괴화추출물은 DPPH free radical 소거법에 의한 항산화 활성 실험에서는 ethyl acetate 분획($RC_{50}=3.13{\mu}g/mL$), butanol 분획($RC_{50}=6.25{\mu}g/mL$)에서 강한 항산화 활성을 보였으며, ${\alpha}$-tocopherol이나 BHA보다 유사하거나 강한 항산화 활성을 나타냈다. Linoleic acid에 대한 항지질과산화 활성 실험은 15일째에 물층을 제외한 추출물, 분획물에서 높은 활성을 나타내었다. 박테리아에 대한 항균실험은 Staphylococcus aureus에서만 활성을 보이지 않았을 뿐 다른 피검균에서는 높은 활성을 보였다. 다만, fungi strain인 Candida albicands에 대해 각각 $250{\mu}g/mL$, $500{\mu}g/mL$의 생육 억제 농도를 나타내었다. 항보체 활성화능을 측정한 결과 물층 21%를 제외한 다른 분획물은 10% 이하의 낮은 억제효과를 보이거나 활성이 나타나지 않았다. 따라서 괴화 추출물은 항산화 활성, 항지질과산화 활성, 항미생물 활성이 우수하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 괴화 추출물을 이용하여 식품 및 음료 등과 같은 기능성식품으로서의 다양한 산업적 응용분야에 널리 응용될 수 있을 것으로 생각된다.
괴화추출물은 DPPH free radical 소거법에 의한 항산화 활성 실험에서는 ethyl acetate 분획($RC_{50}=3.13{\mu}g/mL$), butanol 분획($RC_{50}=6.25{\mu}g/mL$)에서 강한 항산화 활성을 보였으며, ${\alpha}$-tocopherol이나 BHA보다 유사하거나 강한 항산화 활성을 나타냈다. Linoleic acid에 대한 항지질과산화 활성 실험은 15일째에 물층을 제외한 추출물, 분획물에서 높은 활성을 나타내었다. 박테리아에 대한 항균실험은 Staphylococcus aureus에서만 활성을 보이지 않았을 뿐 다른 피검균에서는 높은 활성을 보였다. 다만, fungi strain인 Candida albicands에 대해 각각 $250{\mu}g/mL$, $500{\mu}g/mL$의 생육 억제 농도를 나타내었다. 항보체 활성화능을 측정한 결과 물층 21%를 제외한 다른 분획물은 10% 이하의 낮은 억제효과를 보이거나 활성이 나타나지 않았다. 따라서 괴화 추출물은 항산화 활성, 항지질과산화 활성, 항미생물 활성이 우수하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 괴화 추출물을 이용하여 식품 및 음료 등과 같은 기능성식품으로서의 다양한 산업적 응용분야에 널리 응용될 수 있을 것으로 생각된다.
Flos Sophora japonica L. (Leguminosae), commonly called scholar tree, is a well-known traditional medicine used for the treatment of bleeding and as an antihemorrhagic agent. This research was conducted to determine biofunctional activities of Flos Sophora japonica extract. Methanolic extract from F...
Flos Sophora japonica L. (Leguminosae), commonly called scholar tree, is a well-known traditional medicine used for the treatment of bleeding and as an antihemorrhagic agent. This research was conducted to determine biofunctional activities of Flos Sophora japonica extract. Methanolic extract from Flos Sophora japonica was partitioned by using organic solvents, including n-hexane, ethyl acetate, n-butanol, and water. Ethyl acetate soluble fraction showed the strongest antioxidant activity ($RC_{50}=3.13{\mu}g/mL$) among the fractions. In antimicrobial activity assays, ethyl acetate soluble fraction was effective to bacterial inhibition, such as Escherichia coli and Klebsiella pneumonia, with minimum inhibitory concentrations in $125{\mu}g/mL$. In anticomplementary activity assays, water soluble fraction was the most effective exhibiting 21% inhibitory activity.
Flos Sophora japonica L. (Leguminosae), commonly called scholar tree, is a well-known traditional medicine used for the treatment of bleeding and as an antihemorrhagic agent. This research was conducted to determine biofunctional activities of Flos Sophora japonica extract. Methanolic extract from Flos Sophora japonica was partitioned by using organic solvents, including n-hexane, ethyl acetate, n-butanol, and water. Ethyl acetate soluble fraction showed the strongest antioxidant activity ($RC_{50}=3.13{\mu}g/mL$) among the fractions. In antimicrobial activity assays, ethyl acetate soluble fraction was effective to bacterial inhibition, such as Escherichia coli and Klebsiella pneumonia, with minimum inhibitory concentrations in $125{\mu}g/mL$. In anticomplementary activity assays, water soluble fraction was the most effective exhibiting 21% inhibitory activity.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 괴화 추출물에 대한 생리활성 검정을 목적으로 항산화 활성, 항지질과산화 활성, 항미생물 활성, 항보체 활성을 실험하여 식품 및 음료 등과 같은 기능성 식품으로서의 다양한 산업적 응용분야에 널리 이용하고자 하였다.
