Aster속 식물의 부위별 항산화 효과를 구명하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 4종의 Aster속 식물을 수확한 후 80% 에탄올로 추출하여 radical 소거활성 및 생리활성물질 함량을 측정하여 항산화 효과를 분석하였다. 모든 식물에서 지상부보다 꽃의 추출수율이 더 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 참취 꽃 > 해국 지상부 > 참취 지상부 > 해국 꽃 순으로 높았고, ABTS 라디칼 소거능은 참취 꽃 > 해국 지상부 > 해국 꽃 > 참취 지상부 순으로 높았다. $Fe^{2+}$ chelating 효과는 모든 시료에서 대조구인 EDTA보다 낮았으며, 시료 중에는 해국의 지상부에서 비교적 좋은 효과를 보였다. 추출물 중 참취 꽃, 해국 지상부, 벌개미취 꽃, 참취 지상부는 지질산패 8일째에서도 BHT보다 linoleic acid의 산화를 강하게 억제할 수 있는 것으로 조사되었다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 참취 꽃이 각각 $90.46{\mu}g{\cdot}g^{-1}$과 $75.36{\mu}g{\cdot}g^{-1}$로 가장 높았으며, 다음으로는 해국 꽃이 $60.78{\mu}g{\cdot}g^{-1}$, $41.48{\mu}g{\cdot}g^{-1}$로 높았다.
Aster속 식물의 부위별 항산화 효과를 구명하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 4종의 Aster속 식물을 수확한 후 80% 에탄올로 추출하여 radical 소거활성 및 생리활성물질 함량을 측정하여 항산화 효과를 분석하였다. 모든 식물에서 지상부보다 꽃의 추출수율이 더 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 참취 꽃 > 해국 지상부 > 참취 지상부 > 해국 꽃 순으로 높았고, ABTS 라디칼 소거능은 참취 꽃 > 해국 지상부 > 해국 꽃 > 참취 지상부 순으로 높았다. $Fe^{2+}$ chelating 효과는 모든 시료에서 대조구인 EDTA보다 낮았으며, 시료 중에는 해국의 지상부에서 비교적 좋은 효과를 보였다. 추출물 중 참취 꽃, 해국 지상부, 벌개미취 꽃, 참취 지상부는 지질산패 8일째에서도 BHT보다 linoleic acid의 산화를 강하게 억제할 수 있는 것으로 조사되었다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 참취 꽃이 각각 $90.46{\mu}g{\cdot}g^{-1}$과 $75.36{\mu}g{\cdot}g^{-1}$로 가장 높았으며, 다음으로는 해국 꽃이 $60.78{\mu}g{\cdot}g^{-1}$, $41.48{\mu}g{\cdot}g^{-1}$로 높았다.
This study was conducted to evaluate the antioxidative potentials of 4 Aster species. Flowers and aerial parts were extracted with 80% ethanol, and antioxidative activities and bioactive substance contents were investigated. Flowers showed higher extraction yield than aerial parts of all 4 species u...
This study was conducted to evaluate the antioxidative potentials of 4 Aster species. Flowers and aerial parts were extracted with 80% ethanol, and antioxidative activities and bioactive substance contents were investigated. Flowers showed higher extraction yield than aerial parts of all 4 species used. Among the samples tested, Flowers of A. scaber were found to be the most effective in both DPPH and ABTS radical scavenging assay. However, $Fe^{2+}$ chelate effect of all samples were lower than EDTA. Four samples(A. scaber flowers, A. sphathulifolius aerial parts, A. koraiensis flowers, A. scaber aerial parts) out of eight showed stronger inhibitory activities against linoleic acid oxidation than BHT at 8 days. Total polyphenol and flavonoid contents of A. scaber flowers(90.46 and $75.36mg{\cdot}g^{-1}$) were the highest, and followed by A. sphathulifolius flowers.
