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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 체리세이지의 생리활성 효과를 탐색하고 기능성식품 소재의 개발에 활용코자 항산화 활성, 항당뇨, 항고혈압 효과, 항관절염 효과 및 H. pylori에 대한 항균 효과를 조사하였다.
제안 방법
- DPPH radical에 대한 소거활성은 Blois의 방법[4]을 변형하여 측정하였다. 각 시료 1 ml에 60 μM DPPH 3 ml를 넣고 vortex한 후 15분 동안 방치한 다음 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 후)고 혈압에">고혈압에 관여하는 ACE의 억제효과를 측정하기 위하여 체리 세이지 60% ethanol 추출물로 ACE에 대한 저해 효과를 관찰하였다. 그 결과 Table 3에서와 같이 대조구가 9.
- 또한 항균 활성 측정은 H. pylori 최적배지 plate에 균분산액 100 μl를 분주하여 멸균 유리봉으로 도말한 다음, 멸균된 disc paper (φ8 mm)를 올리고 0.45 μm membrane filter로 제균한 추출물을 vacuum evaporator로 농축한 후 멸균수로 희석하여 phenol 함량이 50～200 μg/100 μl가 되도록 조절한 후 각 추출물 100 μl를 disc paper에 흡수시키고, 대조 구로는 멸균수를 흡수시킨 후 37ºC의 미호기성 조건에서 48시간 동안 incubation한 다음, disc 주위의 clear zone 생성 유무를 확인하였다[13].
- 시료 추출의 최적 조건을 알아보기 위해 추출용매를 달리하여 각각 물과 60%의 ethanol, methanol 및 acetone으로 추출하여 최적 조건의 추출용매를 정하였으며, 추출용매로 ethanol을 0～100%의 농도로 사용하고 추출하여 최적 조건의 농도를 정하고, 30시간 동안 매 6시간 간격으로 phenol성 물질의 용출량을 측정하여 시간별 용출량의 변화를 살펴보고 최적조건을 정하였다.
- 후)시료 추출의">시료추출의 최적 조건을 알아보고자 각각 추출 용매별, 농도별, 시간별로 비교하였다. 먼저 원심분리 한 액을 실온에서 10분간 방치 한 후 상징액을 취해 532 nm에서 흡광도를 측정 하였으며, TBARS값은 (흡광도 수치× 0.0154)로 1 ml 반응혼합물에 대해서 생성된 1,1,3,3 tetraethoxy propane (TEP)의 μM 로 표시하였다.
- 제2형 당뇨병인 인슐린 비의존형 당뇨병 환자의 혈당을 조절함으로써 당뇨 현상을 완화시키고자 이러한 기능을 가진 물질을 찾기 위해 체리 세이지로부터 항당뇨 효과의 지표로서 α-amylase 저해활성을 조사하였다.
- 7 mg/g으로 가장 높게 나타났다. 최적추출시간을 정하기 위해 60% ethanol을 이용하여 30시간 동안 매 6시간마다 phenol성 물질의 용출량을 측정하였다. 그 결과 Fig.
- 3과 같이 6시간에서 24시간까지 용출량이 서서히 증가하다가 24시간 이후에는 용출량의 변화가 거의 나타나지 않았다. 폴리페놀 화합물이 항산화 작용에 우수한 효과를 나타낸다는 기존의 연구결과[3,18,26]들에 근거하여 볼 때, 본 실험에서 60% ethanol을 추출용매로 하여 24시간 교반시켰을 때 가장 높은 함량의 페놀화합물이 추출되어 이를 용출최적조건으로 하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 체리 세이지는 경북 구미시에 소재하는 herb 농원에서 구입하여 50℃ dry oven에서 건조한 후 40 mesh로 분쇄하여 시료로 사용하였다.
- 실험에 사용한 균주는 위, 십이지장 궤양 원인균인 H. pylori 로서 표준균주인 ATCC 43504를 사용하였다. 균의 배양에는 최적배지(special peptone 0.
- 즉, 7 mM ABTS 5 ml와 140 mM K2S2O8 88 μl을 섞어 어두운 곳에 14∼16시간 방치시킨 후, 이를 absolute ethanol과 약 1:88비율로 섞어 734 nm에서 대조구의 흡광도 값이 0.7±0.002가 되도록 조절한 ABTS solution을 사용하였다.
이론/모형
- ABTS [2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)] radical cation decolorization의 측정은 Pellegrin 등의 방법 [29]에 의해 측정하였다.