제안 방법
Linoleic acid의 산화를 억제하는 효과를 관찰하기 위해 ferric thiocyanate 방법을 사용한 실험은 괴화 methanol 추출물 및 분획을 동일한 조건으로 처리하고 15일 동안 2일에 한 번씩 측정하였다. Control은 5일부터 급격한 산화를 보였으며, 최종 15일 후에는 ethyl acetate 분획, hexane 분획, 괴화 methanol 추출물, butanol 분획, 물 층 순으로 지질과산화 억제 활성을 나타내었다(Fig. 1).
Linoleic acid의 산화를 억제하는 효과를 관찰하기 위해 ferric thiocyanate 방법을 사용한 실험은 괴화 methanol 추출물 및 분획을 동일한 조건으로 처리하고 15일 동안 2일에 한 번씩 측정하였다. Control은 5일부터 급격한 산화를 보였으며, 최종 15일 후에는 ethyl acetate 분획, hexane 분획, 괴화 methanol 추출물, butanol 분획, 물 층 순으로 지질과산화 억제 활성을 나타내었다(Fig.
2 g의 methanol 조추출물을 얻었다. Methanol 추출물을 증류수에 현탁시킨 후 n-hexane, ethyl acetate, butanol 순으로 용매분획을 실시하였다. 위 과정은 3회 반복하였으며, 각각 용매의 분획물은 40℃ 이하의 중탕에서 감압농축하여 hexane 분획 3.
괴화가 갖는 면역활성능을 검토하기 위해 Fig. 2에 제시된 바와 같은 추출물 및 분획물을 대상으로 Klex 등(13)의 방법을 변형하여 보체계 활성화 정도를 검토하였다. 항보체 활성은 보체의 용혈작용을 50% 억제시키는 조건에서 시료의 항보체 활성을 percent로 표시하였다.
시료는 최저무게(50 mg)에 대하여 200 μL 의 DMSO를 첨가하였다.
시료를 96 well micro assay plate의 제 1번구에 넣고 조제된 균체 현탁액을 분주하여 2배씩 희석하였다. 이것을 37℃와 30℃에서24시간 동안 암소 조건에서 배양하면서 세균의 증식을 육안으로 관찰하였다. 항균 활성은 세균의 생육을 억제하는 최저 농도(MIC; minimum inhibitory concentration)를 측정하였다(12).
이때 RC50(μg/mL)은 화합물을 첨가하지 않은 대조군의 값을 50% 감소시키는 화합물의 농도를 나타냈으며, 기존의 항산화제인 α-tocopherol, BHA, BHT와 비교하였다.
세균에 대한 항균 시험은 피검균으로 bacteria strain의 그람 양성균인 Bacillus subtilis, Staphylococus aureus와 그람 음성균인 Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Salmonella Typhimurium, fungi strain인 Candida albicans 및 yeast strain은 Pichia jadinii를 이용하였다. 피검균을 1개월 간격으로 계대하여 사용하였으며, 세균은 micrococcus와 nutrient, YM배지에 배양하여 균체 현탁액을 직경 25 mm 시험관에 10 mL씩 접종하여 각각 37℃와 30℃에서 13시간 진탕 배양(100 rpm)하였다. 이 배양액을 각각의 배지에 100배 희석하여 항균시험에 사용하였다.
항보체 활성: Klerx 등(13)의 방법을 변형하여 항보체 활성을 측정하였다. 시료는 최저무게(50 mg)에 대하여 200 μL 의 DMSO를 첨가하였다.
대상 데이터
괴화 추출물 및 용매에 따른 분획물에 대한 항미생물 활성 검정은 2배계열희석법(2-fold dilution법)(11)을 이용하여 최저 억제 농도(MIC)를 조사하였다(Table 2). 박테리아에 대한 항균시험은 gram 양성균 중 식품의 부패에 관계하는 고초균 B. subtilis, 화농성질환 병원균이며 식중독 원인균인 S. aureus 균주와 gram 음성균 중 식품오염의 지표균인 E. coli, 식중독 미생물인 S. Typhimurium, 세균성 폐렴을 일으키는 K. pneumoniam을 사용하였다. 항균활성 실험결과 추출물 및 분획물은 S.
