등나무 꽃 50 g에 1 L의 네 가지 용매(메탄올, 에탄올, 아세톤, 물)를 각각 가하여 추출한 다음, 농축하여 각각의 용매별 추출물을 얻었다. 이 용매별 추출물을 이용하여 등나무 꽃의 항산화 활성을 조사하였다. 그 결과, 총 페놀 함량에서 보라색은 물 추출물이 491 ${\mu}M$ GAE로 가장 높았고, 흰색은 에탄올 추출물이 787 mM GAE로 가장 높았다. 보라색 등나무 꽃의 DPPH 라디칼 소거능은 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도에서 물 추출물이 58.21%로 가장 높은 값을 가지는 것으로 나타났으며, 흰색 꽃도 물 추출물에서 74.52%로 가장 높은 값을 가졌다. ABTS 라디칼 소거능의 경우에도 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도에서 보라색 꽃과 흰 꽃의 물 추출물이 각각 64.50%와 73.07%로 가장 높은 활성을 보였다. 환원력은 보라색 꽃의 에탄올 추출물, 흰 꽃의 메탄올과 물 추출물이 비교적 높게 측정되었다. 한편, 등나무 꽃 추출물의 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상억제효과를 평가하기 위해 1, 10, 50 ${\mu}g/mL$의 농도로 백혈구에 처리한 후 $H_2O_2$(200 ${\mu}M$)로 DNA 손상을 유도한 결과, 보라색 꽃의 에탄올 50 ${\mu}g/mL$ 처리구와 모든 농도의 아세톤 추출물 처리구를 제외하고는 $H_2O_2$ 처리양성 대조구에 비해 유의적으로 감소하였다. 흰색 꽃의 경우 모든 추출물에서 $40{\sim}80%$ 정도의 높은 저해율을 보였다. 따라서 등나무 꽃 추출물이 천연 항산화제로서의 잠재적 가능성을 가지고 있음을 알 수 있었다.
등나무 꽃 50 g에 1 L의 네 가지 용매(메탄올, 에탄올, 아세톤, 물)를 각각 가하여 추출한 다음, 농축하여 각각의 용매별 추출물을 얻었다. 이 용매별 추출물을 이용하여 등나무 꽃의 항산화 활성을 조사하였다. 그 결과, 총 페놀 함량에서 보라색은 물 추출물이 491 ${\mu}M$ GAE로 가장 높았고, 흰색은 에탄올 추출물이 787 mM GAE로 가장 높았다. 보라색 등나무 꽃의 DPPH 라디칼 소거능은 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도에서 물 추출물이 58.21%로 가장 높은 값을 가지는 것으로 나타났으며, 흰색 꽃도 물 추출물에서 74.52%로 가장 높은 값을 가졌다. ABTS 라디칼 소거능의 경우에도 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도에서 보라색 꽃과 흰 꽃의 물 추출물이 각각 64.50%와 73.07%로 가장 높은 활성을 보였다. 환원력은 보라색 꽃의 에탄올 추출물, 흰 꽃의 메탄올과 물 추출물이 비교적 높게 측정되었다. 한편, 등나무 꽃 추출물의 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상억제효과를 평가하기 위해 1, 10, 50 ${\mu}g/mL$의 농도로 백혈구에 처리한 후 $H_2O_2$(200 ${\mu}M$)로 DNA 손상을 유도한 결과, 보라색 꽃의 에탄올 50 ${\mu}g/mL$ 처리구와 모든 농도의 아세톤 추출물 처리구를 제외하고는 $H_2O_2$ 처리양성 대조구에 비해 유의적으로 감소하였다. 흰색 꽃의 경우 모든 추출물에서 $40{\sim}80%$ 정도의 높은 저해율을 보였다. 따라서 등나무 꽃 추출물이 천연 항산화제로서의 잠재적 가능성을 가지고 있음을 알 수 있었다.
The antioxidant activities of Wisteria floribunda flowers (WFF) were evaluated. The samples were prepared by extracting separately two different colored flowers (purple and white) with four different solvents (methanol, ethanol, acetone, and water). The antioxidant properties were evaluated by deter...