This study was conducted to evaluate the antioxidative potentials of 4 Aster species. Flowers and aerial parts were extracted with 80% ethanol, and antioxidative activities and bioactive substance contents were investigated. Flowers showed higher extraction yield than aerial parts of all 4 species used. Among the samples tested, Flowers of A. scaber were found to be the most effective in both DPPH and ABTS radical scavenging assay. However, $Fe^{2+}$ chelate effect of all samples were lower than EDTA. Four samples(A. scaber flowers, A. sphathulifolius aerial parts, A. koraiensis flowers, A. scaber aerial parts) out of eight showed stronger inhibitory activities against linoleic acid oxidation than BHT at 8 days. Total polyphenol and flavonoid contents of A. scaber flowers(90.46 and $75.36mg{\cdot}g^{-1}$) were the highest, and followed by A. sphathulifolius flowers.
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문제 정의
Aster속 식물의 부위별 항산화 효과를 구명하기 위하여 본연구를 실시하였다. 4종의 Aster속 식물을 수확한 후 80% 에탄올로 추출하여 radical 소거활성 및 생리활성물질 함량을 측정하여 항산화 효과를 분석하였다.
따라서 최근에는 각종 식물추출물에서 보다 안전하고 효과가 뛰어난 천연 항산화제를 찾기 위한 연구가 많이 이루어지고 있다. 따라서 본 연구는 자생 쑥부쟁이속(Aster) 식물 4종의 대체 천연항산화제로의 개발 가능성을 구명하기 위하여 실시하였다.
제안 방법
조사할 때마다 혼합용액 100/zL, 75% EtOH 2, 700/zL, 30% ammonium thiocyanate, 20mM ferrous chloride 100uL씩 순서대로 첨가하고 정확히 3분 후에 500nm에서 OD를 측정하였다. ("control로는 BHT를 사용하였으며, 4일 간격으로 조사하였다.
실시하였다. 4종의 Aster속 식물을 수확한 후 80% 에탄올로 추출하여 radical 소거활성 및 생리활성물질 함량을 측정하여 항산화 효과를 분석하였다. 모든 식물에서 지상부보다 꽃의 추출수율이 더 높게 나타났다.
8mL를 혼합하여 2mM FeCl2 - 4H2O 100uL와 5mM ferrozine 100uL를 순서 대로 첨가하고 실온에서 10분간 반응시킨 후 562nm에서 OD를 측정하였고 결과를 RC50값으로 나타냈다. EDTA를 시료대신 같은 방법으로 사용하여 시료의 결과와 비교하였다.
Re 등(1999)의 ABTS'+cation decolorization assay 방법을 응용하여 실행하였다. 7.
4)으로 희석하여 실험에 사용하였다. 농도별로 준비한 시료 50/zL에 희석된 ABTS 용액 950/zL를 각각 첨가한 후암소에서 10분간 반응시킨 후 732nm에서 OD의 감소를 측정하였으며, 라디칼 소거활성 정도를 RC50값으로 나타냈다.
, FD8512)흐여 사용하였다. 분쇄한 후 80% 에탄올을 용매로 사용하여 60℃에서 6시간 환류냉각추출한 후 Advantec filter paper No. 2(pore size 5ym, thickness 0.26mm, diam. 55mm) 2 장을 사용하여 감압여과 하였으며, 총 3회 반복 추출하였다. 추출물은 질소충진하여 -70℃에 보관하면서 실험에 사용하였다.
8mL을 혼합하여 실온 . 암상태에서 30분간 방치한 후 517mn 에서 OD를 측정하였다. 전자공여능(EDA)은 시료 첨가구와 무 첨가 구의 흡광도 차이를 백분율(%)로 구하였으며, 시료 무 첨가 구의 EDA를 50% 감소시키는데 필요한 시료의 농도(mg .
암상태에서 30분간 방치한 후 517mn 에서 OD를 측정하였다. 전자공여능(EDA)은 시료 첨가구와 무 첨가 구의 흡광도 차이를 백분율(%)로 구하였으며, 시료 무 첨가 구의 EDA를 50% 감소시키는데 필요한 시료의 농도(mg . ml/') 를 RCg값으로 나타냈다. (+)control로는 BHT와 ascorbic acid를 사용하였다.
5mL를 순서대로 혼합한 용액을 40℃ 암소에 incubation하였다. 조사할 때마다 혼합용액 100/zL, 75% EtOH 2, 700/zL, 30% ammonium thiocyanate, 20mM ferrous chloride 100uL씩 순서대로 첨가하고 정확히 3분 후에 500nm에서 OD를 측정하였다. ("control로는 BHT를 사용하였으며, 4일 간격으로 조사하였다.
