실험에서는 구절초를 꽃, 잎 줄기, 뿌리 등의 부위별로 구분하여 메탄올로 추출하고 추출 수율, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능, superoxide anion radical 소거능, 아질산염소거능, 철 이온에 대한 킬레이트 효과, 환원력 등을 측정하였다. 추출 수율은 꽃이 가장 높았고 총 폴리페놀 함량은 꽃에서 가장 높게 나타났고 뿌리에서 가장 낮게 나타났다. DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능은 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하였고 꽃과 잎 줄기가 뿌리보다 높은 소거능을 나타내었다. Superoxide anion radical 소거활성도 추출물의 농도 증가에 따라 증가하여 꽃 부위가 가장 높게 나타났으나 DPPH나 ABTS radical 소거활성보다는 다소 낮은 수치를 보였다. 철 이온에 대한 킬레이트 효과는 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하였고 꽃에서 가장 높게 나타났고 뿌리에서 가장 낮게 나타났다. 환원력은 꽃과 잎 줄기에서 높게 나타났고 뿌리에서 낮게 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 보면 총 폴리페놀 함량이 가장 높은 구절초 꽃이 높은 항산화활성을 보였고 그 다음으로 잎 줄기가 활성을 보임으로써 향후 천연 항산화제로서의 개발 가능성이 시시되었다.
실험에서는 구절초를 꽃, 잎 줄기, 뿌리 등의 부위별로 구분하여 메탄올로 추출하고 추출 수율, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능, superoxide anion radical 소거능, 아질산염소거능, 철 이온에 대한 킬레이트 효과, 환원력 등을 측정하였다. 추출 수율은 꽃이 가장 높았고 총 폴리페놀 함량은 꽃에서 가장 높게 나타났고 뿌리에서 가장 낮게 나타났다. DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능은 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하였고 꽃과 잎 줄기가 뿌리보다 높은 소거능을 나타내었다. Superoxide anion radical 소거활성도 추출물의 농도 증가에 따라 증가하여 꽃 부위가 가장 높게 나타났으나 DPPH나 ABTS radical 소거활성보다는 다소 낮은 수치를 보였다. 철 이온에 대한 킬레이트 효과는 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하였고 꽃에서 가장 높게 나타났고 뿌리에서 가장 낮게 나타났다. 환원력은 꽃과 잎 줄기에서 높게 나타났고 뿌리에서 낮게 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 보면 총 폴리페놀 함량이 가장 높은 구절초 꽃이 높은 항산화활성을 보였고 그 다음으로 잎 줄기가 활성을 보임으로써 향후 천연 항산화제로서의 개발 가능성이 시시되었다.
The major objective of this study was to investigate the antioxidant activities of methanolic extracts from different parts (flower, leaf stem, and root) of Chrysanthemum zawadskii by employing various in-vitro assay systems. The extraction yields from the flower, leaf stem, and root were 18.347, 12...
The major objective of this study was to investigate the antioxidant activities of methanolic extracts from different parts (flower, leaf stem, and root) of Chrysanthemum zawadskii by employing various in-vitro assay systems. The extraction yields from the flower, leaf stem, and root were 18.347, 12.93, and 11.33-----, respectively. The total polyphenol content was highest in the flower (17.16 mg/100 g) and lowest in the root (11.33 mg/100 g). The antioxidant activities were raised within creasing amounts of extracts, and the extracts from the flower showed the highest effect on the superoxide anion radical scavenging, metal chelating on ferrous ions and reducing power. In addition, the leaf stem also showed good antioxidant activity in various systems. These results suggest that the methanolic extracts from the flower and leaf stem possess excellent antioxidant activities and may thus serve as potential sources of natural antioxidants.
The major objective of this study was to investigate the antioxidant activities of methanolic extracts from different parts (flower, leaf stem, and root) of Chrysanthemum zawadskii by employing various in-vitro assay systems. The extraction yields from the flower, leaf stem, and root were 18.347, 12.93, and 11.33-----, respectively. The total polyphenol content was highest in the flower (17.16 mg/100 g) and lowest in the root (11.33 mg/100 g). The antioxidant activities were raised within creasing amounts of extracts, and the extracts from the flower showed the highest effect on the superoxide anion radical scavenging, metal chelating on ferrous ions and reducing power. In addition, the leaf stem also showed good antioxidant activity in various systems. These results suggest that the methanolic extracts from the flower and leaf stem possess excellent antioxidant activities and may thus serve as potential sources of natural antioxidants.