The antioxidant activities of Wisteria floribunda flowers (WFF) were evaluated. The samples were prepared by extracting separately two different colored flowers (purple and white) with four different solvents (methanol, ethanol, acetone, and water). The antioxidant properties were evaluated by determining total phenolic contents (TPC), radical scavenging activity (RSA), and reducing power (RP). Water extract from purple WFF and ethanol extract of white WFF showed the highest total phenol contents (491 and 787 ${\mu}M$ gallic acid equivalents), respectively. Water extracts of purple and white WFF also showed higher RSA. In the case of RP, ethanol extract of purple WFF, methanol and water extracts of white WFF showed relatively higher values. The 200 ${\mu}M$$H_2O_2$ induced oxidative DNA damage in human leukocytes was significantly inhibited with WFF extracts excluding ethanol and acetone extracts of purple flowers. These results suggest that W. floribunda flowers have significant antioxidative activity and protective effect against oxidative DNA damage.
The antioxidant activities of Wisteria floribunda flowers (WFF) were evaluated. The samples were prepared by extracting separately two different colored flowers (purple and white) with four different solvents (methanol, ethanol, acetone, and water). The antioxidant properties were evaluated by determining total phenolic contents (TPC), radical scavenging activity (RSA), and reducing power (RP). Water extract from purple WFF and ethanol extract of white WFF showed the highest total phenol contents (491 and 787 ${\mu}M$ gallic acid equivalents), respectively. Water extracts of purple and white WFF also showed higher RSA. In the case of RP, ethanol extract of purple WFF, methanol and water extracts of white WFF showed relatively higher values. The 200 ${\mu}M$$H_2O_2$ induced oxidative DNA damage in human leukocytes was significantly inhibited with WFF extracts excluding ethanol and acetone extracts of purple flowers. These results suggest that W. floribunda flowers have significant antioxidative activity and protective effect against oxidative DNA damage.
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제안 방법
20 μL/mL 농도의 ethidium bromide로 핵을 염색하여 cover glass로 덮은 뒤 형광현미경(Leica, Germany) 상에서 관찰하였다.
20 μL/mL 농도의 ethidium bromide로 핵을 염색하여 cover glass로 덮은 뒤 형광현미경(Leica, Germany) 상에서 관찰하였다. CCD camera(Nikon, Japan)를 통해 보내진 각각의 세포핵 image는 Komet 5.0 comet image analyzing system(Kinetic Imaging, UK)이 설치된 컴퓨터 상에서 분석하였다. 백혈구의 hydrogen peroxide에 의한 DNA 손상 및 각 추출물에 의한 손상억제 정도는 핵으로부터 이동해서 꼬리 부분으로 떨어져 나간 꼬리 부분 내 DNA %함량(% Tail DNA)을 측정하여 나타내었다.
백혈구의 hydrogen peroxide에 의한 DNA 손상 및 각 추출물에 의한 손상억제 정도는 핵으로부터 이동해서 꼬리 부분으로 떨어져 나간 꼬리 부분 내 DNA %함량(% Tail DNA)을 측정하여 나타내었다. 각각의 처리구에서 2개의 slide를 만들어 각각 100개 세포의 DNA 손상 정도를 측정하고 각 처리구는 최소 3회 반복 실험 하였다.
각각의 추출물은 여과지(Whatman No. 1)로 여과한 후, 4℃, 4,300×g에서 10분간 원심분리하여 상층액을 분리하고 이것을 회전진공농축기(Eyela N-1000, Tokyo Rikakikai Co., Tokyo, Japan)로 40℃에서 농축하였다.
깨끗한 등나무 꽃 100 g에 1 L의 용매(메탄올, 에탄올, 아세톤, 물)를 각각 가하여 상온에서 24시간 동안 추출하였다. 각각의 추출물은 여과지(Whatman No.
등나무 꽃 50 g에 1 L의 네 가지 용매(메탄올, 에탄올, 아세톤, 물)를 각각 가하여 추출한 다음, 농축하여 각각의 용매별 추출물을 얻었다. 이 용매별 추출물을 이용하여 등나무 꽃의 항산화 활성을 조사하였다.
