제주도에 자생하는 양치식물 25종을 대상으로 항산화활성, ACE 저해활성, APN 저해활성 및 $\alpha$-amylase 저해활성을 검색하였다. 항산화활성은 쇠고비와 일색고사리에서 비교적 높아서 항산화 음료로 애용되고 있는 차나무 잎보다도 더 높았다. ACE 저해활성과 APN 저해활성은 전체적으로 낮았으나, 쇠고비에서 각각 26.7%와 28.2%으로 비교적 높은 저해활성을 나타내었다. $\alpha$-Amylase 저해활성은 10종이 50% 이상의 높은 활성으로 보였으며, 그 중에서 쇠고비와 홍지네고사리의 저해활성이 특히 높았다. 이상의 결과로부터 쇠고비는 항산화활성뿐만 아니라 ACE 저해활성, APN 저해활성과 $\alpha$-amylase 저해활성 모두 다른 식물에 비해 높아 생리활성 물질의 분리 및 동정 등 식품소재 및 식물생약으로 이용하기 위한 후속 연구가 기대된다.
제주도에 자생하는 양치식물 25종을 대상으로 항산화활성, ACE 저해활성, APN 저해활성 및 $\alpha$-amylase 저해활성을 검색하였다. 항산화활성은 쇠고비와 일색고사리에서 비교적 높아서 항산화 음료로 애용되고 있는 차나무 잎보다도 더 높았다. ACE 저해활성과 APN 저해활성은 전체적으로 낮았으나, 쇠고비에서 각각 26.7%와 28.2%으로 비교적 높은 저해활성을 나타내었다. $\alpha$-Amylase 저해활성은 10종이 50% 이상의 높은 활성으로 보였으며, 그 중에서 쇠고비와 홍지네고사리의 저해활성이 특히 높았다. 이상의 결과로부터 쇠고비는 항산화활성뿐만 아니라 ACE 저해활성, APN 저해활성과 $\alpha$-amylase 저해활성 모두 다른 식물에 비해 높아 생리활성 물질의 분리 및 동정 등 식품소재 및 식물생약으로 이용하기 위한 후속 연구가 기대된다.
Antioxidative activity and inhibitory activity of angiotensin I converting enzyme(ACE), aminopeptidase N(APN) and $\alpha$-amylase were investigated in the methanol extracts from 25 fern plants native to Jeju Island, in order to screen the plant species containing bioactive materials for ...
Antioxidative activity and inhibitory activity of angiotensin I converting enzyme(ACE), aminopeptidase N(APN) and $\alpha$-amylase were investigated in the methanol extracts from 25 fern plants native to Jeju Island, in order to screen the plant species containing bioactive materials for functional foods or medicines. The antioxidative activity was higher in Cytomium fortunei(41.9%) and Rumohra standishii(34.1%) than in leaves of Thea sinensis(30.9%), a small tree for antioxidative beverage. Inhibitory activities of ACE and APN were relatively high in Cytomium fortunei as 26.7% and 28.2% respectively. $\alpha$-Amylase inhibitory activity was higher than 50% in 10 species. Particularly, Cytomium fortunei(87.4%) and Dryopteris erythrosora(71.6%) showed the inhibitory activities higher than those of other form plants. Of 25 fern plants investigated here, Cytomium fortunei showed not only the highest antioxidative activity but also the highest inhibitory activity of ACE, APN and $\alpha$-amylase. It suggests that Cytomium fortunei could be potentially used as a resource of bioactive materials for fuctional foods or medicines.
Antioxidative activity and inhibitory activity of angiotensin I converting enzyme(ACE), aminopeptidase N(APN) and $\alpha$-amylase were investigated in the methanol extracts from 25 fern plants native to Jeju Island, in order to screen the plant species containing bioactive materials for functional foods or medicines. The antioxidative activity was higher in Cytomium fortunei(41.9%) and Rumohra standishii(34.1%) than in leaves of Thea sinensis(30.9%), a small tree for antioxidative beverage. Inhibitory activities of ACE and APN were relatively high in Cytomium fortunei as 26.7% and 28.2% respectively. $\alpha$-Amylase inhibitory activity was higher than 50% in 10 species. Particularly, Cytomium fortunei(87.4%) and Dryopteris erythrosora(71.6%) showed the inhibitory activities higher than those of other form plants. Of 25 fern plants investigated here, Cytomium fortunei showed not only the highest antioxidative activity but also the highest inhibitory activity of ACE, APN and $\alpha$-amylase. It suggests that Cytomium fortunei could be potentially used as a resource of bioactive materials for fuctional foods or medicines.