본 실험에 사용된 괴화(Flos Sophora japonica)는 2005년에 재배된 것을 전주 금오당에서 구입하여 원광대학교 익산 한방병원에서 검증하여 사용하였으며, 괴화 1 kg을 100% methanol에 60℃에서 4시간 동안 환류추출 시켜 3회 반복 추출하여 638.2 g의 methanol 조추출물을 얻었다. Methanol 추출물을 증류수에 현탁시킨 후 n-hexane, ethyl acetate, butanol 순으로 용매분획을 실시하였다.
항미생물 활성: 항미생물 활성을 조사하기 위하여 Kobayashi 등(11)의 2배계열희석법(2-fold dilution법)에 따라 조사하였다. 세균에 대한 항균 시험은 피검균으로 bacteria strain의 그람 양성균인 Bacillus subtilis, Staphylococus aureus와 그람 음성균인 Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Salmonella Typhimurium, fungi strain인 Candida albicans 및 yeast strain은 Pichia jadinii를 이용하였다. 피검균을 1개월 간격으로 계대하여 사용하였으며, 세균은 micrococcus와 nutrient, YM배지에 배양하여 균체 현탁액을 직경 25 mm 시험관에 10 mL씩 접종하여 각각 37℃와 30℃에서 13시간 진탕 배양(100 rpm)하였다.
이론/모형
DPPH free radical 소거법에 의한 항산화 활성: 항산화 활성을 조사하기 위하여 자유라디칼인 DPPH를 사용한 항산화 활성 측정방법(8,9)을 이용하였다. 유리 시험관에 4 mL 의 methanol을 넣고 시료 화합물을 농도별(1.
Ferric-thiocyanate 법에 의한 지질과산화 억제 활성: Linoleic acid를 기질로 한 과산화 반응 하에서 과산화물의 생성 억제능을 측정하는 Inatani 등(10)의 방법에 따라 실험하였다. 2.
괴화 추출물 및 용매에 따른 분획물에 대한 항미생물 활성 검정은 2배계열희석법(2-fold dilution법)(11)을 이용하여 최저 억제 농도(MIC)를 조사하였다(Table 2). 박테리아에 대한 항균시험은 gram 양성균 중 식품의 부패에 관계하는 고초균 B.
항미생물 활성: 항미생물 활성을 조사하기 위하여 Kobayashi 등(11)의 2배계열희석법(2-fold dilution법)에 따라 조사하였다. 세균에 대한 항균 시험은 피검균으로 bacteria strain의 그람 양성균인 Bacillus subtilis, Staphylococus aureus와 그람 음성균인 Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Salmonella Typhimurium, fungi strain인 Candida albicans 및 yeast strain은 Pichia jadinii를 이용하였다.
대조군인 ketoconazol이 250 μg/mL의 첨가구에서 생육저해 효과가 나타난 것에 대해, 전반적으로 유사한 농도에서 증식이 상당히 억제되었다. Feronia limonia에서 분리된 lignan류를 대상으로 C. albicans 생육 저해 활성능을 실험한 보고(19)와 비교해 볼 때 강한 항균작용을 나타냄을 확인할 수 있었다.
25 μg/mL)에서 강한 항산화 활성을 보였으며, α-tocopherol이나 BHA보다 유사하거나 강한 항산화 활성을 나타냈다. Linoleic acid에 대한 항지질과산화 활성 실험은 15일째에 물층을 제외한 추출물, 분획물에서 높은 활성을 나타내었다. 박테리아에 대한 항균실험은 Staphylococcus aureus에서만 활성을 보이지 않았을 뿐 다른 피검균에서는 높은 활성을 보였다.
단풍나무과인 신나무의 추출물 및 분획물로 항산화 실험을 한 결과(14)와 비교하여 볼 때 전체적으로 괴화 추출물 및 분획물이 더 강한 활성을 나타내었음을 확인할 수 있었다. Fumijo 등(15)은 녹차에서 분리한 catechin을 대상으로 항산화 활성을 연구한 결과 100 μM DPPH의 50%를 환원시키는데 필요한 시료의 농도를 나타내는 값인 SC50이 2.
대조군인 ketoconazol이 250 μg/mL의 첨가구에서 생육저해 효과가 나타난 것에 대해, 전반적으로 유사한 농도에서 증식이 상당히 억제되었다.
