겨우살이의 농도를 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g로 추출비율을 달리하고, 추출용매로 증류수, 50% EtOH, 100% EtOH를 이용하여 추출한 후 항산화 효과 및 생리활성을 측정하였다. 전자공여 작용 측정 결과 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물에서 전자공여능이 모두 높게 나타났고, 특히 50% EtOH 추출물이 93.27%로 비교물질인 L-ascrobic acid보다 높은 항산화 활성을 보였다(p<0.05). SOD 유사활성에서도 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물의 활성이 가장 높게 측정되었지만, 모든 추출물이 40%미만의 활성을 보였다(p<0.05). 총 폴리페놀 함량의 경우 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g의 비율로 추출한 모든 추출물에서 증류수를 추출용매로 사용하였을 때 가장 많이 함유하고 있었고, 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물은 모든 추출용매의 조건에서도 가장 높은 폴리페놀 함량을 나타냈다(p<0.05). 아질산염 소거능을 측정한 결과에서 50% EtOH를 이용한 모든 추출물이 80% 이상의 높은 소거능력을 보였고, 특히 산성조건인 pH 1.2에서 모든 추출물이 가장 높은 소거능을 나타냈다(p<0.05). Tyrosinase 활성 저해능의 경우는 모든 농도의 겨우살이가 10%미만의 매우 낮은 저해 효과를 보였다. 이와 같은 결과를 비추어 볼 때, 겨우살이가 적정의 농도에서 높은 항산화 효과 및 생리활성을 갖고 있으며, 이를 극대화할 수 있는 추출조건을 찾아 천연 항산화제로서의 개발 및 이용이 가능할 것으로 사료되어진다.
겨우살이의 농도를 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g로 추출비율을 달리하고, 추출용매로 증류수, 50% EtOH, 100% EtOH를 이용하여 추출한 후 항산화 효과 및 생리활성을 측정하였다. 전자공여 작용 측정 결과 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물에서 전자공여능이 모두 높게 나타났고, 특히 50% EtOH 추출물이 93.27%로 비교물질인 L-ascrobic acid보다 높은 항산화 활성을 보였다(p<0.05). SOD 유사활성에서도 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물의 활성이 가장 높게 측정되었지만, 모든 추출물이 40%미만의 활성을 보였다(p<0.05). 총 폴리페놀 함량의 경우 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g의 비율로 추출한 모든 추출물에서 증류수를 추출용매로 사용하였을 때 가장 많이 함유하고 있었고, 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물은 모든 추출용매의 조건에서도 가장 높은 폴리페놀 함량을 나타냈다(p<0.05). 아질산염 소거능을 측정한 결과에서 50% EtOH를 이용한 모든 추출물이 80% 이상의 높은 소거능력을 보였고, 특히 산성조건인 pH 1.2에서 모든 추출물이 가장 높은 소거능을 나타냈다(p<0.05). Tyrosinase 활성 저해능의 경우는 모든 농도의 겨우살이가 10%미만의 매우 낮은 저해 효과를 보였다. 이와 같은 결과를 비추어 볼 때, 겨우살이가 적정의 농도에서 높은 항산화 효과 및 생리활성을 갖고 있으며, 이를 극대화할 수 있는 추출조건을 찾아 천연 항산화제로서의 개발 및 이용이 가능할 것으로 사료되어진다.
This study was to investigate antioxidant effects of mistletoe extracts by extraction conditions. Electron donating ability of 50% ethanol extract had shown 92.27% at 50 mL/g, which was higher than 1.0% and 0.1% L-ascorbate solutions (p<0.05). SOD-like activities were the most effective in all sampl...
This study was to investigate antioxidant effects of mistletoe extracts by extraction conditions. Electron donating ability of 50% ethanol extract had shown 92.27% at 50 mL/g, which was higher than 1.0% and 0.1% L-ascorbate solutions (p<0.05). SOD-like activities were the most effective in all samples at 50 mL/g, which were barely detectable. The total polyphenol contents of water extracts including all extracts were the highest at 50 mL/g extracts (p<0.05). The nitrite scavenging effects were different depending on pH value; they were decreased overall as pH value was increased. Especially, nitrite scavenging effects were the most effective in pH 1.2, which showed more than 80% (p<0.05). Tyrosinase-inhibitory activities ranged at fewer than 10%. These results indicate that mistletoe extracts are potential sources of natural antioxidant.