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문제 정의
이에 본 연구에서는 구절초를 꽃, 잎·줄기, 뿌리로 나누어 메탄올로 추출하고 총 폴리페놀함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거활성, ABTS radical 소거활성, 아질산염 소거활성, 환원력 등을 조사하여 새로운 기능성 소재로의 이용 가능성을 알아보고자 하였다.
제안 방법
구절초 추출물의 철이온에 대한 킬레이트 효과 측정은 Gulcin(2)의 방법을 일부 변형하여 측정하였다. 각 시료용액 0.
구절초의 꽃, 잎 · 줄기, 뿌리 등 부위별 분말에 20배(w/v)의 메탄올(99.9%)을 각각 첨가하여 37℃에서 180 rpm으로 3시간 진탕하면서 2회 반복 추출하여 얻어진 용액을 합하고 여과한 후 감압 농축하였다.
본 실험에서는 구절초를 꽃, 잎·줄기, 뿌리 등의 부위별로 구분하여 메탄올로 추출하고 추출 수율, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능, superoxide anion radical 소거능, 아질산염 소거능, 철 이온에 대한 킬레이트 효과, 환원력 등을 측정하였다.
2 mL를 가하여 균일하게 혼합한 후 실온에 3분간 방치하였다. 여기에 Na2CO3 포화용액 0.4 mL와 증류수 1.9 mL를 가하여 혼합하고 실온에서 1시간 반응시킨 후 분광광도계(Smart Plus, Korea)를 이용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하였고 tannic acid를 이용하여 작성한 표준 곡선으로부터 총 폴리페놀 함량을 구하였다. 총 플라보노이드 함량 측정은 Lee 등(13)의 방법을 변형하여 시료용액 0.
9%)을 각각 첨가하여 37℃에서 180 rpm으로 3시간 진탕하면서 2회 반복 추출하여 얻어진 용액을 합하고 여과한 후 감압 농축하였다. 이것을 각각 0.5, 1, 2, 4 mg/mL의 농도가 되도록 dimethyl sulfoxide에 용해하여 시료를 제조하였으며, 양성대조군으로 BHT 또는 EDTA를 시료와 동일 농도로 제조하여 사용하였다.
총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법(12)을 변형하여 각 시료용액 0.1 mL에 증류수 1.9 mL와 0.2 N Folin-ciocalteau's phenol reagent 0.2 mL를 가하여 균일하게 혼합한 후 실온에 3분간 방치하였다.
9 mL를 가하여 혼합하고 실온에서 1시간 반응시킨 후 분광광도계(Smart Plus, Korea)를 이용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하였고 tannic acid를 이용하여 작성한 표준 곡선으로부터 총 폴리페놀 함량을 구하였다. 총 플라보노이드 함량 측정은 Lee 등(13)의 방법을 변형하여 시료용액 0.2 mL에 1 N NaOH 1 mL, diethylene glycol 5 mL를 혼합하여 37℃에서 1 시간 동안 반응시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하였고 naringin을 이용하여 얻어진 표준곡선으로부터 총 플라보노이드 함량을 구하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 구절초는 경기도 포천 농업기술지도센터에서 공급받아 꽃, 잎·줄기, 뿌리 등으로 구분하고 각 부위별로 수차례 물로 세척하여 동결 건조한 다음 분쇄하여 시료로 사용하였다. 2,2-azinobis(3- ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS), butylated hydroxytoluene (BHT), 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), naringin, nitrotetrazolium blue chloride (NBT), potassium ferricyanide, potassium persulfate, sodium dodecyl sulfate (SDS), sodium nitrite, tannic acid, trichloroacetic acid (TCA), xanthine, xanthine oxidase 등은 Sigma-Aldrich (St Louis, MO, USA)에서 구입하였다. Folin-ciocalteu's phenol reagent는 Fluka (Switzerland)에서 구입하였고 그 외 추출에 사용된 용매와 시약은 특급 및 일급 시약을 사용하였다.
Folin-ciocalteu's phenol reagent는 Fluka (Switzerland)에서 구입하였고 그 외 추출에 사용된 용매와 시약은 특급 및 일급 시약을 사용하였다.
본 실험에 사용한 구절초는 경기도 포천 농업기술지도센터에서 공급받아 꽃, 잎·줄기, 뿌리 등으로 구분하고 각 부위별로 수차례 물로 세척하여 동결 건조한 다음 분쇄하여 시료로 사용하였다.
데이터처리
1)Means with different letters within a row are significantly different from each other at p<0.05 as determined by Duncan's multiple range test.
모든 실험은 3회 이상 반복 측정하였고 SPSS (Version 12.0 for Window)를 이용하여 평균±표준편차를 구하였다.
