In this study, the bioactivities of ethanol (EELS) and water extract (WELS) from the leaf of Lythrum salicaria L. were investigated. In the anti-cancer activity, the growths of both human prostate cancer (DU145) and human colonic carcinoma cell (HT29) were inhibited up 60% by adding 10 mg/$m{\e...
In this study, the bioactivities of ethanol (EELS) and water extract (WELS) from the leaf of Lythrum salicaria L. were investigated. In the anti-cancer activity, the growths of both human prostate cancer (DU145) and human colonic carcinoma cell (HT29) were inhibited up 60% by adding 10 mg/$m{\ell}$ of EELS. Anti-inflammatory activity of EELS and WELS have been evaluated on lipopolysaccharide (LPS) induced release of nitric oxide (NO) by the macrophage RAW 264.7 cells. EELS and WELS inhibited inflammatory by 57.3 and 46.9% in 10 mg/$m{\ell}$, respectively. In the anti-oxidative activity, $IC_{50}$ of DPPH radical scavenging activity was respectively 60.71 and $92.90\;{\mu}g/m{\ell}$ by EELS and WELS. In the anti-diabetic activity, $IC_{50}$ of ${\alpha}$-amylase inhibitory activity of EELS and WELS were respectively 5,250 and $5,020\;{\mu}g/m{\ell}$. $IC_{50}$ of ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity was 7.96 and $68.41\;{\mu}g/m{\ell}$ by EELS and WELS. In the anti-obesity, $IC_{50}$ of lipase inhibitory activity was 880 and $9,840\;{\mu}g/m{\ell}$ by EELS and WELS. Finally, EELS and WELS exhibited anti-oxidative, anti-inflammatory, anti-diabetic activity and anti-obesity. It suggests that Lythrum salicaria L. could be potentially used as a resource of bioactive materials for health functional foods.
In this study, the bioactivities of ethanol (EELS) and water extract (WELS) from the leaf of Lythrum salicaria L. were investigated. In the anti-cancer activity, the growths of both human prostate cancer (DU145) and human colonic carcinoma cell (HT29) were inhibited up 60% by adding 10 mg/$m{\ell}$ of EELS. Anti-inflammatory activity of EELS and WELS have been evaluated on lipopolysaccharide (LPS) induced release of nitric oxide (NO) by the macrophage RAW 264.7 cells. EELS and WELS inhibited inflammatory by 57.3 and 46.9% in 10 mg/$m{\ell}$, respectively. In the anti-oxidative activity, $IC_{50}$ of DPPH radical scavenging activity was respectively 60.71 and $92.90\;{\mu}g/m{\ell}$ by EELS and WELS. In the anti-diabetic activity, $IC_{50}$ of ${\alpha}$-amylase inhibitory activity of EELS and WELS were respectively 5,250 and $5,020\;{\mu}g/m{\ell}$. $IC_{50}$ of ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity was 7.96 and $68.41\;{\mu}g/m{\ell}$ by EELS and WELS. In the anti-obesity, $IC_{50}$ of lipase inhibitory activity was 880 and $9,840\;{\mu}g/m{\ell}$ by EELS and WELS. Finally, EELS and WELS exhibited anti-oxidative, anti-inflammatory, anti-diabetic activity and anti-obesity. It suggests that Lythrum salicaria L. could be potentially used as a resource of bioactive materials for health functional foods.
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문제 정의
본 연구는 털부처꽃 잎 추출물의 성인병의 예방 및 건강기능식품으로서의 활용가능성을 평가하기 위해 털부처꽃 잎의 에탄올과 물 추출물을 대상으로 다양한 생리활성을 검정하였다. 그 결과 에탄올과 물 추출물 모두 항산화, 항염, 항당뇨, 항비만 활성이 나타났다.
본 연구진은 강원도 자생산채로부터 항암, 항염, 항산화, 항균, 항당뇨, 항비만 등의 기능성에 관한 연구를 진행한 결과. 우수한 기능성을 나타난 털부처꽃 잎에 대한 연구결과를 보고하고, 그 활용방안을 모색하고자 한다.
본 연구진은 강원도 자생산채로부터 항암, 항염, 항산화, 항균, 항당뇨, 항비만 등의 기능성에 관한 연구를 진행한 결과. 우수한 기능성을 나타난 털부처꽃 잎에 대한 연구결과를 보고하고, 그 활용방안을 모색하고자 한다.
