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문제 정의
- 민들레는 다양한 개발 가능성을 지닌 유용식물자원으로, 널리 알려진 효능에도 불구하고 민들레 부위별 함유성분에 따른 다양한 기능성을 활용하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 강원도 양구에서 재배된 서양민들레의 부위별 생리활성을 규명하여 기능성 및 산업소재로서의 기초자료로 활용하고자 실시하였다.
가설 설정
- 1)All values are mean±SD of triplicate determinations.
제안 방법
- 3 mL 첨가하여 충분히 교반하였다. 5분 후 10% AlCl3을 0.3 mL 넣어주고 6분이 되었을 때 1 M NaOH를 2 mL 첨가하고 즉시 3차 증류수를 2.4 mL 첨가하여 완전히 혼합한 후 실온에서 1분간 반응시킨 다음 spectrophotometer(UV1601, Shimadzu, Nakakyo-ku, Japan)를 이용하여 510 nm에서 blank를 대조로 하여 각 용액의 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 함량은 catechin을 표준물질로 하여 작성한 검량선으로부터 계산하였다
- 건조된 민들레 꽃, 잎, 뿌리, 전초를 세절하여 95℃에서 3시간씩 3회 반복 열수추출한 후 이를 실온에서 방냉하여 Watman paper(No. 2)로 여과한 후 감압농축기(Rotaryevaporator N-1000, Eyela, Tokyo, Japan)를 사용하여 감압 농축시켜 -70℃ 냉동고에 넣어 24시간 이상 냉동시킨 후 동결건조 하여 시료로 사용하였다.
- 민들레 꽃, 잎, 뿌리, 전초의 부위별 항산화성과 생리활성을 탐색하기 위해 열수 추출물에서 총 플라보노이드와 총폴리페놀 함량을 측정하였으며 항산화활성 그리고 tyrosinase 억제활성을 분석하였다. 총 플라보노이드 및 폴리페놀 함량은 다른 부위보다 꽃 추출물에서 32.
- 4 mL을 가하여 잘 혼합시킨 다음 실온에서 15분간 반응시켰다. 반응시킨 시료를 520 nm에서 흡광도를 측정하였으며 대조구는 Griess reagent 대신 증류수를 0.4 mL 가하여 상기와 동일한 방법으로 측정하여 추출물의 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도차이를 백분율(%)로 나타내었다.
- 본 실험은 각 부위별로 독립적으로 3회 이상 시료를 사용하여 실험은 3회 반복 시행하였다. 실험 결과는 평균±표준편차로 나타내었고 SAS를 이용하여 일원배치 분산분석(one-way analysis of variance)을 실시한 후 p<0.
- 총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등(22)의 방법을 일부 변형하여 측정하였다. 시료용액 및 catechin standard(20, 40, 60, 80, 100 mg/L) 1 mL을 4 mL의 3차 증류수가 들어있는 10 mL volumetric flask에 넣고 zero time에 5% NaNO2를 0.3 mL 첨가하여 충분히 교반하였다. 5분 후 10% AlCl3을 0.
- 시료용액 및 gallic acid standard(20, 40, 60, 80, 100 mg/L) 1 mL을 9 mL의 3차 증류수가 들어있는 25 mL volumetric flask에 넣고 Folin & Ciocalteu's phenol reagents 1 mL 첨가하였다.
- 총 폴리페놀 함량 측정은 Singleton과 Rossi(23)의 방법을 일부 변형하여 측정하였다. 시료용액 및 gallic acid standard(20, 40, 60, 80, 100 mg/L) 1 mL을 9 mL의 3차 증류수가 들어있는 25 mL volumetric flask에 넣고 Folin & Ciocalteu's phenol reagents 1 mL 첨가하였다.
- 5분 후 7% Na2CO3용액 10 mL을 가하여 충분히 교반한 다음 3차 증류수로 25 mL을 채워서 혼합하여 23℃에서 90분간 반응시킨 후 750 nm에서 blank를 대조로 하여 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀의 함량은 gallic acid를 표준물질로 하여 구한 검량선으로부터 계산하였다
- 총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등(22)의 방법을 일부 변형하여 측정하였다. 시료용액 및 catechin standard(20, 40, 60, 80, 100 mg/L) 1 mL을 4 mL의 3차 증류수가 들어있는 10 mL volumetric flask에 넣고 zero time에 5% NaNO2를 0.
- 4 mL 첨가하여 완전히 혼합한 후 실온에서 1분간 반응시킨 다음 spectrophotometer(UV1601, Shimadzu, Nakakyo-ku, Japan)를 이용하여 510 nm에서 blank를 대조로 하여 각 용액의 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 함량은 catechin을 표준물질로 하여 작성한 검량선으로부터 계산하였다
대상 데이터
- 본 실험은 강원도 양구에서 재배한 서양민들레를 사용하여 이물을 제거하고 잎, 뿌리, 전초 로 구분하여 깨끗이 세척한 후 40℃ 열풍건조기에서 건조하였으며 꽃은 세척하지 않고 40℃ 열풍건조기에서 건조한 것을 사용하였다.