This study was to investigate antioxidant effects of mistletoe extracts by extraction conditions. Electron donating ability of 50% ethanol extract had shown 92.27% at 50 mL/g, which was higher than 1.0% and 0.1% L-ascorbate solutions (p<0.05). SOD-like activities were the most effective in all samples at 50 mL/g, which were barely detectable. The total polyphenol contents of water extracts including all extracts were the highest at 50 mL/g extracts (p<0.05). The nitrite scavenging effects were different depending on pH value; they were decreased overall as pH value was increased. Especially, nitrite scavenging effects were the most effective in pH 1.2, which showed more than 80% (p<0.05). Tyrosinase-inhibitory activities ranged at fewer than 10%. These results indicate that mistletoe extracts are potential sources of natural antioxidant.
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문제 정의
이에 본 연구에서는 우리나라에 자생하는 뽕나무 겨우살이를 추출비율 및 추출용매를 달리하여 추출물을 제조한 후, 이들 추출물의 전자공여작용, SOD 유사활성, 총 폴리페놀 함량, 아질산염 소거작용 및 tyrosinase 활성 저해능 등을 측정하여 겨우살이의 생리활성 및 항산화효과를 평가하였다. 이를 통해 겨우살이 추출물의 생리활성 및 항산화 효능을 이용하여 기능성식품 개발의 기초자료로 이용하고자 한다.
제안 방법
아질산염 소거효과(nitrite-scavenging effect)는 Gray와 Dugan(14)의 방법으로 측정하였다. 1 mM NaNO2 용액 0.1 mL에 각각의 추출물을 0.2 mL을 가하고 여기에 0.1 N HCl(pH 1.2)과 0.2 N 구연산 완충용액(pH 3.0 및 4.2)을 사용하여 반응용액의 pH를 각각 1.2, 3.0, 4.2 및 6.0으로 달리하여 반응용액의 부피를 1 mL로 하였다. 이를 37oC에서 1시간 동안 반응시킨 다음 여기에 2% 초산용액 5 mL, Griess 시약(acetic acid에 1% sulfanylic acid와 1% naphthylamine을 1:1 비율로 혼합한 것으로 사용 직전에 제조) 0.
2 mm PE film에 밀봉 포장 후 냉동고에 보관하면서 사용하였다. 각 시료는 건물 중량의 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g로 부피(w/v)에 따라 추출비율을 달리한 추출물에 water, 50% EtOH, 100% EtOH을 추출용매로 사용하였으며, 마이크로웨이브 추출법(microwave-assisted extraction, MAE)으로 추출하여 본 시료의 추출액으로 하였다.
겨우살이의 농도를 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g로 추출 비율을 달리하고, 추출용매로 증류수, 50% EtOH, 100% EtOH를 이용하여 추출한 후 항산화 효과 및 생리활성을 측정하였다. 전자공여 작용 측정 결과 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물에서 전자공여능이 모두 높게 나타났고, 특히 50% EtOH 추출물이 93.
따라서 tyrosinase 활성의 저해를 통해 미백물질 탐색에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 mushroom tyrosinase 효소를 이용하여 tyrosinase 저해효과를 측정하였다(Fig. 4). 겨우살이를 100 mL/g의 비율로 추출한 추출물이 25 mL/g, 50 mL/g의 비율로 추출한 두 추출물보다 tyrosinase 저해효과가 높게 나타났고, 그 중 100% EtOH 추출물이 9.
5 mL를 가하여 혼합, 3분간 정치 후 2% Na2CO3용액을 10 mL를 첨가하였다. 이 혼합액을 1시간 동안 반응 후 분광광도계(UV/VIS spectrometer, Jasco, Hachioji, Japan)를 사용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하고, 표준물질로 tannic acid를 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 총 폴리페놀 함량(mg%)을 구하였다.
0으로 달리하여 반응용액의 부피를 1 mL로 하였다. 이를 37oC에서 1시간 동안 반응시킨 다음 여기에 2% 초산용액 5 mL, Griess 시약(acetic acid에 1% sulfanylic acid와 1% naphthylamine을 1:1 비율로 혼합한 것으로 사용 직전에 제조) 0.4 mL를 가하여 잘 혼합시켜 15분간 실온에서 방치시킨 후 분광 광도계를 사용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하여 잔존하는 아질산염량을 구하였다. 대조구는 Griess 시약 대신 증류수 0.
이에 본 연구에서는 우리나라에 자생하는 뽕나무 겨우살이를 추출비율 및 추출용매를 달리하여 추출물을 제조한 후, 이들 추출물의 전자공여작용, SOD 유사활성, 총 폴리페놀 함량, 아질산염 소거작용 및 tyrosinase 활성 저해능 등을 측정하여 겨우살이의 생리활성 및 항산화효과를 평가하였다. 이를 통해 겨우살이 추출물의 생리활성 및 항산화 효능을 이용하여 기능성식품 개발의 기초자료로 이용하고자 한다.
