선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 약용식물인 천궁의 미활용 부위인 지상부의 기능성 및 활용 가능성을 탐색하기 위하여, 천궁 지상부와 근경을 용매를 달리하여 추출한 후, 각 추출물에 의한 항산화 활성을 조사 비교하였다.
- 천궁 근경의 DPPH 라디칼 소거활성은 이미 밝혀져 있으나 (Joeng et al., 2009; Lee et al., 2002) 천궁 지상부의 항산화활성에 대한 연구 자료가 미흡하여, 본 연구에서는 천궁의근경과 지상부 추출물의 DPPH 라디칼 소거능을 조사 비교하였다. 천궁 지상부 추출물의 DPPH 소거활성은 EA 분획에서 가장 높은 활성을 보였으며, 농도에 비례하여 증가하였다 (Fig.
제안 방법
- 각각의 시료 50㎕에 희석한 ABTS radical solution 150㎕를 가해 잘 혼합하고, 5분 이내에 734 ㎚에서 흡광도를 측정하였으며, 3회 이상 반복 실험하여 평균값을 사용하였다. ABTS radical 소거능은 시료를 첨가하지 않은 대조구의 흡광도를 50% 감소시키는데 소요되는 농도를 RC50 값으로 나타내었으며, 활성의 비교를 위한 positive control로 항산화제인 ascorbic acid를 사용하였다.
- DPPH (2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl) radical을 이용한 항산화활성은 Blois (1958)의 방법을 약간 변형하여 사용하였다. DPPH 라디칼에 대한 전자공여능 (electron donating ability, EDA)을 측정하는 것으로서, 각각의 시료 50㎕에 0.
- DPPH (2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl) radical을 이용한 항산화활성은 Blois (1958)의 방법을 약간 변형하여 사용하였다. DPPH 라디칼에 대한 전자공여능 (electron donating ability, EDA)을 측정하는 것으로서, 각각의 시료 50㎕에 0.004% DPPH 용액 150㎕을 가하여 잘 혼합한 후 상온의 암소에서 30분간 방치 후 517 ㎚에서 흡광도를 측정하였으며, 3회 이상 반복 실험하여 평균값을 사용하였다. 시료를 첨가하지 않은 대조구와 비교하여 흡광도를 1/2로 감소시키는데 필요한 시료의 농도를 RC50 값으로 나타내었으며, 대조군으로 ascorbic acid 를 사용하였다.
- 2㎖를 첨가한 다음 37℃ 항온 수조에서 1시간 동안 진탕 반응시킨 후 420㎚에서 흡광도를 측정하였다. Rutin을 표준물질로 이용하여 표준곡선을 작성한 후 총 플라보노이드 함량을 rutin 기준으로 환산하였다.
- 각각의 시료 50㎕에 100 µM NaNO2 100㎕를 첨가한 후 37℃의 암소에서 1시간 동안 반응시켰다. 각각의 반응 용액에 5% H3PO4에 용해한 1% sulfanilanide를 50㎕ 가하여 암소에서 5분간 반응시킨 다음, 0.1% N-(1- Naphthyl) ethylenediamine dihydrochloride (NED) 50㎕ 를 첨가하고 10분 후 540 ㎚에서 흡광도를 측정하였으며, 3회 이상 반복 실험하여 평균값을 사용하였다. 아질산염 소거 활성은 시료 무첨가구의 흡광도에 대한 시료 첨가구의 흡광도 차이를 백분율 (%)로 환산하여 나타내었다.
- 각각의 추출물 시료 80㎕에 2% Na2CO3 100㎕를 가한 후 실온에서 5분간 반응시킨 후, 50% Folin-Ciocalteu‘s 시약 20㎕를 첨가한 후 격렬하게 혼합하고, 실온의 암소에서 30분 후 microplate reader (Spectra Max 250, Molecula device, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하여 750 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.