데이터처리
- 2)Means with different superscripts within a column (a-d) and a row (w-z) are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 실험 결과는 평균±표준편차로 나타내었고 SAS를 이용하여 일원배치 분산분석(one-way analysis of variance)을 실시한 후 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 평균치간의 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 민들레 부위별 열수 추출물의 SOD 유사활성은 Marklund와 Marklund(25)의 방법에 따라 활성산소종을 hydrogen peroxide(H2O2)로 전환시키는 반응을 촉매하는 pyrogallol의 생성량을 측정하여 SOD 유사활성으로 나타내었다. 일정 농도의 시료 0.
- 민들레 부위별 열수 추출물의 tyrosinase 저해 활성은 Yagi 등(27)의 방법에 따라 측정하였다. 0.
- 민들레 부위별 열수 추출물의 전자공여능은 Blois(24)의 방법에 따라 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)에 대한 수소공여 효과로 측정하였다. 일정 농도의 시료 2 mL에 0.
- 아질산염 소거작용은 Gray와 Dugan(26)의 방법에 의하여 측정하였다. 즉, 1 mM NaNO2용액 1 mL에 일정 농도의 시료 1 mL을 가하고 0.
성능/효과
- 0 mg/mL의 농도에서 측정한 결과는 Table 3과 같다. 1 mg/mL의 농도에서 잎, 꽃, 전초 추출물에서 유의한 차이를 보이지 않았으며 뿌리 추출물은 다소 낮은 것으로 나타났다. 잎 추출물의 경우 1mg/mL의 농도 9.
- 16%로 전초와 뿌리보다 높았다. Tyrosinase 저해활성은 1 mg/mL의 농도에서 잎 추출물이 34.19%로 가장 높았으며 전초와 뿌리 추출물에서도 20% 이상의 저해활성이 나타났다. 이상의 결과 민들레꽃, 잎, 뿌리 및 전초 열수 추출물이 우수한 항산화 활성을 지녀 이를 기능성 건강식품의 소재로 활용할 수 있다고 사료된다.
- 1～1 mg/mL의 농도에 따른 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과는 Table 5와 같다. Tyrosinase 저해활성은 잎, 전초, 뿌리, 꽃 추출물 순으로 나타났으며 농도의존적인 증가를 보였다. 잎 추출물의 활성은 0.
- 97%를 나타내었다. pH 1.2조건에서 측정한 아질산염 소거능은 1 mg/mL의 농도에서 꽃과 잎 추출물이 각각 36.34%, 38.16%로 전초와 뿌리보다 높았다. Tyrosinase 저해활성은 1 mg/mL의 농도에서 잎 추출물이 34.
- 2에서 민들레부위별 추출물의 농도에 따른 아질산염 소거능을 측정한 결과는 Table 4와 같다. 꽃, 잎, 전초 추출물에서 0.1～1.0 mg/mL의 농도에서 27.88～38.16%의 소거능을 보였으며 각 부위별로 0.1 mg/mL의 농도에서도 27% 이상의 소거능을 보였다. 뿌리 추출물은 23.
- 민들레 부위별 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량은 Fig.1에 제시된 것과 같이 꽃, 잎, 전초 그리고 뿌리 추출물 순으로 나타났다. 꽃 추출물의 총 폴리페놀 함량은 49.
- 페놀성 화합물은 식물계에 널리 분포되어 있는 2차 대사산물로 항산화 활성과 항암 작용을 하는 생리활성 물질로 알려져 있다(30). 민들레 부위별 열수 추출물의 총 플라보노이드 함량은 꽃 추출물이 32.91 mg/g으로 가장 높았으며 잎, 전초, 뿌리 추출물 순으로 뿌리 추출물 함량이 가장 낮은 것으로 나타났다(Fig. 1). 이는 토종 민들레(Taraxacum mongolicum H) 열수 추출물의 플라보노이드 함량이 지상부보다 뿌리가 낮다고 보고한 Heo와 Wang(31)의 결과와 유사하나 Lee 등(29)이 우산나물의 열수추출물의 경우 지상부보다 뿌리의 총 플라보노이드 함량이 높다고 보고한 것과 상반된 결과를 보이고 있다.
- 민들레 부위별 열수추출에 의한 추출수율은 꽃, 잎, 뿌리, 전초가 각각 33.41%, 39.02%, 68.79%, 47.22%로 나타났다(Table 1). 잎의 추출수율은 39.
- 민들레 뿌리 추출물의 농도별 전자공여능은 다른 부위보다는 낮았으나 농도 의존적으로 높아져(p<0.05) 1.0 mg/mL의 농도에서는 66.20%로 나타났다.