제안 방법
2009년 5월 말에서 6월 초 사이에 생식생장전인 털부처꽃의 지상부를 양구 대암산에서 수집하여 동결건조 후 추출하여 항산화, 항염, 항당뇨, 항비만, 항암, 항균활성을 검정하였다. 털부처꽃 생체의 건조수율은 19.
8 ml를 가하여 혼합한 뒤 상온에서 30분간 반응시킨 후 UV-visible spectrophotometer (DU 730, Beckman Coulter, Fullerton, USA)를 이용하여 517 에nm서 흡광도를 측정 하였고, 각 시료를 3회 반복 실시하여 평균하였다. DPPH radical 소거능은 시료 용액의 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도의 차이를 아래와 같이 백분율로 나타내었으며, 기존의 항산화제인 Ascorbic acid (Sigma, St. Louis, MO, USA)를 대조물질로 사용하여 비교 하였다.
의 방법 (2009a)을 변형하여 측정하였다. 각 농도별로 조제한 시료 0.2 ml에 0.2 mM의 DPPH 용액 0.8 ml를 가하여 혼합한 뒤 상온에서 30분간 반응시킨 후 UV-visible spectrophotometer (DU 730, Beckman Coulter, Fullerton, USA)를 이용하여 517 에nm서 흡광도를 측정 하였고, 각 시료를 3회 반복 실시하여 평균하였다. DPPH radical 소거능은 시료 용액의 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도의 차이를 아래와 같이 백분율로 나타내었으며, 기존의 항산화제인 Ascorbic acid (Sigma, St.
각 농도별로 조제한 시료 200 μl, yeast baker 기원의 α-glucosidase (Sigma, St. Louis, MO, USA) 200 μl, 0.2 M potassium phosphate buffer (pH 6.8) 1 ml를 24-well plate에 넣고 405 nm에서 흡광도를 측정 하였다 (Bai et al., 2004; Wang et al., 1997).
2 μl(300 U/ml)를 섞어 plate에 놓인 disc paper위에 각각 분주하였다 (Houghton and Soumyanath, 2006). 대조구는 시료 대신 증류수를 넣어 37℃에서 3일간 배양하였으며, I2/KI (5 mM I2 in 3% KI) 4 ml을 가하여 15분간 발색시킨 후 다음의 식으로 저해율을 계산하였고, 각 시료는 3회 반복하여 평균하였다. 대조구로는 Acarbose를 사용하였으며, 시료와 같은 농도로 제조하여 측정하였다.
시료 추출 용매는 물과 에탄올을 사용하였다. 물 추출은 털부처꽃 동결건조 분말 시료 20 g에 1차 증류수 200 ㎖를 첨가하여 60℃에서 6시간 동안 초음파추출기 (8510R-DTH, Bransonic, Danbury, USA)를 이용하여 2회 추출하였다. 추출물을 여과지 (No.
배양 후 상징액 100 μl를 회수하고 여기에 2-naphthylamine이 포함된 Griess solution (Fluka Chmie AG, Buchs, Switzerland)을 첨가하여 상온에서 15분간 반응시킨 후 상등액의 발색도를 ELISA reader (ASYS UVM340, Biochrom Asys, Slazburg, Austria)를 사용하여 517 에서nm 흡광도를 측정하였다.
실온에서 10분간 배양한 후 5 mM pNPG (4-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside) 200 μl를 가하여 37℃에서 20분간 반응시킨 뒤, 동일한 파장에서 흡광도를 측정하였고, 흡광도의 변화로부터 효소저해활성을 계산 하였다.
항산화 활성은 DPPH radical에 대한 소거활성으로 측정했으며, Biois의 방법 (1958)과 Lee et al.의 방법 (2009a)을 변형하여 측정하였다. 각 농도별로 조제한 시료 0.