- PF는 Andarwulan과 Shetty의[1] 방법으로 측정하였다. 10 mg의 β-carotene을 50 ml의 chloroform에 녹인 용액 1 ml를 evaporator 수기에 넣고 40℃ water bath에서 chloroform을 증류시킨 후 20 μl linoleic acid, 184 μl Tween 40과 50 ml H2O2를 가하여 emulsion을 만들고, 5 ml의 emulsion용액에 시료용액 100 μl를 혼합하여 vortex로 잘 섞어준 뒤 50ºC에서 30분간 Pancreatin α-amylase 저해 활성 측정은 agar diffusion method [7]를 이용하여 측정하였다.
- TBARS는 Burge와 Aust의 방법[5]에 따라 측정하였다. 1% linoleic acid와 1% Tween 40으로 emulsion을 만들고 emulsion 0.
- Xanthine oxidase 활성저해 측정법은 Stirpe와 Corte [31]의 방법에 준하여 측정하였다. 0.
- 총 페놀 화합물은 Folin-Denis 방법[25]으로 측정하였으며, 시료 1 ml에 95% ethanol 1 ml와 증류수 5 ml를 첨가하고 1N Folin-ciocalteu reagent 0.5 ml를 넣어 잘 섞어주고, 5분간 방치한 후, Na2CO3 1 ml를 가한 후, 725 nm에서 1시간 이내에 흡광도를 측정하여 gallic acid를 이용한 표준곡선으로부터 양을 환산하였다.
성능/효과
- α-Amylase 저해활성을 측정한 결과, 60% ethanol 추출물에서 7.6%의 낮은 저해율을 나타내었으며, H. pylori균에 대한 항균활성은 50, 100, 150, 200 μg/ml 농도별로 각각 10, 12, 13, 15 mm의 clear zone을 형성되었다.
- Antioxidant protection factor는 60% ethanol 추출물에서 2.26 PF로 나타났으며, PF와 같이 지용성 물질의 항산화력을 나타내는 TBARS값은 control값이 0.62×102 μM로 나타났고, 60% ethanol 추출물에서 0.29×102 μM의 TBARS값을 나타났다.
- 한편 생리활성 효과는 추출물의 농도를 200 μg/ml로 조절하여 실험하였다. DPPH에 대한 전자공여능은 60% ethanol 추출물에서 66.3%로 나타났으며, ABTS radical decolorization을 측정한 결과 60% ethanol 추출물에서 97.6%로 나타났다. Antioxidant protection factor는 60% ethanol 추출물에서 2.
- 29×102 μM의 TBARS값을 나타났다. Xanthine oxidase 활성억제 효과는 78%의 저해율을 나타냈고, ACE 활성억제 효과는 나타나지 않았다. 최적추출시간을 정하기 위해 60% ethanol을 이용하여 30시간 동안 매 6시간마다 phenol성 물질의 용출량을 측정하였다. 그 결과 Fig. 3과 같이 6시간에서 24시간까지 용출량이 서서히 증가하다가 24시간 이후에는 용출량의 변화가 거의 나타나지 않았다. 폴리페놀 화합물이 항산화 작용에 우수한 효과를 나타낸다는 기존의 연구결과[3,18,26]들에 근거하여 볼 때, 본 실험에서 60% ethanol을 추출용매로 하여 24시간 교반시켰을 때 가장 높은 함량의 그 결과 Table 3에서와 같이 대조구가 9.4 μg/ml의 hippuric acid를 생성한 것에 대하여 60% ethanol 추출물에서 9.7 μg/ml의 hippuric acid를 생성하여 0.97%의 저해율을 나타내었다.
- 그 결과 Table 4와 같이 60% ethanol 추출물에서 12.6 mm의 clear zone을 형성하여 약 7.6%의 α-amylase 활성 억제 효과가 나타났다.
- 후)유기용매를">유기 용매를 이용하였을 때 높은 함량의 phenol이 추출됨을 알 수 있었다. 그리고 추출물을 식품에 적용하고자 인체에 유해하지 않으며 phenol성 물질의 용해도가 높은 ethanol을 다양한 농도(0～100%, 11단계)로 제조하고 이를 추출용매로 하여 추출한 결과 Fig. 2와 같이 총 phenol 함량이 60% ethanol 농도에서 42.7 mg/g으로 가장 높게 나타났다. 최적추출시간을 정하기 위해 60% ethanol을 이용하여 30시간 동안 매 6시간마다 phenol성 물질의 용출량을 측정하였다.