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문제 정의
특히, 쇠고비는 항산화 활성 뿐만 아니라 ACE 저해활성, APN 저해활성, α-amylase 저해활성 모두가 높아 다양한 생리활성물질을 가지고 있는 것으로 판단되는 바, 앞으로 식품 소재 또는 생약으로의 개발 가능성을 모색하기 위해서는 활성성분의 분리 및 동정 그리고 이들 물질을 이용한 임상실험 등 보다 구체적인 연구가 심도 있게 이루어질 필요가 있다고 사료된다. 따라서, 저자 등은 앞으로 한방에서 근경을 구충제 및 지혈제로 사용하고 있는 쇠고비를 대상으로 여러가지 생리활성물질의 최적 추출조건 확립, 유효성분의 분석과 열과 pH 변화에 대한 안정성 등을 검토하고자 한다.
본 연구는 식물자원으로부터 여러가지 생리활성을 탐색하고, 새로운 기능성 소재를 함유하는 식물자원을 선별하여 활용하고자 시도되었다. 이에 제주도에 자생하는 양치식물 25종을 대상으로 노화방지, 성인병 예방 등의 기능을 갖는 항산화활성, 혈압상승 억제에 관여하는 angiotensin I converting enzy- me(ACE) 저해활성, 암세포의 침윤이나 전이를 지연 또는 저해하는 것으로 알려진 aminopeptidase N(APN) 저해활성, 비만과 당뇨병의 예방에 관여하는 α-amylase 저해활성 등을 조사하였다.
이러한 DPPH법을 이용한 전자공여능 측정법은 항산화 활성을 간단히 측정할 수 있으며 실제 항산화활성과도 연관성이 매우 높기 때문에 많이 이용되는 방법이다. 본 연구에서 제주도에 자라는 양치식물 25종을 대상으로 DPPH에 대한 전자공여 능을 조사하였다(Table 2). 그 결과, 양치식물들의 DPPH에 대한 전자공여능은 대부분 낮았다.
제안 방법
ACE 저해활성은 Bala 등(2002)의 방법을 다소 변형하여 측정하였다. 즉, microplate에 시료 20μℓ와 기질용액 [0.
Amylase 저해활성은 Satoyama 등(1998)의 방법을 다소변형하여 측정하였다. 즉, 2% starch 용액 (0.
0mM DPPH 용액 40μℓ를 차례로 넣고 균일하게 혼합한 다음 암상태의 실온에서 30분간 방치한 후 microplate reader로 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조시험으로는 일상 생활에서 차로 음용하며 항산화 물질을 다량 함유하고 있는 것으로 확인된 차나무 잎 추출물과 그리고싱용 항산화제 인 L-ascorbic acid, BHT, BHA를 O.Olmg/m? 로조제하여 사용하였다. 전자공여능은 시료 첨가구 (A)와 무첨가 구 (B)의 흡광도를 이용하여 아래 수식에 따라 산출하였으며, 반응용액1μℓ 당 시료 건량 O.
0), 300mM NaCl] 150μℓ를가한 후 37℃에서 5분간 방치하였다. 이어서 O.lunit/mfi ACE 효소용액(rabbit lung acetone powder) 20μℓ를 첨가하여에서 120분간 반응시킨 후 microplate reader에서 340nm의 흡광도를 측정하고, 다음의 식에 의해 ACE 저해 활성을 나타내었다.
시도되었다. 이에 제주도에 자생하는 양치식물 25종을 대상으로 노화방지, 성인병 예방 등의 기능을 갖는 항산화활성, 혈압상승 억제에 관여하는 angiotensin I converting enzy- me(ACE) 저해활성, 암세포의 침윤이나 전이를 지연 또는 저해하는 것으로 알려진 aminopeptidase N(APN) 저해활성, 비만과 당뇨병의 예방에 관여하는 α-amylase 저해활성 등을 조사하였다.
Olmg/m? 로조제하여 사용하였다. 전자공여능은 시료 첨가구 (A)와 무첨가 구 (B)의 흡광도를 이용하여 아래 수식에 따라 산출하였으며, 반응용액1μℓ 당 시료 건량 O.Olmg의 전자공여능으로 나타내었다.
