과가 나타났으며 HWE에서는 89.06〜94.59%로 추출물 모두에서 0.1 mg/mL의 농도에서도 약 90%의 매우 높은 전자공여 효과를 나타내 었으며 추출물의 농도가 증가함에 따라 전자공여능도 높아졌다.
1과 같다. 에탄올 추출물인 EE에서 176.34 mg/g으로 가장 많이 함유하였으며, 열수 추출물(HWE)에서는 171.17 mg/g, 물 추출물(WE)은 122.01 mg/g의 폴리 페놀을 함유하여 추출 용매나 방법 에 따라 폴리페놀의 함량에 차이가 있는 것으로 분석되었다. 물보다는 에탄올을 용매로 사용하는 것이 폴리페놀 화합물이 더 잘 용출되었으며 물을 용매로 이용한 경우에는 100°C 이상의 고온과 고압으로 조직과의 결합이 파괴되어 추출이 잘 이루어졌기 때문에 물 추출물보다는 열수 추출물의 폴리페놀 함량이 더 높은 것으로 판단된다.
이러한 산성화 과정 때문에 니트로화 반응은 생체내의 산성조건인 위장에서 발생한다(39, 40). 연구 결과 아질산염 소거능이 인체의 위장 내 pH 조건과 비슷한 pH 1.2에서 가장 우수한 것으로 측정되어 순비기나무 줄기 추출물들은 생체내에서도 효과적으로 nitrosamine 생성을 억제할 것으로 생각되며 물을 용매로 추출할 경우 더욱 효과적일 것으로 판단된다.
34 mg/g으로 EE에서 가장 많은 폴리 페놀을 함유하였다. 전자공여능은 1.0 mg/mL의 농도에서 93.46- 96.92%로 EE7} 가장 높았으며 0.1 mg/mL에서도 90% 이상이었으며, SOD 유사활성능은 WE가 47.32%로 가장 높은 활성을 나타내었다. 아질산염 소거능은 pH 1.
측정하였다. 총 폴리페놀의 함량을 측정한 결과 122.01 mg/g~ 176.34 mg/g으로 EE에서 가장 많은 폴리 페놀을 함유하였다. 전자공여능은 1.
후속연구
57%)보다는 높았다. Lim 등 (35)과 Kwon 등(36)의 SOD 활성이 높을수록 폴리 페놀의 함량이 높다는 보고와는 본 실험 에서 상반되는 결과로 폴리페놀의 함량이 가장 낮은 VE의 유사활성 이 가장 높게 나타나 이에 관한 추가적인 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
9%)보다 높은 XO 저해 효과가 나타났다. 그러므로 순비기나무 줄기의 XO 저해 활성은 매우 높은 것으로 분석되었으며 항염증제나 항산화제로써 이용가치가 높은 기능성 식품자원으로 기대된다.
79%)보다 높은 저해 효과가 나타났다. 따라서 순비기나무 줄기 추출물은 다량의 폴리페놀을 함유하며 항산화 활성과 xanthine oxidase 및 tyrosinase 저해 활성이 우수하므로 천연 항산화제나 미백 및 기능성 식품소재로써 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
61%라는 Lee 등(42)과 당귀, 토사자, 숙지황 등이 40% 미만의 ty rosinase 저해율을 나타낸다고 보고한 Jung 등(46)의 결과와 비교하면 순비기나무 줄기 추출물의 WE와 HWE가 더 높았으나, 계피(81%), 정향(83%), 복분자(63%)보다는 저해율이 낮았다. 따라서 순비기나무 줄기는 물을 이용하여 추줄하는 것이 효과적이며 순비기나무 줄기 추출물이 기존에 보고된 약용식물보다 유사하거나 높은 효과를 나타내므로 기능성 식품에 이용 가능할 것으로 기대된다.
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