대상 데이터
본 연구에서는 건조되어 있는 겨우살이(slice)를 경동시장에서 구입하여 동결건조 후 분쇄기(Kaiser, KFN-400S, Kingston Electromotor Co., Ltd., Seoul, Korea)로 분쇄하였다. 분말상태(powder)의 겨우살이는 0.
데이터처리
본 실험은 3반복 측정하여 얻어진 결과에 대해 SAS(SAS version 8.0, 2004) program을 이용하여 평균, 표준편차의 값을 산출하였고 Duncan's multiple range test를 통해 유의성을 검정하였다.
이론/모형
SOD 유사활성은 superoxide에 의해 산화되는 pyrogallol 의 산화속도를 억제시키는 원리로 Marklund와 Marklund의 방법을 변형한 Kim 등(12)의 방법을 이용하여 실시하였다. 각 추출물 0.
Tyrosinase 활성 저해능의 측정은 Wong 등(15)의 방법에 따라 측정하였으며, tyrosinase 조효소액은 mushroom tyrosinase를 50 mM sodium phosphate buffer(pH 7.0)에 용해하여 사용하였다. 효소활성의 측정은 추출물 0.
아질산염 소거효과(nitrite-scavenging effect)는 Gray와 Dugan(14)의 방법으로 측정하였다. 1 mM NaNO2 용액 0.
총 폴리페놀의 함량(total polyphenol content)은 FolinsDenis방법(13)에 의해 측정하였다. 시료 0.
추출물의 전자공여작용(electron donating abilities, EDA)은 Kang 등(11)의 방법을 이용하여 각 추출물의 DPPH(α,α -diphenyl-picrylhydrazyl)에 대한 전자공여효과로 나타나는 각 시료의 환원력을 측정하였다.
성능/효과
25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g 비율로 추출한 추출물 모두 100% EtOH이 가장 높았고 50% EtOH, 물 추출물의 순으로 tyrosinase 저해능이 나타났다(p<0.05).
05). 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물을 50% EtOH로 추출하였을 때 33.05%로 실험군 중 가장 높은 활성을 보였으나 용매에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이는 Jung 등(22)의 자두, Hong 등(23)의 딸기, 키위의 연구에서 20%대의 활성을 보인 것보다 높은 활성을 나타내었고, 단호박과 늙은 호박 연구(24)에서 각각 60.
가장 높은 활성을 보인 것은 50% EtOH로 추출한 50 mL/g의 추출비율로 추출한 실험군이 93.27%로 비교물질인 L-ascorbic acid 0.1%, 1%의 70.00%, 91.10%보다 높은 항산화 활성을 가지고 있었다(p<0.05).
각 추출물의 추출비율 및 농도가 감소할수록 아질산염 소거능력이 커지는 경향을 나타냈으며 모든 추출물은 pH가 증가할수록 소거능이 감소하였다(p<0.05).
4). 겨우살이를 100 mL/g의 비율로 추출한 추출물이 25 mL/g, 50 mL/g의 비율로 추출한 두 추출물보다 tyrosinase 저해효과가 높게 나타났고, 그 중 100% EtOH 추출물이 9.13%로 유의적으로 가장 높은 효과를 보였다. 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g 비율로 추출한 추출물 모두 100% EtOH이 가장 높았고 50% EtOH, 물 추출물의 순으로 tyrosinase 저해능이 나타났다(p<0.
겨우살이를 각각 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g으로 희석 배수를 달리하고 이를 증류수, 50% EtOH, 100% EtOH의 용매로 추출한 결과, 모두 50 mL/g의 추출비율로 추출한 실험군에서 가장 높은 활성을 나타냈고 다음으로 25 mL/g, 100 mL/g의 추출비율로 추출한 실험군 순의 결과를 보였다(p<0.05).
그 중 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물의 폴리페놀 함량은 149.14 mg%, 138.72 mg%, 61.79 mg%로 비교물질인 1% L-ascorbic acid보다는 미치지 못하였으나 0.1% L-ascorbic acid의 폴리페놀 함량(72.94 mg%)보다 모두 많은 함량이었고, 모든 추출용매에서 가장 높은 폴리페놀 함량을 나타냈다(p<0.05).