제주도에 자생하는 양치식물 25종을 대상으로 항산화활성, ACE 저해활성, APN 저해활성 및 cz-amylase 저해활성을 검색 하였다. 항산화활성은 쇠고비와 일색고사리에서 비교적 높아서 항산화 음료로 애용되고 있는 차나무 잎보다도 더 높았다.
측정하였다. 즉, 2% starch 용액 (0.1M citric acid; pH 6.0)과 3.2% 한천용액 (0.IM citric acid; pH 6.0)을 60℃ 항온수조에서 동량 혼합한 후 microplate 의 각 well 에 100μℓ 씩 분주하고 냉각시켜 기질 plate를 만들고, 37℃에서 10분간 인큐베이션시켰다. 이어서 microplate의 각 well에 lOunit/me a-amylase 25μℓ와 시료 25μℓ을 각각 첨가하고 37℃에서 120 분간 반응시킨 후, 655nm에서 흡광도를 측정하여 다음의 식에 의해 산출하였다.
항산화활성은 DPPH radical에 대한 전자공여능(electron donating ability; EDA)을 측정하였으며 Blois(1958)의 방법을 변형하여 사용하였다. 즉, microplate에 50% 메탄올 용액 140μℓ, 시료용액 20μℓ, 1.
대상 데이터
Sigma사 제품을 사용하였다. 그리고, 전처리 과정에 사용된 메탄올은 Merck사 제품의 특급시약을 사용하였다.
본 실험에 사용된 식물들은 제주도에 자생하는 양치식물 중 난 지성 인 것들을 중심으로 25종을 선정하였으며(이우철, 1996), 「한국식물추출물은행」으로부터 추출물을 분양받아 사용하였다 (Table 1). 추출물의 제조과정을 보면, 우선 분쇄된 분말시료 30~40g에 메탄올 200mℓ를 첨가하여 고압용매추출장치(Dionex Co.
분석 시약
시험분석을 위한 시약으로 1, l-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), L-ascorbic acid, butylated hydroxytoluene (BHT), butylated hydroxyanisole (BHA), rabbit lung acetone powder, N-(3-2(2-furyl)acryloyl)-Phe-Gly-Gly (FAPGG), porcine kidney leucine aminopeptidase, L- leucine-p-nitroanilide, porcine pancreatin a—amylase, starch는 Sigma사 제품을 사용하였다. 그리고, 전처리 과정에 사용된 메탄올은 Merck사 제품의 특급시약을 사용하였다.
성능/효과
항산화활성은 쇠고비와 일색고사리에서 비교적 높아서 항산화 음료로 애용되고 있는 차나무 잎보다도 더 높았다. ACE 저해활성과 APN 저해활성은 전체적으로 낮았으나, 쇠고비에서 각각 26.7%와 28.2%으로 비교적 높은 저해활성을 나타내었다. ^-Amylase 저해활성은 10종이 50% 이상의 높은 활성으로 보 였으며, 그 중에서 쇠고비와 홍지네고사리의 저해활성이 특히 높았다.
2%으로 비교적 높은 저해활성을 나타내었다. ^-Amylase 저해활성은 10종이 50% 이상의 높은 활성으로 보 였으며, 그 중에서 쇠고비와 홍지네고사리의 저해활성이 특히 높았다. 이상의 결과로부터 쇠고비는 항산화활성뿐만 아니라 ACE 저해활성, APN 저해활성과 tz-amylase 저해활성 모두 다른 식물에 비해 높아 생리활성 물질의 분리 및 동정 등 식품소재 및 식물생약으로 이용하기 위한 후속 연구가 기대된다.
본 연구에서 제주도에 자라는 양치식물 25종을 대상으로 DPPH에 대한 전자공여 능을 조사하였다(Table 2). 그 결과, 양치식물들의 DPPH에 대한 전자공여능은 대부분 낮았다. 하지만 10% 이상의 전자공여능을 가지는 식물이 14종이었으며, 그 중 쇠고비, 일색고사리, 풀고사리, 홍지네고사리가 비교적 높은 항산화 활성을 나타내었다.
(Toeller, 1994). 본 연구에서 25종의 양치식물을 대상으로 a- amylase 저해제의 분포를 검색한 결과(Table 4), 10종의 양치식물이 50% 이상의 저해활성을 가지는 것으로 조사되었다. 그중에서도 쇠고비와 홍지네고사리는 각각 87.