분산분석(ANOVA)을 실시하여 유의적 차이가 있는 항목은 Duncan의 다중범위검정(Duncan's multiple range test)을 실시하여 시료간의 유의차를 p<0.05에서 검정하였다.
이론/모형
아질산염 소거능(nitrite scavenging ability)은 Kato 등(15)의 방법에 준하였다. 각 시료용액 0.
성능/효과
추출 수율은 꽃이 가장 높았고 총 폴리페놀 함량은 꽃에서 가장 높게 나타났고 뿌리에서 가장 낮게 나타났다. DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능은 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하였고 꽃과 잎·줄기가 뿌리보다 높은 소거능을 나타내었다. Superoxide anion radical 소거활성도 추출물의 농도 증가에 따라 증가하여 꽃 부위가 가장 높게 나타났으나 DPPH나 ABTS radical 소거활성보다는 다소 낮은 수치를 보였다.
DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능은 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하였고 꽃과 잎·줄기가 뿌리보다 높은 소거능을 나타내었다. Superoxide anion radical 소거활성도 추출물의 농도 증가에 따라 증가하여 꽃 부위가 가장 높게 나타났으나 DPPH나 ABTS radical 소거활성보다는 다소 낮은 수치를 보였다. 철 이온에 대한 킬레이트 효과는 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하였고 꽃에서 가장 높게 나타났고 뿌리에서 가장 낮게 나타났다.
구절초 부위별 추출물의 철 이온에 대한 킬레이트 효과 측정 결과는 Fig. 5에 나타난 바와 같이 시료 추출물의 농도 0.5 mg/mL에서 꽃과 잎·줄기 추출물이 각각 17.70%와 15.46%를 나타내어 뿌리 추출물의 8.39%보다 높게 나타났다(p<0.05).
따라서 구절초 추출물이 단일 물질로 분리·정제 된다면 BHT보다 우수한 소거활성을 가질 수 있을 것으로 사료된다.
본 실험 결과 구절초의 꽃과 잎·줄기에는 뿌리보다 총 페놀 및 총 플라보노이드 화합물이 많이 함유되어 있기 때문에 더 높은 흡광도 값을 나타낸 것으로 사료된다.
Chung(33)은 각 부위별 꽈리 추출물의 철이온에 대한 킬레이트 효과를 측정한 결과 시료 추출물의 농도가 증가할수록 킬레이트 효과가 증가하여 시료 농도5 mg/mL에서 줄기, 꽃받침, 뿌리 추출물의 소거활성이 89% 정도로 나타났다고 보고하였다. 본 실험 결과 꽃은 4 mg/mL의 농도에서 EDTA 활성(97.77%)의 91%에 해당하는 높은 활성을 나타내어 Fe2+에 대한 킬레이트 효과가 우수한 것을 알 수 있었고 이러한 효과는 꽃 추출물에 많이 함유되어 있는 플라보노이드, 탄닌과 같은 페놀성 화합물의 존재에서 기인하는 것으로 추측된다.
15%의 높은 소거활성이 있음을 보고하였다. 본 실험 결과 나타난 85% 이상의 높은 소거능으로 미루어 볼 때 구절초 추출물은 체내에서 아민보다 더 경쟁적으로 아질산염과 반응하여 아질산염과 아민 반응에 의한 nitrosamine 생성을 억제할 것으로 기대된다.
본 실험에서 양성대조군으로 사용한 EDTA는 강력한 금속 킬레이트제로서 0.5∼4 mg/mL의 농도범위에서 95% 이상의 탁월한 효과를 나타내었다.
부위별 구절초 추출물의 ABTS radical 소거능 측정 결과 Fig. 2에 나타난 바와 같이 추출물의 농도증가에 따라 소거능은 증가하여 0.5 mg/mL에서 14.39~19.99%, 1 mg/mL에서 30.02∼35.82%, 2 mg/mL에서 49.17~71.98%를 나타내었다.
시료 추출물의 농도 0.5 mg/mL에서는 14.13~20.93%를 나타내었고 추출물의 농도가 증가함에 따라 소거능은 증가하여 4 mg/mL에서는 꽃과 잎·줄기가 각각 89.87%와 87.64%로 나타나 양성대조군으로 사용한 BHT 소거능(91.49%)의 96∼98%를 나타낸 반면, 뿌리는 75.03%로 낮게 나타나 BHT 소거능의 82%에 해당하는 수치를 보여 주었다(p<0.05).
시료 추출물의 농도가 증가함에 따라 환원력은 증가하여 0.5 mg/mL에서 0.14∼0.17, 1 mg/mL에서 0.24∼0.27, 2 mg/mL에서 0.42~0.55로 나타났고 4 mg/mL 농도에서는 0.71∼1.02로 나타났는데 특히 꽃과 잎·줄기는 각각 0.96과 1.02를 나타내어 양성대조군으로 사용한 BHT의 환원력 1.06과 대등한 환원력을 보였다.