- ">일으킨다 [19,32,33]. 그리하여 xanthine oxidase에 대한 추출물의 저해 활성을 살펴본 결과, Table 2에서와 같이 체리 세이지 60% 에탄올 추출물은 78%의 저해효과를 나타내었다. 이러한 62×102 μM에 비해 낮은 TBARs값을 나타내어 항산화 효과가 우수한 것으로 나타났다. 따라서 Kim 등[22]이 보고한 것과 같이, 총 polyphenol의 양과 추출물의 항산화활성과의 관련성을 비교한 결과 대부분의 polyphenol의 함량이 높을수록 항산화활성이 높아서 함량의 상관관계를 나타내었다고 한 것을 토대로, 총 페놀함량이 높은 체리 세이지 60% ethanol 추출물이 높은 항산화 효과를 나타내는 것으로 판단 되었다.
- 6 mg/g의 함유량을 나타냈다. 따라서 체리 세이지를 60% ethanol에서 24시간 추출하는 것이 가장 효율적이라 판단되었다. 한편 생리활성 효과는 추출물의 농도를 200 μg/ml로 조절하여 실험하였다.
- 또한 체리 세이지 추출물에 의한 지질과 산화 억제 효과를 측정하는 지표로서 TBARs 생성의 감소 정도를 측정한 결과 Table 1와 같이 60% ethanol 추출물에서 0.29×102 μM을 나타내어 대조구의 0.62×102 μM에 비해 낮은 TBARs값을 나타내어 항산화 효과가 우수한 것으로 나타났다.
- 먼저 시료 추출의 최적 조건을 알아보고자 추출용매를 달리하여 체리 세이지 추출물의 phenol 함량을 비교한 결과 Fig. 1과 같이 물, 60% ethanol, 60% methanol, 60% acetone 추출물에서 각각 36.2, 42.7, 40.3, 39.6 mg/g으로 나타나 물보다 유기 용매를 이용하였을 때 높은 함량의 phenol이 추출됨을 알 수 있었다. 그리고 추출물을 식품에 적용하고자 인체에 유해하지 않으며 phenol성 물질의 용해도가 높은 ethanol을 다양한 농도(0～100%, 11단계)로 제조하고 이를 추출용매로 하여 추출한 결과 Fig.
- 후)추출용매별,">추출 용매별, 농도별, 시간별로 비교하였다. 먼저 추출용매별로 비교한 결과물 추출물에서 36.2 mg/g, 60% ethanol, 60% methanol, 60% acetone 추출물에서 각각 42.7, 40.3, 39.6 mg/g의 함유량을 나타냈다. 따라서 6 PF의 높은 PF치를 나타내었다. 이 결과로 보아 체리 세이지 60% ethanol 추출물의 지용성 물질에 대한 항산화력이 우수하다고 판단할 수 있었다. 또한 지용성물질에 대한 항산화력을 측정하기 위하여 β-carotene을 첨가한 linoleic acid emulsion을 이용하여 체리 세이지 추출물의 지용성 물질에 대한 항산화력으로 antioxidant protection factor (PF)를 측정한 결과 Table 1와 같이 60% ethanol 추출물에서 2.26±0.6 PF의 높은 PF치를 나타내었다.
-
후)체리세이지의">체리 세이지의 친수성 및 lipophilic 물질의 항산화력을 측정하기 위해 ABTS radical cation decolorization을 측정한 결과, Table 1과 같이 60% ethanol 추출물에서 97.6%로 높은 저해율을 나타내어 매우 우수한 항산화력을 가지고 있음 을 알 수 있었다.
후속연구
- 후)저해 효과를">저해효과를
- 후)조등[10]은">조 등[10]은 쇠비름의 80% ethanol 추출물에서 약 13 mm 내외의 clear zone을 얻은 것으로 보고하였으며, Diker와 Hascelik [16]는 차 추출물로부터 15 mm 내외의 clear zone을 얻은 것으로 보고하여, 체리 세이지 추출물에서도 비슷한 저해율을 나타내었다. 따라서 체리 세이지 추출물은 H. pylori에 대한 항균 활성이 있어, 위장 내에서 위궤양을 일으키는 원인 균인 Helicobacter pylori균의 억제제로 산업화에 적용시킬 수 있는 우수한 source로 활용이 가능할 것이라 판단된다.
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