- ABTS 라디칼 소거능 측정법은 ABTS와 potassium persulfate를 암소에 방치하여 free radical을 생성시킨 다음, 항산화제 첨가에 의해 생성된 ABTS 라디칼의 제거 정도를 측정하는 방법으로서, 수용성 시료에 적합한 DPPH 측정법과 달리 소수성과 친수성 시료 모두에 적용할 수 있고, 단시간에 측정 가능한 방법이다. 따라서 천궁 지상부와 근경을 50% 메탄올로 추출한 후, 소수성인 EA fraction과 친수성인 water fraction으로 분획하여 각각의 라디칼 소거능을 조사하였다.
- 본 연구에서는 천궁 (Cnidium officinale Makino)의 지상부와 근경을 각각 메탄올로 추출한 다음 비극성 용매인 EA와 극성의 water 분획으로 나누었으며, 각 추출물의 추출 수율은 천궁 지상부와 근경 시료의 중량 대비 추출물의 중량비로 나타내었으며, 각각의 추출물에 함유된 페놀성 화합물과 플라보노이드 함량은 추출물 1 gram에 포함된 함량으로 나타내었다.
- 004% DPPH 용액 150㎕을 가하여 잘 혼합한 후 상온의 암소에서 30분간 방치 후 517 ㎚에서 흡광도를 측정하였으며, 3회 이상 반복 실험하여 평균값을 사용하였다. 시료를 첨가하지 않은 대조구와 비교하여 흡광도를 1/2로 감소시키는데 필요한 시료의 농도를 RC50 값으로 나타내었으며, 대조군으로 ascorbic acid 를 사용하였다.
- 아질산염 소거능은 Gray과 Dugan (1975)의 방법을 약간변형하여 측정하였다. 각각의 시료 50㎕에 100 µM NaNO2 100㎕를 첨가한 후 37℃의 암소에서 1시간 동안 반응시켰다.
- 천궁 지상부의 재배 지역에 따른 항산화 활성의 차이를 조사하기 위하여, 김천과 울진지역에서 재배한 천궁의 지상부 (APCO) EA 추출물의 항산화활성을 DPPH 및 ABTS 라디칼에 대한 소거능과 nitrite 소거능을 근거로 평가하였다.
- 천궁의 지상부와 근경은 시료 중량의 20배 용량의 50% methanol을 가하여 60℃에서 2시간 동안 추출한 다음 여과하였다. 각각의 잔사에 동량의 용매를 가해 2회 추출하여 얻은 여액을 합하여 rotary evaporator (Eyela, Tokyo, Japan)로 감압농축하였다.
- 총 플라보노이드 함량은 diethylene glycol 비색법을 이용하여 정량하였다 (NFRI, 1990). 추출 시료 0.2㎖에 diethylene glycol 2㎖을 첨가하고, 1N NaOH 0.2㎖를 첨가한 다음 37℃ 항온 수조에서 1시간 동안 진탕 반응시킨 후 420㎚에서 흡광도를 측정하였다. Rutin을 표준물질로 이용하여 표준곡선을 작성한 후 총 플라보노이드 함량을 rutin 기준으로 환산하였다.
대상 데이터
- 실험에 사용한 천궁(Cnidium officinale Makino)은 2009년 7월 김천과 울진지역의 재배지에서 천궁의 지상부 (줄기와 잎)를 채취하여, 불순물을 제거하기 위하여 가볍게 수세하고 그늘에서 물기 제거 후, 냉동 건조하여 추출용 시료로 사용하였다. 천궁의 근경은 2007년 수확 후 2008년 분쇄 가공한 시료로서, 봉화 고냉지약초시험장 (경북)에서 제공받아 사용하였다.
- 실험에 사용한 천궁(Cnidium officinale Makino)은 2009년 7월 김천과 울진지역의 재배지에서 천궁의 지상부 (줄기와 잎)를 채취하여, 불순물을 제거하기 위하여 가볍게 수세하고 그늘에서 물기 제거 후, 냉동 건조하여 추출용 시료로 사용하였다. 천궁의 근경은 2007년 수확 후 2008년 분쇄 가공한 시료로서, 봉화 고냉지약초시험장 (경북)에서 제공받아 사용하였다.