물 추출은 털부처꽃 동결건조 분말 시료 20 g에 1차 증류수 200 ㎖를 첨가하여 60℃에서 6시간 동안 초음파추출기 (8510R-DTH, Bransonic, Danbury, USA)를 이용하여 2회 추출하였다. 추출물을 여과지 (No. 2, Whatman, Maidstone, England)가 깔려있는 Buchner funnel을 통과시켜 잔재물을 제거한 후 감압여과하여 rotary vacuum evaporator (N-21NS, EYELA, Tokyo, Japan)로 완전농축하였다. Flask 내의 농축 건조물에 증류수 50 ㎖를 첨가하여 용해시킨 후, 동결건조하여 −20℃의 냉동고에서 보관하면서 사용하였다.
항비만활성 검정은 췌장 지방분해효소인 pancreatic lipase에 대한 저해활성을 측정하였다. Pancreatic lipase는 triacylglycerol을 2-monoacylglycerol과 fatty acid로 분해하는 핵심적인 반응을 진행시키는 효소로 최근 비만치료를 위한 방법으로서 pancreatic lipase inhibitor가 사용된다(Bitou et al.
항염활성 검정은 염증 유발 물질로 주로 사용되는 LPS를 사용하여 RAW 264.7 세포에 LPS와 털부처꽃 추출물을 동시에 처리하고, 대조구로는 LPS만을 처리하여 LPS로 유도된 NO의 생성량을 털부처꽃 추출물이 어느 정도 소거하는지 알아보았다. 그 결과, LPS만 처리된 대조구의 NO 생성량은 16.
대상 데이터
293 cell, HT-29 cell, DU-145 cell을 한국 세포주 은행으로부터 분양받아 배양 하면서 실험에 사용 하였다. 배양된 세포는 96 well plate에 1×104 cells/ml가 되도록 100 μl씩 분주하여 37℃ CO2 Incubator에서 48시간 배양 하였다.
실온에서 10분간 배양한 후 5 mM pNPG (4-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside) 200 μl를 가하여 37℃에서 20분간 반응시킨 뒤, 동일한 파장에서 흡광도를 측정하였고, 흡광도의 변화로부터 효소저해활성을 계산 하였다. 대조구로는 Acarbose를 사용하였으며, 시료와 같은 농도로 제조하여 측정하였다.
그런 다음 최종 반응액에 대해 480 nm에서 흡광도를 측정하여 효소 반응 후 생성된 oleic acid의 양을 측정하였다. 대조구로는 Orlistat (Sigma, St. Louis, MO, USA)를 사용하였으며, 시료와 같은 농도로 제조하여 측정하였다.
본 실험에 사용한 시료는 2009년 5월 말에서 6월 초 사이에 생식생장 전인 털부처꽃의 지상부를 강원도 양구 대암산에서 수집하여 동결건조 (PVTFD10R, Ilsinbiobase, Yangju, Gyeonggido, Korea)하여 마쇄 후 사용하였다. 시료 추출 용매는 물과 에탄올을 사용하였다.
본 실험에 사용한 시료는 2009년 5월 말에서 6월 초 사이에 생식생장 전인 털부처꽃의 지상부를 강원도 양구 대암산에서 수집하여 동결건조 (PVTFD10R, Ilsinbiobase, Yangju, Gyeonggido, Korea)하여 마쇄 후 사용하였다. 시료 추출 용매는 물과 에탄올을 사용하였다. 물 추출은 털부처꽃 동결건조 분말 시료 20 g에 1차 증류수 200 ㎖를 첨가하여 60℃에서 6시간 동안 초음파추출기 (8510R-DTH, Bransonic, Danbury, USA)를 이용하여 2회 추출하였다.
시료에 대한 대조구로는 1 μg/ml의 LPS만을 20 μl처리하여 활성화된 세포를 사용하였다.
털부처꽃 추출물의 항암활성에 사용된 세포는 293 cell, 대장암세포주 (HT-29 cell), 전립선암세포주 (DU-145 cell)로 한국 세포주은행에서 분양받아서 사용하였다. 10 mg/ml의 농도로 처리한 털부처꽃 에탄올 추출물에서 정상세포인 293 cell의 생존률은 80.
데이터처리
실험 결과는 평균값과 표준편차로 나타내었으며, 통계처리는 SPSS (statitical package for social sciences, version 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 one-way ANOVA 분석을 실시한 후 Duncan's multiple range test로 유의성을 p < 0.05 수준에서 검증 하였다.