항보체 활성화능을 측정한 결과 물층 21%를 제외한 다른 분획물은 10% 이하의 낮은 억제효과를 보이거나 활성이 나타나지 않았다. 따라서 괴화 추출물은 항산화 활성, 항지질과산화 활성, 항미생물 활성이 우수하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 괴화 추출물을 이용하여 식품 및 음료 등과 같은 기능성식품으로서의 다양한 산업적 응용분야에 널리 응용될 수 있을 것으로 생각된다.
aureus를 제외한 피검균에 대한 생육 억제 활성을 나타냈으며, 특히 ethyl acetate 분획이 전반적으로 우수한 활성을 나타내었다. 사람의 생식기나 입주위에 캔디다증(candidasis)을 일으키는 C. albicans를 대상으로 항균 활성을 실험한 결과 실험 균주에 대하여 괴화 추출물 및 분획물에서 균 증식 억제능이 확인되었다. 대조군인 ketoconazol이 250 μg/mL의 첨가구에서 생육저해 효과가 나타난 것에 대해, 전반적으로 유사한 농도에서 증식이 상당히 억제되었다.
따라서 항보체 활성이 높을수록 면역활성능이 크다고 할 수 있다. 시료들을 각 10 mg/mL 농도로 조제하여 보체계 활성화능을 측정한 결과 물층 21%로 가장 높은 활성을 나타냈으며, hexane 분획과 ethyl acetate 분획은 각각 8.3%, 9.2%의 활성을 나타냈다. 보리추출물, Lithospepum euchromum에서 분리된 다당 및 균체인 Lactobacillus plantarum의 당류에 의해 높은 항보체 활성을 나타낸다는 보고(20,21)를 통해 본 실험의 물 층이 높은 활성을 나타낸다는 것과 유사한 결과를 나타내었다.
pneumoniam을 사용하였다. 항균활성 실험결과 추출물 및 분획물은 S. aureus를 제외한 피검균에 대한 생육 억제 활성을 나타냈으며, 특히 ethyl acetate 분획이 전반적으로 우수한 활성을 나타내었다. 사람의 생식기나 입주위에 캔디다증(candidasis)을 일으키는 C.
항산화 활성 실험을 시행한 결과를 보면 괴화 methanol 추출물(RC50＝4 μg/mL)에서 높은 활성을 보였으며, ethyl acetate 분획(RC50＝3.13 μg/mL)과 butanol 분획(RC50＝6.25 μg/mL)에서도 강한 항산화 활성을 보였다(Table 1).
후속연구
따라서 괴화 추출물은 항산화 활성, 항지질과산화 활성, 항미생물 활성이 우수하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 괴화 추출물을 이용하여 식품 및 음료 등과 같은 기능성식품으로서의 다양한 산업적 응용분야에 널리 응용될 수 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
괴화는 무엇인가?
괴화(槐花, Flos Sophora japonica L.)는 두과 Leguminosae에 속하는 회화나무(Sophora japonica L.)에 속하는 콩과식물의 꽃송이 혹은 꽃봉우리로서 괴각(槐角)과 함께 신농본초경(神農本草經)에는 상품(上品)으로 수재되어 있다. 한국, 중국 및 일본의 전역에서 생산되나 중국의 하강성(河北省)에서 생산되는 것이 가장 품질이 양호하며 꽃이 피는 시기는 7～8월경이다(5).
괴화는 어디에서 생산되며 개화시기는 언제인가?
)에 속하는 콩과식물의 꽃송이 혹은 꽃봉우리로서 괴각(槐角)과 함께 신농본초경(神農本草經)에는 상품(上品)으로 수재되어 있다. 한국, 중국 및 일본의 전역에서 생산되나 중국의 하강성(河北省)에서 생산되는 것이 가장 품질이 양호하며 꽃이 피는 시기는 7～8월경이다(5). 괴화는 괴화미(槐花米), 괴미(槐米) 등으로 불리기도 하고, 역대의 중국본초서(本草書)에는 회화나무의 괴실(槐實)을 괴화의 이명으로 기록하고 있으며 우리나라 조선시대 본초서에는 회화나무 꽃이라 기록하고 있다.
괴화에는 무엇이 함유되어 있는가?
괴화는 한방 약리학적으로 맛(味)은 쓰고 성질(性)은 서늘하고 간과 대장으로 귀경(歸經)하여 열을 내리고 피를 차게 하며 출혈을 멎게 하고 눈의 출혈에 의한 떨림(風熱目赤), 혈압강하작용 및 중풍을 치료한다고 알려져 있다(5). 괴화에는 triterpenoid saponin, betulin, sophoradiol, glucose, glucuronic acid와 rutin, tannin 등의 flavonoids류가 함유되어 있다. 괴화 속의 rutin과 quercetin은 모세혈관에 작용하여 혈관의 탄력성을 회복시키고 항염증 효능을 발휘하게 한다(2).
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