, 1998). 추출물 시료 O.lmL에 2% Na2CO3 2mL를 혼합한 후 정확히 3분 후에 IN Folin-ciocalteu's phenol reagent 100uL를 첨가하고 중분히 혼합하여 실온에서 30분간 방치한 후 750mm에서 OD를 측정하였다. 표준물질은 tannic acid를 기준으로 하여 검량선을 작성하였으며, 결과값을 건조시료 g당 tannic acid 함량mg - g')으로 계산하였다.
특정 물질의 DPPH에 대한 전자공여 정도로 시료의 환원력을 측정하는 방법인 Blois(1958)의 방법을 응용하여 실행하였다. 농도를 달리한 각각의 추출물 0.
2mL을 첨가하여 이를 37℃에서 1시간 반응시킨 후 420nm에서 OD를 측정하였다. 표준물질은 naringin 을 기준으로 하여 검량선을 작성하였으며 결과를 건조시료 g당 naringin 함량(mg . g-1)으로 계산하였다.
lmL에 2% Na2CO3 2mL를 혼합한 후 정확히 3분 후에 IN Folin-ciocalteu's phenol reagent 100uL를 첨가하고 중분히 혼합하여 실온에서 30분간 방치한 후 750mm에서 OD를 측정하였다. 표준물질은 tannic acid를 기준으로 하여 검량선을 작성하였으며, 결과값을 건조시료 g당 tannic acid 함량mg - g')으로 계산하였다.
대상 데이터
충북 청원군 소재의 실험포장에서 재배 중인 Aster속 식물 4종의 꽃과 지상부를 수확하여 실험재료로 사용하였다(Table 1). 꽃 부위는 만개기어L 지상부는 성숙한 것을 2006년 7~9월에 걸쳐 수확하였다.
이론/모형
Ferric thiocyanate(FTC) 방법을 사용하였으며 Haraguchi 등(1992)의 방법에 준하였다. 각각의 추출물(0.
시료의 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법을 응용하여 측정하였다(Velioglu et al., 1998). 추출물 시료 O.
Aster속 4종의 총 폴리페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거 활성의 상관관계는 f=0.375로 양치식물을 대상으로 연구한 Jeong 등(2007)의 결과(r2=0.42)와 비슷한 경향을 보였으며, 총 폴리페놀 함량이 높을수록 DPPH 라디칼 소거활성이 높아지는 정의 상관관계가 있음을 확인하였다(Fig. 6). 그러나 Kim 등(2004) 이 약용식물의 항산화 연구에서 얻은 결과인 fJO.
199)보다 높았다 (Table 3). DPPH radical 소거활성의 결과와 마찬가지로 ABTS radical 소거활성 또한 지상부가 꽃 부위보다 전반적으로 높은 활성을 보였다. 그러나 참취는 꽃 부위가 지상부보다 비교적 높은 소거효과를 보였다.
모든 식물에서 지상부보다 꽃의 추출수율이 더 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 참취꽃>해국 지상부>참취 지상부>해국 꽃 순으로 높았고, ABTS 라디칼 소거능은 참취 꽃>해국 지상부>해국 꽃>참취지상부 순으로 높았다. Fe2+ chelating 효과는 모든 시료에서 대조 구인 EDTA보다 낮았으며, 시료 중에는 해국의 지상 부에서 비교적 좋은 효과를 보였다.
DPPH 라디칼 소거능은 참취꽃>해국 지상부>참취 지상부>해국 꽃 순으로 높았고, ABTS 라디칼 소거능은 참취 꽃>해국 지상부>해국 꽃>참취지상부 순으로 높았다. Fe2+ chelating 효과는 모든 시료에서 대조 구인 EDTA보다 낮았으며, 시료 중에는 해국의 지상 부에서 비교적 좋은 효과를 보였다. 추출물 중 참취 꽃, 해국 지상부, 벌개미취 꽃, 참취 지상부는 지질산패 8일째에서도 BHT보다 linoleic acid의 산화를 강하게 억제할 수 있는 것으로 조사되 었다.