0 comet image analyzing system(Kinetic Imaging, UK)이 설치된 컴퓨터 상에서 분석하였다. 백혈구의 hydrogen peroxide에 의한 DNA 손상 및 각 추출물에 의한 손상억제 정도는 핵으로부터 이동해서 꼬리 부분으로 떨어져 나간 꼬리 부분 내 DNA %함량(% Tail DNA)을 측정하여 나타내었다. 각각의 처리구에서 2개의 slide를 만들어 각각 100개 세포의 DNA 손상 정도를 측정하고 각 처리구는 최소 3회 반복 실험 하였다.
줄기는 식용․관상용 또는 세공재로도 쓰이고, 꽃은 양봉농가의 밀원자원에 쓰이고 있으며, 특히 여름에 그늘을 만들기 위해 흔히 심는 나무 덩굴이다. 본 실험에서는 등나무의 두 가지 색깔(흰색과 보라색)의 꽃으로부터 4가지 용매를 이용하여 추출물을 제조하고, 그 추출물의 항산화 특성을 조사하였다.
분리해 놓은 백혈구에 DMSO로 희석한 각 추출물을 1, 10, 50 μg/mL의 농도로 처리하여 37℃에서 30분간 반응시켰다.
Lysis가 끝난 후, slide를 전기영동 tank에 배열하고 4℃의 전기영동 buffer(300 mM NaOH, 10 mM Na2EDTA, pH>13)를 채워 40분 동안 unwinding 시켜 DNA의 alkali labile sites가 드러나게 한 후 25 V/300±3 mA의 전압을 걸어 20분간 전기영동을 실시하였다. 빛에 의해 DNA가 부가적으로 손상되는 것을 방지하기 위해 위의 과정은 전기영동 tank를 어두운 천으로 빛을 차단한 상태에서 실시하였다. 전기영동이 끝난 후 0.
이 반응물에 1.25 mM의 ABTS와 peroxidase(1 unit/mL: 1 unit는 25℃, pH 5.0에서 분당 1 μmol의 ABTS를 산화시키는 양)를 0.03 mL씩 넣고 다시 37℃에서 10분간 반응을 시킨 후, 405 nm에서 흡광도를 측정하여 아래의 식에 의하여 ABTS 라디칼소거능을 계산하였다.
등나무 꽃 50 g에 1 L의 네 가지 용매(메탄올, 에탄올, 아세톤, 물)를 각각 가하여 추출한 다음, 농축하여 각각의 용매별 추출물을 얻었다. 이 용매별 추출물을 이용하여 등나무 꽃의 항산화 활성을 조사하였다. 그 결과, 총 페놀 함량에서 보라색은 물 추출물이 491 μM GAE로 가장 높았고, 흰색은 에탄올 추출물이 787 mM GAE로 가장 높았다.
총 페놀 함량은 Gutfinger의 방법(10)을 변형하여 측정하였다. 즉, 시료 1 mL를 취하여 2%(w/v) Na2CO3용액 1 mL를 가하고 3분간 방치한 후, 50% Folin-Ciocalteu 시약 0.
대상 데이터
건강한 성인 남성으로부터 채혈한 신선한 전혈을 Histopaque 1077을 이용해 백혈구만을 분리해낸 후 본 실험에 사용하였다. 분리해 놓은 백혈구에 DMSO로 희석한 각 추출물을 1, 10, 50 μg/mL의 농도로 처리하여 37℃에서 30분간 반응시켰다.
본 실험에서 사용한 등나무 꽃은 2007년 5월 경남 마산시경남대학교 내에서 수집하였다. 항산화력 측정에 사용된 Folin-Ciocalteu 시약은 Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
데이터처리
TPC(total phenolic contents), DPPH 라디칼 소거능 그리고 RP에 대한 데이터의 통계처리는 각 시료 당 3회 반복으로 행해졌으며, SAS(Statistical Analysis System)를 이용하여 평균과 표준오차, Student-Newman-Keul's multiple range tests로 평균값들에 대해 유의성을 검정하였다(14).