이론/모형
Pancreatic lipase의 활성 억제는 Kim et al. (2006)의 방법에 따라 0.1 M NaCl이 포함된 0.1 M N-tris-(hydroxymethyl)-methyl-2-aminoethanesulfonic acid (pH 7.0) 9 ml에 triolein 80 mg, gum arabic 45 mg, taurochlolic acid 5 mg을 첨가하고, sonicator (8510R-DTH, Bransonic, Danbury, USA)로 5분 동안 처리하여 반응 기질 용액을 완전히 용해시켜 제조하였다. 제조된 기질 용액에 대해 효소용액 (pancreatic lipase, 1,500 U/ml) 15 μl, 털부처꽃 잎 추출물 5 μl, 기질용액 180 μl을 혼합하여 최종 부피가 200 μl가 되도록 반응용액을 제조한 뒤 (pH 7.
NO 소거활성은 Park et al.의 방법 (2010)에 따라 한국 세포주 은행에서 분양받은 마우스의 대식세포 세포주인 Raw264.7 세포를 이용하여 측정하였다. 세포는 10%의 FBS가 함유된 DMEM media에서 계대배양하였다.
항균활성은 paper disc (8 ㎜, Adventec, Tokyo, Japan)를 이용한 disc 확산법으로 Bacillus cereus 등 14종을 사용하여 측정하였다 (Table 6). 시험균주들을 평판배지에 접종하여 활성화시킨 후 액체배지 7 ml에 1백금이 접종하여 37℃에서 24시간 배양하여 시험균액으로 사용하였다.
본 연구는 털부처꽃 잎 추출물의 성인병의 예방 및 건강기능식품으로서의 활용가능성을 평가하기 위해 털부처꽃 잎의 에탄올과 물 추출물을 대상으로 다양한 생리활성을 검정하였다. 그 결과 에탄올과 물 추출물 모두 항산화, 항염, 항당뇨, 항비만 활성이 나타났다. 이러한 결과는 털부처꽃 추출물이 다양한 기능성을 가진 소재로서 그 활용도가 매우 높음을 시사한다.
그 결과, LPS만 처리된 대조구의 NO 생성량은 16.4±0.2 µM인 반면, LPS와 동시 처리된 털부처꽃 에탄올 추출물 처리구의 NO 생성량은 7.0±0.1 µM로 NO 소거량이 57.3%로 나타났으며, LPS만 처리된 대조구의 NO 생성량은 16.2±0.6 µM인 반면, LPS와 동시 처리된 털부처꽃 물 추출물 처리구의 NO 생성량은 8.6±0.8 µM로 NO 소거량이 46.9%로 나타났다 (Fig. 1).
(2006)의 선발된 생약 9종의 methanol 추출물 1 mg/ml로부터 pancreatic lipase 저해 활성 54~75%를 확인한 결과와 유사하게 나타났다. 이러한 결과는 털부처꽃 에탄올 추출물이 시판되고 있는 비만치료제인 orlistat보다 pancreatic lipase 저해활성이 낮긴 하지만 털부처꽃 에탄올 추출물은 조추출물이라는 개념에서 볼 때, 순수하게 정제된 후에는 활성이 더 높아질 것으로 예상된다. 현재 시판중인 orlistat는 Streptomyces toxitricini로부터 유래된 lipstatin의 유도체인 tetrahydrolipstrain (Orlistat, Ro 18-0647)로 섭취시 발생되는 부작용인 위장장애, 과민증, 담즙분비장애, 지용성 비타민 흡수억제 등 (Kim et al.
털부처꽃 물 추출물 10 mg/ml 처리 결과 (Table 5), HT-29 cell와 DU-145 cell의 생존이 각각 23.9%와 25.7%로 암세포 생장억제효과가 높게 나타났으나 인간신장 정상세포의 생존률이 30.5%로 세포독성을 나타냈다.
2009년 5월 말에서 6월 초 사이에 생식생장전인 털부처꽃의 지상부를 양구 대암산에서 수집하여 동결건조 후 추출하여 항산화, 항염, 항당뇨, 항비만, 항암, 항균활성을 검정하였다. 털부처꽃 생체의 건조수율은 19.2%였으며, 물과 에탄올로 추출한 수율은 각각 15.4, 9.1%였다.