36mg . g-1, 지상부 30.66mg - g-1로 지상부에 비해 꽃에 훨씬 많은 생리활성물질이 함유되어 있음을 알 수 있었다. 지상부 중에서는 참취가 비교적 높은 생리활성물질을 함유하고 있음을 확인하였는데, 이는 참취로부터 polyphenol oxidase를 분리하여 보고한 Ham 등(1991)의 결과나 참취잎의B-carotene, 비타민C 함량을 분석하여 생리활성물질을 보고한 Shin 등(1998)과 Lee 등(1999)의 결과와 유사한 경향을 보였다.
210mg . mL*의 RCg값을 보여 시료 중 가장 높은 효과를 나타냈으나, (+)cont-r이인 EDTA(RC50=0.030) 보다는 효과가 낮았다. 해국과 참취는 지상부가 꽃보다 비교적 높은 효과를 보인 반면, 단양쑥부쟁이와 벌개미취는 꽃이 지상부보다 비교적 높은 활성을 보였다.
181mg . mLT으로 시료 중 가장 높은 DPPH radical 소거 활성을 보였으며, 다음으로 해국 지상부(RCo2=0.215)의 활성이 다른 시료보다 비교적 높았다(Table 3). Cho(2002)는 참취 잎의 항산화 활성이 높음을 in vitro 및 in vivo 실험을 통하여 밝힌 바 있다.
156mg . ml/'으로 가장 우수한 라디칼 소거활성을 보였으며, 이는 천연항산화제인 ascorbic acid의 활성 (RC5o=O.199)보다 높았다 (Table 3). DPPH radical 소거활성의 결과와 마찬가지로 ABTS radical 소거활성 또한 지상부가 꽃 부위보다 전반적으로 높은 활성을 보였다.
DPPH radical 소거활성의 결과와 마찬가지로 ABTS radical 소거활성 또한 지상부가 꽃 부위보다 전반적으로 높은 활성을 보였다. 그러나 참취는 꽃 부위가 지상부보다 비교적 높은 소거효과를 보였다. 이처럼 같은 식물이라도 부위에 따라 항산화 효과가 다르게 나타났는데, 이는 개쑥부쟁이의 부위별 항산화 활성을 연구한 결과 추출용매 및 부위에 따라 항산화 활성이 다르게 나타난 Heo 등(2005)의 연구결과와 비슷한 경향을 보였다.
4079로 분석되어 DPPH나 ABTS radical 소거활성과의 관계보다 비교적 높은 상관관계를 보였다. 그러나 총 폴리페놀 함량과 ferrous ion chelating 효과는 상관관계가 거의 없는 것 (r2=0518)으로 나타나 Aster속 식물의 폴리 페놀 물질은 ferrous ion chelating에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 생각되었다.
g-1) 순으로 나타났다. 단양쑥부쟁이를 제외한 모든 식물에서 지상부보다 꽃 부위의 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 높았다. 특히 참취의 경우 폴리페놀 함량이 꽃 90.
4종의 Aster속 식물을 수확한 후 80% 에탄올로 추출하여 radical 소거활성 및 생리활성물질 함량을 측정하여 항산화 효과를 분석하였다. 모든 식물에서 지상부보다 꽃의 추출수율이 더 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 참취꽃>해국 지상부>참취 지상부>해국 꽃 순으로 높았고, ABTS 라디칼 소거능은 참취 꽃>해국 지상부>해국 꽃>참취지상부 순으로 높았다.
추출물의 항산화 효과가 높게 나온다 하여도 수율이 낮으면 경제성이 낮으므로 추출수율이 높아야한다. 본 연구에서 재료로 사용된 4종의 식물은 모두 지상부보다 꽃의 추출수율이 더 높은 것으로 나타났다.
이 성질을 이용하여 radical 소거활성 정도를 확인할 수 있다. 본 연구에서 합성 항산화제인 BHT와 천연 항산화제인 ascorbic acid를 대조군으로 하여 시료의 각 추출물에 대하여 free radical 소거활성을 측정한 결과, 전반적으로 지상부의 DPPH radical 소거효과가 꽃보다 좋았으나, 참취는 반대의 경향을 보였다. 종별로는 참취 꽃 추출물의 RC®값이 0.
mLT의 1C50값으로 시료 중 라디칼 소거 능이 가장 높았고, buffer에 의한 지질과산화 억제효과도 높다고 보고한 Cho 등(2001)의 결과와 유사하였다. 본 연구에서는 참취 꽃의 지질과산화 억제능이 가장 높게(8일째 90.18%) 나타났으며, 해국 지상부, 벌개미취 꽃, 참취 지상부 등은 조사 8일째에 88.75~89.74%의 억제능을 나타내 대조구인 BHT(83.72%)보다 높은 항산화 효과를 보였으며 조사 16일째에서도 BHT보다 우수한 항산화능을 나타냈다.