- 05). 본 실험 결과 잎, 꽃, 전초 추출물의 아질산염 소거능은 pH 1.2 조건에서 Hong 등(44)이 보고한 솔잎 발효 물 추출물(73.24%)보다 낮았으나 Park 등(39)이 쑥 물 추출물(8～37%), 우산나물 지상부 물 추출물(4.33～34.53%)(29)과 구릿대 잎 물 추출물(10.89～44.24%)(5)과 유사한 수준이었다. 민들레 뿌리 추출물의 아질산염 소거능은 pH 1.
- 뿌리 추출물은 23.75～30.58%의 소거능을 보였으며 0.5 mg/mL 이하의 저농도에서 소거능이 높게 나타났다(p<0.05).
- 55 mg/g(31)에 비해 4배 이상 높았다. 뿌리 추출물의 총 플라보노이드 함량은 1.10 mg/g으로 이는 우산나물 뿌리 열수 추출물의 7.2 mg/g(29)보다는 낮았으나 토종 민들레 뿌리 열수 추출물의 0.38 mg/g(31)과 생더덕과 발효더덕 열수 추출물의 함량인 2.26 mg/100g과 6.19 mg/100 g(33)보다 많이 함유하고 있는 것으로 나타났다.
- 이는 토종 민들레(Taraxacum mongolicum H) 열수 추출물의 플라보노이드 함량이 지상부보다 뿌리가 낮다고 보고한 Heo와 Wang(31)의 결과와 유사하나 Lee 등(29)이 우산나물의 열수추출물의 경우 지상부보다 뿌리의 총 플라보노이드 함량이 높다고 보고한 것과 상반된 결과를 보이고 있다. 잎 추출물의 총 플라보노이드 함량은 30.87 mg/g으로 이는 포공영 열수 추출물의 총 플라보노이드 함량 7.80 mg/g(32)과 토종 민들레 지상부 열수추출물의 총 플라보노이드 함량 6.55 mg/g(31)에 비해 4배 이상 높았다. 뿌리 추출물의 총 플라보노이드 함량은 1.
- 31 mg/g으로 가장 높았다. 전자공여능은 1 mg/mL의 농도에서 꽃, 잎 그리고 전초 추출물이 각각 87.07%, 87.66%, 81.06%를, 뿌리 추출물은 66.20% 나타내었으며 농도 의존적으로 활성이 증가되었다. SOD 유사활성능은 1.
- 전자공여능은 추출물의 농도가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였으며(p<0.05) 꽃, 잎, 전초 추출물에서는 0.5 mg/mL의 농도에서 80% 이상의 전자공여능을 보였으며 0.1 mg/mL 농도에서도 50% 이상의 전자공여능을 보여 저 농도에서도 우수한 전자공여 효과가 있는 것으로 나타났다.
- 민들레 꽃, 잎, 뿌리, 전초의 부위별 항산화성과 생리활성을 탐색하기 위해 열수 추출물에서 총 플라보노이드와 총폴리페놀 함량을 측정하였으며 항산화활성 그리고 tyrosinase 억제활성을 분석하였다. 총 플라보노이드 및 폴리페놀 함량은 다른 부위보다 꽃 추출물에서 32.91 mg/g, 49.31 mg/g으로 가장 높았다. 전자공여능은 1 mg/mL의 농도에서 꽃, 잎 그리고 전초 추출물이 각각 87.
후속연구
- 8%)보다 우수한 것으로 나타났다. 따라서 민들레 각 부위의 우수한 전자공여능은 자유 라디칼에 수소 공여를 통해 체내에서 발생되는 활성산소종을 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 사료되며 전자공여능이 높게 나타난 민들레 각 부위별 추출물을 섭취하거나 기능성식품을 개발하는데 사용된다면 항산화효과를 기대할 수 있을 것으로 생각된다.
- 민들레 뿌리추출물의 저해활성은 Jung 등(46)이 뿌리를 한약재로 하는 약용식물 물 추출물에서 작약(44%), 당귀(39%), 오가피(22%), 감초(21%), 택사(5%), 시호(4%)의 결과와 비교하여 보면 작약, 당귀보다는 낮았으나 오가피나 감초와 유사한 수준이었으며 택사나 시호보다는 높았다. 따라서 민들레 부위별 추출물은 가공식품에서 식품의 효소적 갈변을 방지하고 미백 관련 tyrosinase 저해제로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 따라서 민들레는 총 플라보노이드와 총 폴리페놀을 다량함유하고 있어 천연 항산화제로 이용가치가 높다고 사료되며 다류 및 건강 보조식품의 재료로 활용 가능성이 있음을 보여 준다.
- 19%로 가장 높았으며 전초와 뿌리 추출물에서도 20% 이상의 저해활성이 나타났다. 이상의 결과 민들레꽃, 잎, 뿌리 및 전초 열수 추출물이 우수한 항산화 활성을 지녀 이를 기능성 건강식품의 소재로 활용할 수 있다고 사료된다.
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