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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 현재까지 연구가 거의 연구가 이루어지지 않은 국내 자생 호이초의 생리활성을 조사하고자, 호이초 지상부의 생즙 및 메탄올 추출물을 조제하여 이들의 항균, 항혈전 및 항산화 활성을 평가하였으며, 메탄올 추출물 및 이들의 에틸아세테이트 분획물로부터 항균 활성 및 강력한 항산화 활성을 확인하였기에 보고하는 바이다.
- 국내에서는 주로 관상용으로 재배되고 있어, 현재까지 재배관련 연구를 제외하고 생리활성 및 성분에 대한 연구는 전무한 상태이다. 본 연구에서는 호이초의 생리활성 평가를 위해 호이초 지상부의 생즙 및 메탄올 추출물을 조제하여 각각 항균, 항혈전 및 항산화 활성을 평가하였다. 지상부 생즙의 경우 Proteus vulgaris, Escherichia coli O157:H7 및 Candida albicans에 대해 항균효과가 인정되었고, 항산화 활성은 미약하였다.
제안 방법
- 4% (w/w)를나타내었다. 메탄올 추출물은 물에 현탁한 후, n-hexane, ethylacetate 및 butanol를 이용하여 순차적으로 분획하였으며, 분획물과 물 잔류물은 동일한 방법으로 감압건조하여 분말화 하였다. 각각의 시료 분말은 DMSO에 녹인 후 적당한 농도로 희석하여 항균 활성, 항혈전 활성 및 항산화 활성에 사용하였다.
- 각각의 시료 분말은 DMSO에 녹인 후 적당한 농도로 희석하여 항균 활성, 항혈전 활성 및 항산화 활성에 사용하였다. 항혈전 활성 평가를 위한 thrombin time 측정 시, 혈장은 최근 1개월 동안 약물투여를 받지 않은 지원자의 전혈로부터 조제하였으며, 채혈 후 즉시 4℃에서 5, 000 g로 5분 동안 원심분리하여 혈장을 분리하고 냉동한 상태로 보관하였으며 (신선동결혈장), 필요시 상온에서 해동하여 사용하였다. 기타 시약은 Sigma Co.
- 항혈전 활성은 시료의 thrombin time을 측정하여 평가하였다. 트롬빈 저해 활성은 기존의 보고한 Amelung coagulometer KC-lA(Japan)를 이용하여 혈액 응고시간을 즉정하여 평가하였다[16-18, 20, 21], 37℃에서 0.
- 트롬빈 저해 활성은 기존의 보고한 Amelung coagulometer KC-lA(Japan)를 이용하여 혈액 응고시간을 즉정하여 평가하였다[16-18, 20, 21], 37℃에서 0.5 U 트롬빈 (Sigma Co., USA) 50 μL와 20 mM CaCl2 50 gL, 다양한 농도의 시료 추출액 10 μL를 coagulometer의 튜브에 혼합하여 2분간 반응시킨 후 혈장 100 μL를 첨가한 후 혈장이 응고될 때까지의 시간을 측정하였으며, 시료 대조군으로는 아스피린(Sigma Co.)을, 용매 대조군으로는 시료 대신 DMSO를 사용하였다. DMSO의 경우 평균 33.
- Superoxide dismutase 유사활성 평가는 sup&oxide와 반응하여 갈변물질을 만드는 pyrogallol 자동산화를 측정하는 Marklund와 Marklund, 의 방법 [10]을 변형하여 측정하였다. 즉 시료용액 0.
- 5 mL를 첨가하여 반응을 종료하고 4000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 회수하였다. 회수한 상등액은 증류수로 2배 희석한 후, 신선하게 조제된 0.1% ferric chloride 용액과 5:1 (v/v) 비율로 혼합하고 700 nm에서 흡광도를 측정하여 평가하였다.
- , USA)를 사용하였다. DPPH free radical 소거능은 시료첨가구와 비첨가구의 백분율로 표시하였으며, IC50는 50% 소거능을 나타내는 농도로 계산하였다.
대상 데이터
- 메탄올 추출물은 물에 현탁한 후, n-hexane, ethylacetate 및 butanol를 이용하여 순차적으로 분획하였으며, 분획물과 물 잔류물은 동일한 방법으로 감압건조하여 분말화 하였다. 각각의 시료 분말은 DMSO에 녹인 후 적당한 농도로 희석하여 항균 활성, 항혈전 활성 및 항산화 활성에 사용하였다. 항혈전 활성 평가를 위한 thrombin time 측정 시, 혈장은 최근 1개월 동안 약물투여를 받지 않은 지원자의 전혈로부터 조제하였으며, 채혈 후 즉시 4℃에서 5, 000 g로 5분 동안 원심분리하여 혈장을 분리하고 냉동한 상태로 보관하였으며 (신선동결혈장), 필요시 상온에서 해동하여 사용하였다.