데이터처리
- 각각의 추출물 시료 80㎕에 2% Na2CO3 100㎕를 가한 후 실온에서 5분간 반응시킨 후, 50% Folin-Ciocalteu‘s 시약 20㎕를 첨가한 후 격렬하게 혼합하고, 실온의 암소에서 30분 후 microplate reader (Spectra Max 250, Molecula device, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하여 750 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 시료 중의 총 페놀 함량은 tannic acid를 표준물질로 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 환산하였으며, 실험 측정은 3회 이상 반복하여 평균값을 사용하였다.
이론/모형
- ABTS radical을 이용한 항산화력 측정은 Re 등 (1999)의 방법에 따라 측정하였다. ABTS와 potassium persulfate를 각각의 최종농도가 7.
- 총 페놀성 물질은 Folin-Denis법에 따라, 추출물의 페놀 화합물에 의해 Folin-Ciocalteu 시약이 환원되어 몰리브덴 청색으로 발색되는 원리를 이용하여 정량 분석하였다. 각각의 추출물 시료 80㎕에 2% Na2CO3 100㎕를 가한 후 실온에서 5분간 반응시킨 후, 50% Folin-Ciocalteu‘s 시약 20㎕를 첨가한 후 격렬하게 혼합하고, 실온의 암소에서 30분 후 microplate reader (Spectra Max 250, Molecula device, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하여 750 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.
- 총 플라보노이드 함량은 diethylene glycol 비색법을 이용하여 정량하였다 (NFRI, 1990). 추출 시료 0.
성능/효과
- Table 3에 나타난 바와 같이, 김천과 울진 지역에서 재배된 천궁 지상부 EA 추출물의 DPPH 라디칼 소거활성은 RC50 값이 각각 12.02 ㎍/㎖과 10.47 ㎍/㎖이었으며, ABTS 라디칼 소거능은 RC50 값이 각각 16.66 ㎍/㎖과 12.02 ㎍/㎖로 나타나, 울진지역에서 재배된 천궁 지상부가 김천 지역에서 재배된 천궁 지상부보다 약간 높은 라디칼 소거활성을 보였다. 천궁 지상부 EA 추출물의 nitrite 소거활성 또한 김천 (RC50=11.
- 89%로서 매우 낮은 수율을 보였다. 그러나 각각의 추출물에 함유된 총 페놀성 물질 및 플라보노이드 함량은 EA 분획에서 훨씬 높게 나타났다. 천궁 지상부의 총 페놀 함량은 EA 분획에서 325.
- 37 ㎍/㎖로 나타났다 (Table 2). 그러나 천궁 근경은 EA 분획의 RC50 값이 111.27 ㎍/㎖이었으며, 메탄올 추출물과 water 분획 모두에서 ABTS 소거활성이 매우 낮게 나타났다.
- 따라서 천궁의 지상부 추출물에 의한 ABTS 양이온 소거활성은 천궁 근경에 비해 7-8배 정도 높은 소거활성을 보였으며, 천궁 추출물의 ABTS 소거활성은 총 페놀 함량 및 플라보노이드 함량에 비례하는 것으로 나타났다. 이와 같은 경향은 Lotus의 잎 (39.
- 15 ㎍/㎖)에서 재배된 천궁의 지상부에서 높게 나타났다 (Table 3). 또한 김천과 울진 지역에서 재배한 천궁 지상부 EA 분획의 총 페놀함량은 각각 294.07 ㎎TE/g과 357.56 ㎎TE/g이며, 플라보노이드 함량은 각각 232.17 ㎎RE/g과 286.15 ㎎RE/g로서, 김천지역 보다 울진 지역에서 재배된 천궁의 총 페놀 함량과 플라보노이드 함량이 약간 높게 나타났다.
