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문제 정의
- 본 연구에서는 산돌배나무 잎에 함유된 물질의 생리활성적인 기능을 규명하며, 식품과 제약 그리고 화장품 산업에 적용하기 위하여, 천연소재로써의 이용 가능성을 살펴보았다. 산돌배나무 잎의 생리활성 성분을 알아보고자 분리·정제를 한 결과, 첫 번째 분획물에서 8개의 분획물을 획득하여 이 분획물들에 대해 폴리페놀 함량, 전자공 여능, SOD 유사활성, Xanthine oxidase 저해활성을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 본 연구에서는 산돌배나무 잎에서 분획물을 분리하여 항산화효과를 실험하여 식품, 화장품 및 바이오산업에 적용하기 위한 천연소재로서의 이용 가능성을 확인하였다.
제안 방법
- -water(0:1→1:0)로 전개하여 분리시켰다. 각 분획물을 Silica-gel thin layer chromatography(TLC)로 전개시켜 발색시약으로 발색유무를 확인한 후 동결 건조하여 본 실험의 시료로 사용하였다.
- 이를 전개 수조에 비스듬하게 세워 전개시키고 전개시약이 마를 때까지 기다린 후, 발색시약을 뿌려주었다. 발색시약이 마르면, 드라이기로 열을 가해 TLC판의 상태를 확인하였다.
- 본 연구에서는 항산화능을 측정하는 방법의 하나로 Xanthine oxidase 저해활성 실험을 하였으며, 산돌배나무 잎의 분획물들의 Xanthine oxidase의 저해능을 측정한 결과 Figure 5와 같이 나타내었다. 즉, Fr 8이 100 ppm에서 38%의 저해능을 나타내어 가장 높게 나타내었으며, Fr 5와 Fr 7이 37%의 저해능을 나타내었다.
- 산돌배나무 잎의 생리활성 성분을 알아보고자 분리·정제를 한 결과, 첫 번째 분획물에서 8개의 분획물을 획득하여 이 분획물들에 대해 폴리페놀 함량, 전자공 여능, SOD 유사활성, Xanthine oxidase 저해활성을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 본 실험에 사용한 산돌배나무 잎은 2005년 5월 초순에 경남 언양읍에 자생하는 수종을 대상으로 시료의 개체 간 측정오차를 줄이기 위하여 집단 간 5개체에 대하여 개체별로 수목의 방위별 그리고 부위별로 적정시료를 채취한 후 이물질을 제거하고 골고루 썩어 세척한 후 동결 건조시켜 실험재료로 사용하였다. 시료의 아세톤 추출은 60% 아세톤을 시료의 10배의 양을 가하여 실온에서 24시간 침지하여 상등액과 침전물을 분리하여 위와 같은 방법으로 3회 반복 추출하였다. 각 추출물을 윈심분리 및 여과, 농축하여 동결건조 후 냉장실에 보관하여 본 실험의 시료로 사용하였다.
- SOD는 30 KDa 이상의 분자량을 가진 단백질 물질로 체내에 쉽게 흡수되지 못하고 체외로 배출되며, 열과 pH에 불안정 하다. 이러한 SOD와 유사한 역할을 하며, Superoxide anion의 활성을 억제시킬 수 있는 유사물질의 활성능을 측정하였다.
- 전자공여능(EDA: electron donating ability)은 Blois (1958)의 방법을 변형하여 측정하였다. 각 시료용액 2 mL에 0.
- 폴리페놀의 정량은 AOAC(1984)에 준하여 정량하였다. 즉, 100배 희석한 시료용액 3 mL에 phenol reagent 시약1 mL를 가하고, 포화 Na2CO3 용액 1 mL를 가하여 혼합한 후 1시간 실온에서 방치하고, 1N HCl 0.2 mL을 가하여 640 nm에서 흡광도를 측정한 후, 미리 작성한 표준곡선의 흡광도 값과 비교하여 폴리페놀 함량을 산출하였다.
대상 데이터
- 배나무는 배나무 속(Pyrus)에 속하는 낙엽교목식물로서 우리나라에는 1906년 일본에서 개량된 품종들이 도입되어 전국적으로 재배되고 있는 대표적인 재배 수종 중의 하나이다. 배속식물은 동양계 중 남방계형인 일본 배, 북방형인 중국 배 및 유럽계인 서양 배 등 3종류이다. 이와 같은 배속식물은 현 재배종을 포함하여 30여 종이 분포되어 있으나 이들 수종의 원 발상지는 중국의 서부와 남부로 알려져 있다(Yu, 1989).
- 본 실험에 사용한 산돌배나무 잎은 2005년 5월 초순에 경남 언양읍에 자생하는 수종을 대상으로 시료의 개체 간 측정오차를 줄이기 위하여 집단 간 5개체에 대하여 개체별로 수목의 방위별 그리고 부위별로 적정시료를 채취한 후 이물질을 제거하고 골고루 썩어 세척한 후 동결 건조시켜 실험재료로 사용하였다. 시료의 아세톤 추출은 60% 아세톤을 시료의 10배의 양을 가하여 실온에서 24시간 침지하여 상등액과 침전물을 분리하여 위와 같은 방법으로 3회 반복 추출하였다.
- 침전물을 다시 60% 아세톤을 가하여 위와 같은 추출 과정을 3회 반복하여 상층액을 모은 다음 농축 여과하여 클로로필을 제거한 여액을 회수하여 분리용 시료로 사용하였다. 분리용 겔로는 Sephadex LH-20 column과 MCI-gel을 번갈아가며 사용하였다. 먼저 Sephadex LH-20 column에 시료를 로딩하고, methanol: D.