- 호이초 생즙 및 메탄올 추출물의 항균 활성을 평가하기 위해 그람 음성균으로 Escherichia coli KCTC 1682, E. coll O157:H7 ATCC 43895, Pseudomonas aeruginosa KACC 10186, Proteus vulgaris KCTC 2433을, 그람 양성균으로는 Streptococcus mutans JC-2, Bacillus subtilis KCTC 1924, Listeria monocytogenes KACC 10550를 사용하였다. 한편 므!간에서 사용되는 피부질환 치료의 항균효과를 검증하기 위해, 실험자들의 여드름 피부에서 분리한 6 종의 세균(UFM3, UFS3, 1-1, 1-3, 1-4 및 1-5)과, 식물 부패균이면서 항생제 내성세균인 Pseudomonas rhodesiae YAM- 12 균주[16, 1기를 추가적으로 사용하였다.
- 실험에 사용한 호이초 시료는 2007년 8월에서 대구지역에서 관상용을 구입하였으며 , 구입 직후 지하부를 절단 하 여지 상부만을 회수하고 blender(Hanil Co., Korea)로 균질화한 후, 5분간 원심분리(4000 rpm, HA-1000-3, Hanil Science, Korea)하여 상등액을 회수하여 생즙(fresh juice)으로 이용하였다. 한편 메탄올 추출물 조제의 경우에는 지상부 500 g을 흐르는 물에 수세 후, 수분을 제거하고 5 L의 메탄올을 가하여 상온에서 24시간씩 3회 추출하였다.
- , Austria)를 사용하여 흡광도를 측정하였다. 대조구로는 butyl hydroxytoluene, vitamin C 및 vitamin E(Sigma Co., USA)를 사용하였다. DPPH free radical 소거능은 시료첨가구와 비첨가구의 백분율로 표시하였으며, IC50는 50% 소거능을 나타내는 농도로 계산하였다.
이론/모형
- 호이초 시료의 항산화 활성은 DPPH(l, l-diphenyl-2-picryl hydrazyl) radical 소거능[1, 8, 16], superoxide dismutase 유사활성 및 환원력 측정 [10, 12]에 의해 평가하였다. 먼저 DPPH 소거능의 경우, 다양한 농도로 희석한 시료 20 µL에 99.
- 한편 호이초 시료의 환원력 평가는 Oyaizu등의 방법 [12] 에 준해 측정하였다. 에탄올에 용해한 시료 2.
- 총 flavonoid의 함량 측정은 기존의 보고한 방법 [16, 17, 20] 에 따라 측정하였으며 , 각각의 시료를 18시간 메탄올 교반 추출하고 여과한 추출검액 400 |1L에 90% dieAylene glycol 4 mL를 첨가하고 다시 1 N NaOH 40 pL를 넣고 37℃에서 1시간 반응 후 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준시약으로는 rutin을 사용하였다.
- 총 polyphenol 함량은 추출 검액 400 J1L에 50 μL의 Folin-ciocalteau, 100 μL의 Na2CO3 포화^을 넣고 실온에서 1시간 방치한 후 725 nm 에서 흡광도를 측정하였다[16, 17, 20], 표준시약으로는 tannic acid를 사용하였다. 총당 정량의 경우에는 phenolsulfuric acid법을, 환원당 정량의 경우에는 DNS 변법을 이용하였다 [16-18].
성능/효과
- 8 의 IC50를 나타내어, vitamin C 및 BHT에 필적할 만한 강력한 항산화 활성을 확인하였다. 각 시료의 성분 분석 결과, 각 분획의 항산화 활성물질은 다양하며, ethylacetate 분획의 경우 항산화물질은 폴리페놀 배당체로 추측된다. 본 연구결과는 국내 자생 호이초가 항산화 식물자원으로 유용하게 개발될 수 있음을 제시하고 있다.
- )을, 용매 대조군으로는 시료 대신 DMSO를 사용하였다. DMSO의 경우 평균 33.1 초의 응고 시간을 나타내었으며 , 트롬빈 저해 활성은 3회 이상 반복한 실험의 평균치를 용매 대조구인 DMSO의 평균치의 비로 나타내었다.