- 27 ㎍/㎖) 보다 훨씬 강력한 소거활성을 보였다. 또한 천궁지상부는 메탄올 추출물과 water 분획에서도 비교적 높은 ABTS 라디칼 소거활성을 보여 각각의 RC50 값은 22.11 ㎍/㎖과 35.37 ㎍/㎖로 나타났다 (Table 2). 그러나 천궁 근경은 EA 분획의 RC50 값이 111.
- 51 ㎍/㎖) 보다는 낮은 활성을 보였다. 반면 천궁 근경 EA 분획의 DPPH 라디칼 소거활성은 RC50 값이 106.0 ㎍/㎖로서, 천궁 근경의 DPPH 라디칼소거활성은 천궁 지상부 추출물에 비해 매우 낮은 활성을 보인 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 정 등 (2009)은 천궁 근경의 EA 추출물에 의한 DPPH 라디칼 소거능이 매우 높았으며 (IC50= 21.
- 약용식물의 항산화물질 함량은 식물의 종류 및 부위별로 차이가 있는 것으로서, 천궁 지상부의 총 페놀 함량과 플라보노이드 함량은 천궁 근경에 비해 6배 이상의 높은 함량을 보였으며, 특히 천궁 지상부 EA 분획은 추출 수율은 낮으나 항산화물질 함유량이 높으므로 항산화 활성도 높을 것으로 기대된다. 이와 같은 약용작물의 부위별 생리활성물질 함량의 차이는 참당귀의 페놀성 화합물과 플라보노이드 함량이 뿌리 추출물 보다 잎과 줄기 혼합물에서 2배 이상의 높게 나타났으며 (Heo et al.
- 09 ㎎RE/g으로 나타났다. 천궁 근경의 총 페놀 함량은 EA 분획과 water 분획에서 각각 49.34 ㎎TE/g과 10.09 ㎎ TE/g으로서, 천궁 지상부에 비해 매우 낮은 함량을 보였다. 플라보노이드 함량 또한 천궁 지상부의 EA 분획에서 259.
- 천궁 지상부 (APCO) EA 분획의 ABTS 라디칼 소거능은 RC50 값이 14.34 ㎍/㎖로서 대조구인 ascorbic acid (RC50=5.14 ㎍/㎖) 보다는 낮았으나, 천궁 근경의 EA 분획 (RC50=111.27 ㎍/㎖) 보다 훨씬 강력한 소거활성을 보였다. 또한 천궁지상부는 메탄올 추출물과 water 분획에서도 비교적 높은 ABTS 라디칼 소거활성을 보여 각각의 RC50 값은 22.
- 천궁 지상부 (APCO) 추출물의 아질산염 소거활성을 측정한 결과, 메탄올 추출물과 EA 분획 및 water 분획 등의 모든추출물에서 강력한 소거능을 지니고 있는 것으로 나타났다. 특히 EA 분획의 아질산염 소거능은 RC50 값이 10.
- 1). 천궁 지상부 EA 분획의 DPPH 라디칼 소거활성은 RC50 값이 11.27 ㎍/㎖로서 매우 높은 DPPH 소거활성을 보였으나, 대조구인 ascorbic acid (RC50= 1.51 ㎍/㎖) 보다는 낮은 활성을 보였다. 반면 천궁 근경 EA 분획의 DPPH 라디칼 소거활성은 RC50 값이 106.
- 02 ㎍/㎖로 나타나, 울진지역에서 재배된 천궁 지상부가 김천 지역에서 재배된 천궁 지상부보다 약간 높은 라디칼 소거활성을 보였다. 천궁 지상부 EA 추출물의 nitrite 소거활성 또한 김천 (RC50=11.37 ㎍/㎖)에서 재배된 천궁보다 울진 (RC50=9.15 ㎍/㎖)에서 재배된 천궁의 지상부에서 높게 나타났다 (Table 3). 또한 김천과 울진 지역에서 재배한 천궁 지상부 EA 분획의 총 페놀함량은 각각 294.