각 항목에 따라 백분율과 평균치±표준오차를 구하고 각 추출물의 DNA 손상 억제 정도를 비교하기 위해 one-way 분산분석(ANOVA)을 시행하여 F값을 구하고 Duncan's multiple range test를 이용하여 각 구간의 유의성 차이를 검증하였다.
TPC(total phenolic contents), DPPH 라디칼 소거능 그리고 RP에 대한 데이터의 통계처리는 각 시료 당 3회 반복으로 행해졌으며, SAS(Statistical Analysis System)를 이용하여 평균과 표준오차, Student-Newman-Keul's multiple range tests로 평균값들에 대해 유의성을 검정하였다(14). 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상 결과는 SPSS-PC+ 통계 package를 사용하여 처리하였다. 각 항목에 따라 백분율과 평균치±표준오차를 구하고 각 추출물의 DNA 손상 억제 정도를 비교하기 위해 one-way 분산분석(ANOVA)을 시행하여 F값을 구하고 Duncan's multiple range test를 이용하여 각 구간의 유의성 차이를 검증하였다.
각 항목에 따라 백분율과 평균치±표준오차를 구하고 각 추출물의 DNA 손상 억제 정도를 비교하기 위해 one-way 분산분석(ANOVA)을 시행하여 F값을 구하고 Duncan's multiple range test를 이용하여 각 구간의 유의성 차이를 검증하였다. 통계적 유의성은 5% 수준에서 평가하였다.
Muller(12)의 방법에 따라 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid)(ABTS) 라디칼 소거능을 측정하였다.
환원력은 Oyaizu의 방법(13)에 따라 측정하였다. 즉, 1 mL의 인산염 완충 용액(0.
성능/효과
ABTS 라디칼 소거능은 보라색에서 모든 추출물의 농도가 높을수록 ABTS 라디칼 소거 활성이 증가하였으며, 특히 물 추출물은 1,000 μg/mL에서 64.50%로 활성이 가장 높았다.
ABTS 라디칼 소거능의 경우에도 1,000 μg/mL 농도에서 보라색 꽃과 흰 꽃의 물 추출물이 각각 64.50%와 73.07%로 가장 높은 활성을 보였다.
각 추출물을 1, 10, 50 μg/mL의 농도로 백혈구에 처리한 후 H2O2 200 μM의 농도로 처리하여 DNA 손상을 유도한 결과 손상된 DNA tail 부분의 DNA 함량을 측정한 tail intensity가 보라색 꽃의 경우 에탄올 50 μg/mL 처리구와 모든 농도의 아세톤 추출물 처리구를 제외하고는 H2O2처리 양성 대조구에 비해 유의적으로 감소하였다(Fig. 1).
일반적으로 페놀성 화합물은 식물체에서 항산화 및 방어 기작 등의 중요한 역할을 하며 항산화 활성과 밀접한 관계가 있으므로(15), gallic acid를 표준용액으로 하여 작성한 검정 곡선으로부터 등나무 꽃 추출물의 페놀함량을 측정하여 Table 1에 나타내었다. 그 결과, 보라색 등나무 꽃은 물 추출물이 491 mM GAE(gallic acid equivalent)로 가장 함량이 많았고, 다음으로 에탄올(417 mM GAE), 아세톤(366 mM GAE), 메탄올(360 mM GAE) 추출물 순으로 페놀 함량이 많았다. 반면, 흰색 등나무 꽃은 에탄올 추출물이 787 mM GAE로 가장 함량이 많았고, 다음으로 물(637 mM GAE), 메탄올(405 mM GAE), 아세톤(318 mM GAE) 추출물 순으로 페놀 함량이 많았다.
그 결과, 총 페놀 함량에서 보라색은 물 추출물이 491 μM GAE로 가장 높았고, 흰색은 에탄올 추출물이 787 mM GAE로 가장 높았다.
흰색 꽃의 경우 모든 추출물에서 40∼80% 정도의 높은 저해율을 보였다. 따라서 등나무 꽃 추출물이 천연 항산화제로서의 잠재적 가능성을 가지고 있음을 알 수 있었다.