- cerevisiae 에 대해 강력한 활성을 나타내었다(Table 1). 조제된 호이초생즙의 경우에는, P. vulgaris, E. coli O157:H7 및 C. albicanse 대해 미약한 항균 활성이 나타났으나, 피부 분리 세균에 대해서는 300 ng/mL 농도에서도 항균활성이 나타나지 않았다. 그러나 호이초의 메탄올 추출물의 경우, F vulgaris, B.
- albicanse 대해 미약한 항균 활성이 나타났으나, 피부 분리 세균에 대해서는 300 ng/mL 농도에서도 항균활성이 나타나지 않았다. 그러나 호이초의 메탄올 추출물의 경우, F vulgaris, B. subtilis, L. monocytogenes 및 C. albicans6^ 항균 활성이 인정되었으며, 피부 분리균 6종중 4종(UFM3, UFS3, 1-1, 및 1-5)에 대해서도 생육억제효과가 나타났다 (Table 1). 이러한 항세균 및 항진균 활성 결과는, 피부 분리 균의 동정 및 분리균들의 피부염증에서의 역할 규명이 필요하지만, 감염성 피부염증 치료의 민간요법으로의 호이초 사용을 부분적으로 이해할 수 있게 한다.
- 1). 순차적 유기용매 분획을 통해, 메탄올 주줄물로부터 n-hexane, ethylacetate, butanol 분획 및 물 잔류물을 조제한 후 이들의 DPPH 소거능을 조사한 결과, n-hexane 분획과 물 잔류물에서는 상대적으로 미약한 항산화능이 나타났으나, ethylacetate 및 butanol 분획에서 IC50들이 각각 8.7 및 11.8 ㎍/mL를 나타내어 매우 강력한 항산화 활성을 확인하였다(Table 3). 비록 ethylacetate 및 butanol 분획 효율이 각각 6.
- 각각의 분획 및 물 잔류물의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 환원당 및 총당 함량을 분석하였으며, 그 결과 ethylacetate 및 butanol 분획에서 상당량의 당 및 폴리페놀과 소량의 플라보노이드가 검출되었다(Tiible 3). 항산화 활성과 성분과의 상관관계를 검토한 결과, 폴리페놀, 플라보노이드 및 환원당과의 상관관계가 각각 y=-O.
- 플라보노이드가 검출되었다(Tiible 3). 항산화 활성과 성분과의 상관관계를 검토한 결과, 폴리페놀, 플라보노이드 및 환원당과의 상관관계가 각각 y=-O.298[IC5o]+35.14, &=0.636, y=-8.279[IC50]+0.125, ?=0279, 및 y=-3.5[IC5o]+7OO.
- 5 mg/mL 농도에서 항혈전 활성은 나타나지 않았다. 메탄올 추출물 및 이의 순차적 유기용매 분획물의 항산화 활성 평가 결과, ethylacetate 및 butanol 분획에서 6.9 및 7.8 의 IC50를 나타내어, vitamin C 및 BHT에 필적할 만한 강력한 항산화 활성을 확인하였다. 각 시료의 성분 분석 결과, 각 분획의 항산화 활성물질은 다양하며, ethylacetate 분획의 경우 항산화물질은 폴리페놀 배당체로 추측된다.
후속연구
- 각 시료의 성분 분석 결과, 각 분획의 항산화 활성물질은 다양하며, ethylacetate 분획의 경우 항산화물질은 폴리페놀 배당체로 추측된다. 본 연구결과는 국내 자생 호이초가 항산화 식물자원으로 유용하게 개발될 수 있음을 제시하고 있다.
- 그러나 이들의 잠재적 유해성에 대한 인식 증가와, 보다 안전성이 우수한 새로운 의약품 및 식품첨가물의 사회적 요구로 인해, 최근에는 천연물의 유용 생리활성 탐색 및 소재개발에 대한 연구가 주목을 받고 있다[8, 14], 특히 , 석유자원을 전적으로 수입에 의존하여 화학 산업기반이 대외 의존적인 국내의 경우에는, 다양한 자생 생물자원을 이용하여 새로운 부가가치 소재로 개발하는 연구가 필요하며, 또한 한약재 및 의약품 원로의 공급이 안정적이지 못한 국내 현실을 고려할 때, 약용 및 식용자원에 대한 고부가가치 연구는 국가적으로 육성하여야 할 분야이다.
- 특히, 최근의 Chen 등[2J의 보고를 고려할 때 quecetin 배당체 일 가능성이 높은 것으로 생각되며 , 현재 히hylacetate 분획물을 대상으로 활성물질의 정제 및 구조확인이 진행 중에 있다. 본 연구결과는 현재까지 연구가 거의 이루어지지 않은 국내 자생 호이초가 항산화 식물자원으로 유용하게 개발될 수 있음을 제시하고 있다.
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