05). 또한 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g의 추출비율로 한 모든 추출물이 100% EtOH로 추출하였을 때 가장 낮은 전자공여 작용을 보인 것으로 나타났다. Kang 등(19)의 솔잎 추출물 연구에서 70% EtOH 추출물이 열수에 비해 높은 전자공여능을 보였다.
또한, 본 연구에서는 겨우살이 추출물이 추출용매에 따라 폴리페놀 함량이 물 추출물이 가장 많았고 50% EtOH, 100% EtOH의 순으로 나타내어 이는 Kim 등(30)의 Basil 추출물에 관한 연구에서 열수 추출물 286.0 μg/mL, 60% 에탄올 추출물 250.0 μg/mL로 열수 추출물이 더 많은 폴리페놀을 함유하고 있는 것과 같은 경향을 보였다.
본 연구에서 겨우살이의 아질산염 소거능을 측정한 결과는 Table 1에 나타나있다. 모든 겨우살이 추출물이 pH 1.2에서 가장 높은 아질산염 소거능을 보였고 특히, 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g의 비율로 추출된 모든 추출물에서 50% EtOH로 추출한 추출물이 80% 이상의 소거능을 보이며 유의적으로 가장 높았다. 각 추출물의 추출비율 및 농도가 감소할수록 아질산염 소거능력이 커지는 경향을 나타냈으며 모든 추출물은 pH가 증가할수록 소거능이 감소하였다(p<0.
모든 추출물이 40%미만의 활성을 보여 비교물질인 0.1% 및 1% L-ascorbic acid의 60.00% 및 71.21%에 비하여 낮은 활성을 나타냈으며, 추출용매의 비율 및 농도를 달리함에 따라 각각 증류수, 50% EtOH, 100% EtOH로 추출한 모든 추출물이 50 mL/g, 100 mL/g, 25 mL/g의 높은 순으로 활성을 보였다(p<0.05).
또한 Choi 등(20)의 노루궁뎅이버섯에 관한 연구에서 에탄올 농도가 증가할수록 활성이 증가하다가 최적 추출조건에서 최대점을 보인 후 감소하는 경향을 보였다. 본 연구 결과에서 50% EtOH 추출물이 100% EtOH 추출물보다 더 높은 활성을 나타낸 것과 같은 결과를 나타냈다. 반면, Song 등(21)의 겨우살이와 칡뿌리 연구에서 증류수로 추출한 겨우살이 추출물의 전자공여능은 19%로 본 연구에서의 물 추출물(66～92%) 결과와 비교해 보았을 때 다소 상이한 결과를 보였다.
5%로 물 추출물의 저해율이 가장 높았으며, Lee 등(38)의 만형자 추출물 연구에서도 tyrosinase 저해능이 열수추출물, 물추출물, 에탄올추출물의 순으로 열수추출물이 가장 높게 나타난 것과는 반대의 결과를 보였다. 본 연구에서는 겨우살이의 tyrosinase 저해효과가 1.20～9.13%로, 비교물질인 1% 및 0.1% L-ascrobic acid가 각각 100.04%, 51.40%의 높은 활성에 비해 매우 낮은 값을 나타냈다. 그러나 tyrosinase 저해효과가 소량이기는 하나 저해능을 가지고 있으므로 항산화효과를 기대하는 기능성물질로서의 개발 가능성이 있는 것으로 판단된다.
아질산염 소거능을 측정한 결과에서 50% EtOH를 이용한 모든 추출물이 80% 이상의 높은 소거능력을 보였고, 특히 산성조건인 pH 1.2에서 모든 추출물이 가장 높은 소거능을 나타냈다(p<0.05).
아질산염이 낮은 산성조건일수록 발암물질인 nitrosamine을 더욱 쉽게 생성한다. 이는 본 연구에서 pH 1.2의 조건에서 높은 소거능을 보임에 따라 겨우살이가 nitrosamine의 생성억제 및 항산화 능력에 매우 효과적임을 추측할 수 있었다.
Kang 등(19)의 솔잎 추출물 연구에서 70% EtOH 추출물이 열수에 비해 높은 전자공여능을 보였다. 이는 본 연구에서 증류수보다 50% EtOH 추출물이 더 높은 항산화 활성을 보인 것과 비슷한 결과를 보였지만, 100% EtOH에서는 활성이 낮아짐을 알 수 있었다. 또한 Choi 등(20)의 노루궁뎅이버섯에 관한 연구에서 에탄올 농도가 증가할수록 활성이 증가하다가 최적 추출조건에서 최대점을 보인 후 감소하는 경향을 보였다.