- , 2002) 천궁 지상부의 항산화활성에 대한 연구 자료가 미흡하여, 본 연구에서는 천궁의근경과 지상부 추출물의 DPPH 라디칼 소거능을 조사 비교하였다. 천궁 지상부 추출물의 DPPH 소거활성은 EA 분획에서 가장 높은 활성을 보였으며, 농도에 비례하여 증가하였다 (Fig. 1). 천궁 지상부 EA 분획의 DPPH 라디칼 소거활성은 RC50 값이 11.
- 천궁 지상부의 용매별 추출 수율은 Table 1에서와 같이 천궁 지상부 (APCO)와 근경의 50% 메탄올에 의한 추출 수율은 각각 30.73%와 31.07%로 나타났으며, water 분획은 각각 23.27%와 20.09%인 반면, ethyl acetate (EA) 추출물은 각각 2.75%와 1.89%로서 매우 낮은 수율을 보였다. 그러나 각각의 추출물에 함유된 총 페놀성 물질 및 플라보노이드 함량은 EA 분획에서 훨씬 높게 나타났다.
- 49 ㎍/㎖)에서 보다 높은 활성을 보였다. 천궁의 근경은 EA 분획에서 RC50 값이 39.36 ㎍/㎖으로서, 비교적 높은 아질산염 소거활성을 나타냈으나 천궁 지상부 추출물에 비해서는 낮은 활성을 보였다. 특이한 점은 천궁 근경의 EA 분획은 DPPH 라디칼 소거능 (RC50= 106.
- 36 ㎍/㎖으로서, 비교적 높은 아질산염 소거활성을 나타냈으나 천궁 지상부 추출물에 비해서는 낮은 활성을 보였다. 특이한 점은 천궁 근경의 EA 분획은 DPPH 라디칼 소거능 (RC50= 106.0 ㎍/㎖) 및 ABTS 라디칼 소거능 (RC50= 111.27㎍/㎖)이 매우 낮았으며, 천궁 근경의 총 페놀 함량 또한49.34 mgTE/g로서 낮은 편이었으나, 아질산염 소거활성은 높게 나타났다는 점이다. 그러나 천궁 근경의 메탄올 추출물과 water 분획에 의한 아질산염 소거활성은 RC50 값이 각각 230.
- 천궁 지상부 (APCO) 추출물의 아질산염 소거활성을 측정한 결과, 메탄올 추출물과 EA 분획 및 water 분획 등의 모든추출물에서 강력한 소거능을 지니고 있는 것으로 나타났다. 특히 EA 분획의 아질산염 소거능은 RC50 값이 10.26 ㎍/㎖으로서 매우 높은 활성을 보였으며, water 분획 또한 RC50 값이 17.27 ㎍/㎖로서, 메탄올 추출물 (RC50= 22.49 ㎍/㎖)에서 보다 높은 활성을 보였다. 천궁의 근경은 EA 분획에서 RC50 값이 39.
후속연구
- 우 와 이 (2008)는 동일 식물 부위라도 생육정도에 따라 생리활성이 다르며, 함량이 최고에 달하는 시기는 생리활성 물질별로 각각 다를 수 있다고 하였으며, 최 등 (2009) 또한 자원식물의 부위별 또는 생육 시기별로 항산화 물질의 함량과 항산화 활성에 차이가 있다고 보고하였다. 따라서 약용식물로부터 항산화물질을 추출하기 위해서는 부위별 최적 생육 시기를 파악할 필요가 있을 것으로 판단된다.
- 그러나 천궁 지상부의 재배 지역별로 항산화물질 함량 및항산화 활성의 차이는 크지 않았으며, 장 등 (2008)과 최 등 (2009)은 각각 선학초와 꾸지뽕나무의 항산화물질 함량 및 항산화 활성은 부위별 차이뿐만 아니라, 수확시기에 따라서도 차이가 많이 나타나는 것으로 보고하였다. 따라서 약용으로 사용되는 천궁의 근경 보다 훨씬 높은 항산화물질 함량 및 항산화 활성을 지닌 천궁의 지상부를 활용하기 위해서는 재배 지역을 고려하기 보다는 적절한 채취시기 및 활용분야에 대한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.