털부처꽃 에탄올과 물 추출물의 항산화 활성을 DPPH radical 소거능 측정으로 검정한 결과, 처리 농도가 높아질수록 항산화 활성도 비례해서 높아졌으며 IC50은 각각 60.71과 92.90 μg/ml 로 나타났다 (Table 1).
털부처꽃 추출물을 식중독균 14종을 대상으로 항균활성을 검정한 결과 (Table 6), 에탄올 추출물은 Escherichia coli와 Staphylococcus aureus에서 활성을 나타냈으며, 물 추출물은 Staphylococcus aureus에서만 활성을 나타냈다. 비록 본 실험에 사용된 식중독균에 대해서는 활성이 약하게 나타났지만, Becker et al.
털부처꽃 추출물의 α-amylase 저해활성을 측정한 결과 (Table 2), 털부처꽃의 에탄올 추출물과 물 추출물의 α-amylase IC50값은 각각 5,250과 5,020 μg/ml 로, 대조구인 Acarbose의 IC50값 5,794 μg/ml 보다 낮게 나왔다.
털부처꽃의 에탄올 추출물과 물 추출물의 pancreatic lipase 저해활성을 측정한 결과 (Table 4), 각각 IC50값이 880과 9840 μg/ml로 나타났다(대조약제 orlistat IC50값 0.52 μg/ml).
후속연구
털부처꽃 추출물을 식중독균 14종을 대상으로 항균활성을 검정한 결과 (Table 6), 에탄올 추출물은 Escherichia coli와 Staphylococcus aureus에서 활성을 나타냈으며, 물 추출물은 Staphylococcus aureus에서만 활성을 나타냈다. 비록 본 실험에 사용된 식중독균에 대해서는 활성이 약하게 나타났지만, Becker et al. (2000)에서 항미생물 효과가 보고되었고, 민간에서도 털부처꽃 전초를 지사제로 사용한 기록들을 참고하면, 다른 대상 균주에 대한 활성검정의 추가 연구가 필요하다고 판단된다.
이러한 결과는 Lim et al. (2005)의 연구결과인 말채나무 내피추출물의 Yeast 기원 α-glucosidase 저해활성 IC50 0.13 μg/ml과 비교해보면, 약간 높은 수치로 Acarbose 보다 매우 높은 활성으로 향후 기존 당뇨치료제를 대체할 수 있는 천연물제제로서의 개발 가능성이 높다고 할 수 있겠다.
, 2006)이 나타나고 있다. 천연물로부터 새로운 pancreatic lipase inhibitor가 털부처꽃으로부터 분리된다면 비만치료제로서도 가능성이 있으며 조추출물 상태에서는 건강기능성식품으로서도 상당한 경쟁력이 있을 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
털부처꽃의 성분과 물질으로는 어떤 것들이 있는가?
털부처꽃의 성분으로는 salicairine, 탄닌 (뿌리 8.5%, 줄기 10.5%, 잎 123%, 꽃 13.7%), 기타 choline, lythranine, lythranidine, lythramine, lythrancine I-VII, lythrancepine I-III, ellagic acid, oleanolic acid, ursolic acid 등이 있다고 알려져 있으며, 꽃에 함유된 물질로 vitexin, orientin, malvin, cyanidin3-monogalactoside, gallic acid, ellgic acid, 소량의 chlorogenic acid 등이 있다 (Lee et al., 2009b).
털부처꽃은 생약명으로 무엇이라 하는가?
털부처꽃 (Purple loosestrife, Grass poly)은 이명으로 털두렁꽃이라고 하며, 생약명으로는 천굴채 (千屈菜)라고 한다. 털부처꽃은 다년초로서 높이가 1m에 달하고 근경이 옆으로 길게 뻗으며 원줄기는 4각형이고 잔털이 있다.
털부처꽃의 꽃의 색과 개화시기는?
잎은 대생하며 넓은 피침형 또는 피침형이고 둔두 또는 예두이며 밑부분이 원저 또는 심장저로서 원줄기를 약간 감싸고, 가장자리가 밋밋하다. 꽃은 7~8월에 피며 홍자색이다 (Lee, 2006). 전초에 탄닌질, 플라보노이드, 뿌리에 흔적의 사포닌이 있으며 탄닌질은 피로갈롤 계통으로 전초에 1.
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