전자공여 작용 측정 결과 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물에서 전자공여능이 모두 높게 나타났고, 특히 50% EtOH 추출물이 93.27%로 비교물질인 L-ascrobic acid보다 높은 항산화 활성을 보였다(p<0.05).
5 mg/100 g으로 조사되었다. 즉, 본 연구의 겨우살이에 비해 과실류 등에 많은 폴리페놀을 함유하고 있음을 추측할 수 있다. 또한, 본 연구에서는 겨우살이 추출물이 추출용매에 따라 폴리페놀 함량이 물 추출물이 가장 많았고 50% EtOH, 100% EtOH의 순으로 나타내어 이는 Kim 등(30)의 Basil 추출물에 관한 연구에서 열수 추출물 286.
또한, 플라보노이드와 탄닌이 주성분으로 충치예방, 고혈압 억제, 항에이즈, 항산화, 항암 등의 생리활성을 갖는다(26). 총 폴리페놀 함량을 분석한 결과는 Fig. 3에서 보는 바와 같이, 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g의 추출비율로 추출한 추출물을 증류수로 추출하였을 때 각각 137.85 mg%, 149.17 mg%, 88.28 mg%의 값으로 유의적으로 가장 높은 값을 보였다. 그 중 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물의 폴리페놀 함량은 149.
총 폴리페놀 함량의 경우 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g의 비율로 추출한 모든 추출물에서 증류수를 추출용매로 사용하였을 때 가장 많이 함유하고 있었고, 50 mL/g의 비율로 추출한 추출물은 모든 추출용매의 조건에서도 가장 높은 폴리페놀 함량을 나타냈다(p<0.05).
후속연구
40%의 높은 활성에 비해 매우 낮은 값을 나타냈다. 그러나 tyrosinase 저해효과가 소량이기는 하나 저해능을 가지고 있으므로 항산화효과를 기대하는 기능성물질로서의 개발 가능성이 있는 것으로 판단된다.
Tyrosinase 활성 저해능의 경우는 모든 농도의 겨우살이가 10%미만의 매우 낮은 저해 효과를 보였다. 이와 같은 결과를 비추어 볼 때, 겨우살이가 적정의 농도에서 높은 항산화 효과 및 생리활성을 갖고 있으며, 이를 극대화할 수 있는 추출조건을 찾아 천연 항산화제로서의 개발 및 이용이 가능할 것으로 사료되어진다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
겨우살이의 국내 기주식물은?
겨우살이는 잎과 줄기가 모두 진한 녹색을 띠고 가지가 두 갈래로 계속 갈라지며 신장하는 반기생성 식물(hemipatasote)로서 국내에서는 참나무, 팽나무, 뽕나무, 벚 나무, 자작나무 등에 기생한다(1). 겨우살이의 성분으로 lectin, amyrin, inositol, viscotoxin, viscine, flavonoid, polysaccharide, tyramine, histamine, choline 등이 있는 것으로 보고되어 있다.
겨우살이 성분의 약리적 효능은 무엇인가?
겨우살이의 성분으로 lectin, amyrin, inositol, viscotoxin, viscine, flavonoid, polysaccharide, tyramine, histamine, choline 등이 있는 것으로 보고되어 있다. 이러한 성분들은 cholesterol 저하, 혈압 강하 작용, 이뇨, 항균 및 항바이러스 효과, 요통, 산후, 동상 등의 약리적 효능을 가지는 것으로 알려지고 있다(2-5). 특히, 겨우살이의 주성분인 lectin은 세포독성 효과 및 면역력 증강 효과, 항암활성 등(6,7)에 대한 보고가 있었고, 국내에서도 국내산 겨우살이의 생리활성 연구(8,9)를 통해 그 효과가 보고된 바 있다.
겨우살이의 성분에는 어떤 것들이 있는가?
겨우살이는 잎과 줄기가 모두 진한 녹색을 띠고 가지가 두 갈래로 계속 갈라지며 신장하는 반기생성 식물(hemipatasote)로서 국내에서는 참나무, 팽나무, 뽕나무, 벚 나무, 자작나무 등에 기생한다(1). 겨우살이의 성분으로 lectin, amyrin, inositol, viscotoxin, viscine, flavonoid, polysaccharide, tyramine, histamine, choline 등이 있는 것으로 보고되어 있다. 이러한 성분들은 cholesterol 저하, 혈압 강하 작용, 이뇨, 항균 및 항바이러스 효과, 요통, 산후, 동상 등의 약리적 효능을 가지는 것으로 알려지고 있다(2-5).
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