데이터처리
- 결과 통계처리는 SPSS 10.0 for windows program을 사용하였으며, 유의차 검증은 분산분석(ANOVA : analysis of variance)을 한 후 α=0.05 수준에서 Duncan의 다중검증법(DMRT : Duncan's multiple range test)에 따라 분석하였다.
이론/모형
- SOD 유사활성은 Marklund와 Markund(1974)의 방법에 준하여 측정하였다. 각 시료용액 0.
- Xanthine oxidase 저해활성은 Stirpe와 Corte(1969)의 방법에 따라 측정하였다. 각 시료용액 0.
- 폴리페놀의 정량은 AOAC(1984)에 준하여 정량하였다. 즉, 100배 희석한 시료용액 3 mL에 phenol reagent 시약1 mL를 가하고, 포화 Na2CO3 용액 1 mL를 가하여 혼합한 후 1시간 실온에서 방치하고, 1N HCl 0.
성능/효과
- 산돌배나무 잎으로부터 분획된 분획물들의 SOD 유사활성능을 측정한 결과는 Figure 4와 같이 나타내었다. Fr 2~4는 1000 ppm에서 20%의 유사활성능을 나타내었으며, Fr 5는 55%, Fr 6은 77%, Fr 7과 8은 45%이상의 유사활성능을 나타내어 분획물들 중 Fr 6이 가장 높은 SOD 유사활성능을 나타내었다. 이는 Kim등(2005)의 단호박과 늙은 호박의 항산화 활성 SO서 단호박과 늙은 호박 동결건조 분말의 SOD 유사활성은 500 ppm의 시료 농도에서 각각 60.
- 전자공여 능의 경우, 시료 농도 100 ppm에서 Fr 1을 제외한 나머지 분획물(Fr 2~8)들은 60% 이상의 전자공여능을 나타내었으며, 특히 Fr 6~8은 80% 이상의 전자공여능을 나타내었다. SOD 유사활성능은 Fr 2~4이 1000 ppm에서 20%의 유사활성능을 나타내었으며, Fr 5는 55%, Fr 6은 77%, Fr 7과 8은 45%이상의 유사활성능을 나타내어 분획물들 중 Fr 6이 가장 높은 SOD 유사활성능을 나타내었다. Xanthine oxidase 저해능 결과, Fr 8이 100 ppm에서 38%의 저해능을 나타내어 가장 높게 나타내었으며, Fr 5와 Fr 7이 37%의 저해능을 나타내었다.
- SOD 유사활성능은 Fr 2~4이 1000 ppm에서 20%의 유사활성능을 나타내었으며, Fr 5는 55%, Fr 6은 77%, Fr 7과 8은 45%이상의 유사활성능을 나타내어 분획물들 중 Fr 6이 가장 높은 SOD 유사활성능을 나타내었다. Xanthine oxidase 저해능 결과, Fr 8이 100 ppm에서 38%의 저해능을 나타내어 가장 높게 나타내었으며, Fr 5와 Fr 7이 37%의 저해능을 나타내었다.
- 본 실험에서는 산돌배나무 잎으로부터 분리된 각 분획물의 폴리페놀 함량을 Tannic acid를 기준물질로 하여 측정한 결과 Table 1과 같이 나타내었다. 분획물 Fr 1의 폴리페놀 함량은 3.1 mg/g을 나타내었으며, Fr 2는 220 mg/ g, Fr 3은 343 mg/g, Fr 4는 493 mg/g, Fr 5는 537mg/g, Fr 6은 619 mg/g, Fr 7은 914 mg/g, Fr 8은 633 mg/g을 나타내었으며 분획물 Fr 7이 가장 높은 폴리페놀 함량을 나타내었다. 이는 국내 식물성 식품의 총 폴리페놀 함량을 분석한 Lee와 Lee(1994)의 보고에서 감잎 5.
- 산돌배나무 잎 1 kg를 60% 아세톤으로 추출한 후, Sephadex LH-20을 이용하여 methanol: D.I.-water(0:1→1:0)로 전개하여 분획한 결과, Fr 1은 79.49 g, Fr 2는 24 g, Fr 3은 4.88 g, Fr 4는 5.32 g, Fr 5는 7.6 g, Fr 6은 5.5 g, Fr 7은 12.68 g, Fr 8은 13.79 g을 획득할 수 있었다.
- 본 연구에서는 항산화능을 측정하는 방법의 하나로 Xanthine oxidase 저해활성 실험을 하였으며, 산돌배나무 잎의 분획물들의 Xanthine oxidase의 저해능을 측정한 결과 Figure 5와 같이 나타내었다. 즉, Fr 8이 100 ppm에서 38%의 저해능을 나타내어 가장 높게 나타내었으며, Fr 5와 Fr 7이 37%의 저해능을 나타내었다.
- 총 폴리페놀 함량 측정 결과, 분획물 Fr 7의 폴리페놀 함량이 914 mg/g으로 높은 함량을 나타내었다. 전자공여 능의 경우, 시료 농도 100 ppm에서 Fr 1을 제외한 나머지 분획물(Fr 2~8)들은 60% 이상의 전자공여능을 나타내었으며, 특히 Fr 6~8은 80% 이상의 전자공여능을 나타내었다.
후속연구
- 이와 같은 결과로 미루어 보아 산돌배나무 잎은 항산화 효과로 인해 천연소재 개발에 있어 가능성 있는 소재로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
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