실험에 사용된 모든 시료는 8~32일 사이에 지질 산패가 거의 이루어지는 것으로 나타났다(Fig. 1, 2). 참취 꽃은 지질 과산화 억제활성이 28일째에서도 20.
지질과산화 억제 활성 능이 시료 간에 유의적인 차이를 보인 8일과 16일째의 억제활성능은 Table 5와 같다. 참취 꽃(Fig. 1), 해국 지상부와 벌개미취 지상부는 24-32일까지도 지속적인 항산화능을 보여 BHT보다 항산화 능이 더 오래 지속되는 것으로 나타났다(Fig. 2). 참취 지상부의 지질과산화 억제효과는 8일째 88.
2). 참취 지상부의 지질과산화 억제효과는 8일째 88.75%, 16일째 50.05%로 조사되어 BHT(8일째 83.72%, 16일째 39.59%)보다 높은 과산화 억제 활성을 나타냈다. 이는 참취 잎 메탄올 추출물의 DPPH 라디칼 소거활성이 0.
61 보다는 낮은 상관관계를 나타내 어 식물의 종류에 따라 상관관계가 다름을 알 수 있었다. 총 폴리 페놀 함량과 ABTS 라디칼 소거 활성과의 관계는 r2=0.3282로 DPPH 라디칼 소거활성과의 상관관계(r2=0.375)와 비슷하였다. 또한 양치식물을 대상으로 한 Jeong 등(2007)의 연구 결과(r2=0.
총 폴리페놀 함량과 지질과산화 억제활성의 관계는 r2= 0.4079로 분석되어 DPPH나 ABTS radical 소거활성과의 관계보다 비교적 높은 상관관계를 보였다. 그러나 총 폴리페놀 함량과 ferrous ion chelating 효과는 상관관계가 거의 없는 것 (r2=0518)으로 나타나 Aster속 식물의 폴리 페놀 물질은 ferrous ion chelating에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 생각되었다.
총 폴리페놀 함량은 총 플라보노이드 함량과 연관성이 iJO.9373으로 높았는데(Fig. 5), 이는 대부분의 식물에서 폴리페놀 함량이 높을 경우 플라보노이드 함량이 높았다는 Choi 등 (2005)의 연구결과와 일치하였다.
Fe2+ chelating 효과는 모든 시료에서 대조 구인 EDTA보다 낮았으며, 시료 중에는 해국의 지상 부에서 비교적 좋은 효과를 보였다. 추출물 중 참취 꽃, 해국 지상부, 벌개미취 꽃, 참취 지상부는 지질산패 8일째에서도 BHT보다 linoleic acid의 산화를 강하게 억제할 수 있는 것으로 조사되 었다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 참취 꽃이 각각 90.
030) 보다는 효과가 낮았다. 해국과 참취는 지상부가 꽃보다 비교적 높은 효과를 보인 반면, 단양쑥부쟁이와 벌개미취는 꽃이 지상부보다 비교적 높은 활성을 보였다.
후속연구
72%를 차지하고 있으며(Nam, 2005), 성분분석을 위한 많은 연구들이 이루어져 있다. 그러나 대부분이 참취의 식용 부위로 알려진 잎에 집중되어 있는 것으로 나타나, 꽃에 대한 집중적 인 연구 및 산업화 방안에 대한 검토가 필요할 것으로 생각된다.
경향을 확인하였다. 따라서 항산화 활성의 측정에 관한 연구가 다양한 측면에서 이루어져야 하며, in vitro 실험은 물론 in vivo 실험도 함께 이루어질 필요가 있을 것으로 생각되었다.
이상을 종합하면 4종의 Aster속 식물 중 참취, 해국 등은 대체 항산화제 또는 천연 방부제로써 화장품, 의약품, 식품 등의 개발에 응용 가능할 것으로 판단된다. 특히, 항산화 효과와 추출 수율(34.
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