, 1997). 본 연구에서 제주도에 자생하는 양치식물 25종을 대상으로 ACE 저해활성을 조사한 결과 (Table 3), 10% 이상의 저해활성을 가지는 식물은 8종이었으며 그 중에 쇠고비가 저해활성이 가장 높아서 26.7%의 저해 활성을 보였다. 식물자원에 대한 항고혈압 연구는 한약재나 허브 식물 등에서 활발히 연구되고 있는데(이 등, 2004; 최 등, 2002; 권 등, 2006), 양치식물인 야산고비도 미약하지만 억제활성을 나타내는 것으로 보고되고 있다(이 등, 2004).
하지만 아직까지 APN을 선택적으로 저해하는 약물 개발은 많이 되지 않았다. 본연구에서 제주도 자생 양치식물을 대상으로 APN 저해 활성을 조사한 바, 쇠고비가 유일하게 억제활성을 나타내어 28.2%의 저해 활성을 나타내었으나 나머지 식물에서는 음의 값을 나타내었다(자료 미제시).
이상의 결과를 종합해 보았을 때, 쇠고비와 일색고사리는 다른 양치식물에 비해 항산화활성이 높아서, 안정성에 있어서 문제가 제기되고 있는 BHA보다 높아 합성 항산화제를 대치할 수 있는 천연 항산화제로의 사용 가능성이 있다. 특히, 쇠고비는 항산화 활성 뿐만 아니라 ACE 저해활성, APN 저해활성, α-amylase 저해활성 모두가 높아 다양한 생리활성물질을 가지고 있는 것으로 판단되는 바, 앞으로 식품 소재 또는 생약으로의 개발 가능성을 모색하기 위해서는 활성성분의 분리 및 동정 그리고 이들 물질을 이용한 임상실험 등 보다 구체적인 연구가 심도 있게 이루어질 필요가 있다고 사료된다.
하지만 10% 이상의 전자공여능을 가지는 식물이 14종이었으며, 그 중 쇠고비, 일색고사리, 풀고사리, 홍지네고사리가 비교적 높은 항산화 활성을 나타내었다. 특히 쇠고비와 일색고사리는 일상 생활에서 차로 음용하며 항산화활성이 높은 것으로 알려진 차나무 잎의 전자공여능 30, 9% 보다도 높은 것으로 조사되었다. 더군다나 쇠고비는 0.
제주도에 자생하는 양치식물 25종을 대상으로 항산화활성, ACE 저해활성, APN 저해활성 및 cz-amylase 저해활성을 검색 하였다. 항산화활성은 쇠고비와 일색고사리에서 비교적 높아서 항산화 음료로 애용되고 있는 차나무 잎보다도 더 높았다. ACE 저해활성과 APN 저해활성은 전체적으로 낮았으나, 쇠고비에서 각각 26.
후속연구
^-Amylase 저해활성은 10종이 50% 이상의 높은 활성으로 보 였으며, 그 중에서 쇠고비와 홍지네고사리의 저해활성이 특히 높았다. 이상의 결과로부터 쇠고비는 항산화활성뿐만 아니라 ACE 저해활성, APN 저해활성과 tz-amylase 저해활성 모두 다른 식물에 비해 높아 생리활성 물질의 분리 및 동정 등 식품소재 및 식물생약으로 이용하기 위한 후속 연구가 기대된다.
제기되고 있는 BHA보다 높아 합성 항산화제를 대치할 수 있는 천연 항산화제로의 사용 가능성이 있다. 특히, 쇠고비는 항산화 활성 뿐만 아니라 ACE 저해활성, APN 저해활성, α-amylase 저해활성 모두가 높아 다양한 생리활성물질을 가지고 있는 것으로 판단되는 바, 앞으로 식품 소재 또는 생약으로의 개발 가능성을 모색하기 위해서는 활성성분의 분리 및 동정 그리고 이들 물질을 이용한 임상실험 등 보다 구체적인 연구가 심도 있게 이루어질 필요가 있다고 사료된다. 따라서, 저자 등은 앞으로 한방에서 근경을 구충제 및 지혈제로 사용하고 있는 쇠고비를 대상으로 여러가지 생리활성물질의 최적 추출조건 확립, 유효성분의 분석과 열과 pH 변화에 대한 안정성 등을 검토하고자 한다.
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