식물계에 널리 분포되어 있는 페놀성 물질은 다양한 구조와 분자량을 가지며, 이것들의 phenolic hydroxyl이 단백질처럼 거대분자와 결합을 하여 항산화, 항균, 항암 등의 생리기능을 가지는 것으로 보고되고 있다(16). 따라서 이상의 결과로 등나무 꽃에는 항산화 작용에 깊게 관여할 수 있는 페놀성 화학물질이 다량 존재함을 확인할 수 있었다.
용매별 등나무 꽃 추출물의 DPPH 라디칼 소거능을 Table 2에 나타내었다. 모든 등나무 꽃 추출물 시료에서 추출물의 농도가 증가할수록 DPPH 라디칼 소거 활성이 증가하였다. 용매 중에서 물 추출물이 높은 활성을 보였는데, 1,000 μg/mL 농도에서 보라색은 58.
그 결과, 보라색 등나무 꽃은 물 추출물이 491 mM GAE(gallic acid equivalent)로 가장 함량이 많았고, 다음으로 에탄올(417 mM GAE), 아세톤(366 mM GAE), 메탄올(360 mM GAE) 추출물 순으로 페놀 함량이 많았다. 반면, 흰색 등나무 꽃은 에탄올 추출물이 787 mM GAE로 가장 함량이 많았고, 다음으로 물(637 mM GAE), 메탄올(405 mM GAE), 아세톤(318 mM GAE) 추출물 순으로 페놀 함량이 많았다. 식물계에 널리 분포되어 있는 페놀성 물질은 다양한 구조와 분자량을 가지며, 이것들의 phenolic hydroxyl이 단백질처럼 거대분자와 결합을 하여 항산화, 항균, 항암 등의 생리기능을 가지는 것으로 보고되고 있다(16).
보라색 등나무 꽃의 DPPH 라디칼 소거능은 1,000 μg/mL 농도에서 물 추출물이 58.21%로 가장 높은 값을 가지는 것으로 나타났으며, 흰색 꽃도 물 추출물에서 74.52%로 가장 높은 값을 가졌다.
용매별 등나무 꽃 추출물의 환원력을 Table 4에 나타내었다. 본 연구의 4가지 용매 추출물은 농도가 증가할수록 환원력이 증가하였다. 보라색은 에탄올 추출물이 1,000 μg/mL에서 0.
식물의 꽃의 항산화활성으로써 동백나무 꽃의 메탄올 추출물이 100 μg/mL 농도에서 93.00%의 DPPH 라디칼 소거능을 보였으며(18), 진달래꽃의 물 추출물의 DPPH 라디칼 소거능에 대한 IC50이 496 μg/mL인 것(19)과 비교해 보면 등나무 꽃의 경우는 다른 꽃에 비해 낮게 측정되었다.
용매 중에서 물 추출물이 높은 활성을 보였는데, 1,000 μg/mL 농도에서 보라색은 58.21%, 흰색은 74.52%로 가장 높은 활성을 보였다.
2). 이상의 결과에서 등나무 꽃 추출물은 산화적 스트레스 유발물질인 과산화수소에 의해 유도되는 DNA 손상을 효과적으로 억제시키고 있음을 알 수 있었고 DNA 손상 억제효과는 보라색 꽃보다는 흰색 꽃이 더 높은 것으로 나타났다. 이러한 등나무 꽃 추출물의 DNA 손상억제 효과는 앞의 실험에서 밝혀진 등나무 꽃에 함유된 페놀을 비롯한 항산화 성분에 의한 것으로 사료된다.
이상의 결과에서 총 페놀 함량과 각 항산화력 분석 결과는 정확하게 일치하지는 않는다. 이는 페놀 화합물만이 항산화력을 담당한다고는 보기 어렵고(23), 실제로 항산화물질은 연쇄 반응 개시, 전이금속이온 결합, 과산화물의 분해, 라디칼 소거 등의 여러 단계에서 각각 작용하기 때문이라 여겨진다(24).
한편, 등나무 꽃 추출물의 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상억제효과를 평가하기 위해 1, 10, 50 μg/mL 의 농도로 백혈구에 처리한 후 H2O2(200 μM)로 DNA 손상을 유도한 결과, 보라색 꽃의 에탄올 50 μg/mL 처리구와 모든 농도의 아세톤 추출물 처리구를 제외하고는 H2O2 처리 양성 대조구에 비해 유의적으로 감소하였다.
07%로 가장 높은 활성을 보였다. 환원력은 보라색 꽃의 에탄올 추출물, 흰 꽃의 메탄올과 물 추출물이 비교적 높게 측정되었다. 한편, 등나무 꽃 추출물의 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상억제효과를 평가하기 위해 1, 10, 50 μg/mL 의 농도로 백혈구에 처리한 후 H2O2(200 μM)로 DNA 손상을 유도한 결과, 보라색 꽃의 에탄올 50 μg/mL 처리구와 모든 농도의 아세톤 추출물 처리구를 제외하고는 H2O2 처리 양성 대조구에 비해 유의적으로 감소하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
등나무는 무엇인가?
등나무(Wisteria floribunda)는 쌍떡잎식물로서 콩과의 낙엽 덩굴식물이다. 우리나라 남부지방의 산야지 낮은 지대에 자생하고 백색 꽃이 피는 것을 흰 등이라 하며 5월에는 연한 자주색 꽃도 핀다.
등나무 꽃을 네 가지 용매인 메탄올, 에탄올, 아세톤, 물에서 추출한 다음 농축하여 각각의 용매별 추출물을 이용하여 등나무 꽃의 항산화 활성을 조사한 연구 결과는 어떻게 되는가?
이 용매별 추출물을 이용하여 등나무 꽃의 항산화 활성을 조사하였다. 그 결과, 총 페놀 함량에서 보라색은 물 추출물이 491 μM GAE로 가장 높았고, 흰색은 에탄올 추출물이 787 mM GAE로 가장 높았다. 보라색 등나무 꽃의 DPPH 라디칼 소거능은 1,000 μg/mL 농도에서 물 추출물이 58.21%로 가장 높은 값을 가지는 것으로 나타났으며, 흰색 꽃도 물 추출물에서 74.52%로 가장 높은 값을 가졌다. ABTS 라디칼 소거능의 경우에도 1,000 μg/mL 농도에서 보라색 꽃과 흰 꽃의 물 추출물이 각각 64.50%와 73.07%로 가장 높은 활성을 보였다. 환원력은 보라색 꽃의 에탄올 추출물, 흰 꽃의 메탄올과 물 추출물이 비교적 높게 측정되었다. 한편, 등나무 꽃 추출물의 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상억제효과를 평가하기 위해 1, 10, 50 μg/mL 의 농도로 백혈구에 처리한 후 H2O2(200 μM)로 DNA 손상을 유도한 결과, 보라색 꽃의 에탄올 50 μg/mL 처리구와 모든 농도의 아세톤 추출물 처리구를 제외하고는 H2O2 처리 양성 대조구에 비해 유의적으로 감소하였다. 흰색 꽃의 경우 모든 추출물에서 40∼80% 정도의 높은 저해율을 보였다. 따라서 등나무 꽃 추출물이 천연 항산화제로서의 잠재적 가능성을 가지고 있음을 알 수 있었다.
활성산소종은 무슨 질환의 원인으로 잘 알려져 있는가?
생체 내에서 자유라디칼 반응에 의해 생성되는 활성산소종(reactive oxygen species; ROS)은 DNA 분절과 단백질의 불활성화 및 세포 생체막의 구성성분인 불포화지방산을 공격하여 과산화 반응을 일으켜 생체기능을 저하시킴으로써 노화를 유발할 뿐만 아니라 류마티스성 관절염, 당뇨병, 심장병, 동맥경화, 암 등과 같은 여러 질환의 원인으로 잘 알려져 있다(1). 따라서 생체 내 항산화 방어시스템을 증가시키거나 활성산소종을 조절할 수 있는 항산화제가 널리 사용되고 있다(2).
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