시료추출물 농도 증가에 따라 소거능은 증가하여 0.5 mg/mL에서 31.163~38.56%, 1 mg/mL에서 42.45∼55.35%, 2 mg/mL에서 63.95~71.35%로 나타났고 4 mg/mL에서는 88.91~91.24%로 부위별 유의적인 차이 없이 85% 이상의 높은 활성을 보여주었는데 이는 양성대조군으로 사용한 BHT의 87.81%와 유사한 결과를 나타내었다.
Superoxide anion radical 소거활성도 추출물의 농도 증가에 따라 증가하여 꽃 부위가 가장 높게 나타났으나 DPPH나 ABTS radical 소거활성보다는 다소 낮은 수치를 보였다. 철 이온에 대한 킬레이트 효과는 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하였고 꽃에서 가장 높게 나타났고 뿌리에서 가장 낮게 나타났다. 환원력은 꽃과 잎·줄기에서 높게 나타났고 뿌리에서 낮게 나타났다.
총 폴리페놀 함량은 꽃이 17.16 mg/100 g으로 가장 높았고 잎·줄기와 뿌리가 각각 14.75 mg/100 mL와 13.50 mg/100 mL로 나타났다.
총 플라보노이드 함량은 꽃, 잎·줄기, 뿌리가 각각 6.49 mg/100 mL, 6.09 mg/100 mL, 3.13 mg/100 g으로 뿌리가 가장 낮은 함량을 나타내었다(p<0.05).
추출 수율은 꽃이 18.34%로 가장 높았고 잎·줄기와 뿌리는 유의적인 차이 없이 각각 12.93%와 11.33%를 나타내었다.
본 실험에서는 구절초를 꽃, 잎·줄기, 뿌리 등의 부위별로 구분하여 메탄올로 추출하고 추출 수율, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능, superoxide anion radical 소거능, 아질산염 소거능, 철 이온에 대한 킬레이트 효과, 환원력 등을 측정하였다. 추출 수율은 꽃이 가장 높았고 총 폴리페놀 함량은 꽃에서 가장 높게 나타났고 뿌리에서 가장 낮게 나타났다. DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능은 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하였고 꽃과 잎·줄기가 뿌리보다 높은 소거능을 나타내었다.
추출물 농도 0.5 mg/mL에서는 35.33∼44.42%로 꽃과 잎·줄기가 뿌리보다 높은 활성을 보였고 농도가 증가함에 따라 활성은 증가하기 시작하여 4 mg/mL에서는 61.36∼79.73%로 꽃 부위가 가장 높은 활성을 나타내었으나(p<0.05) DPPH radica 소거능이나 ABTS radical 소거능보다는 다소 낮은 활성을 보였다.
추출물의 농도 4 mg/mL에서는 꽃과 잎·줄기의 소거능이 각각 95.21%와 97.05%를 나타내어 양성대조군으로 사용한 BHT의 97.89%와 거의 동등한 활성을 보여준 반면, 뿌리는 79.11%로 낮은 소거능을 나타내어(p<0.05) DPPH radical 소거능에서와 같은 경향을 보여 주었다.
추출물의 농도 증가에 따라 킬레이트 효과는 증가하여 4 mg/mL에서 꽃이 89.04%로 가장 높게 나타났고 그 다음으로 잎·줄기가 83.77%로 나타났으며 뿌리가 49.91%로 가장 낮게 나타났다.
후속연구
환원력은 꽃과 잎·줄기에서 높게 나타났고 뿌리에서 낮게 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 보면 총 폴리페놀 함량이 가장 높은 구절초 꽃이 높은 항산화활성을 보였고 그 다음으로 잎·줄기가 활성을 보임으로써 향후 천연 항산화제로서의 개발 가능성이 시시되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
활성산소종이란 무엇인가?
활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 인간에게 발병하는 100 여 종류의 질병과 관련성이 있는 것으로 알려져 있는데(1) 활성산소종이란 superoxide radical (·O2-), hydrogen peroxide (H2O2), hydroxyl radical (·OH), 일중항 산소(singlet oxygen) 등과 같이 반응성이 매우 큰 산소를 일컫는다. 이들은 체내의 대사과정에서 끊임없이 생성되지만 체내에 존재하는 superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase 등의 항산화효소와 식품으로부터 섭취하는 비타민 C, 비타민 E, 베타 카로틴 등의 항산화 성분에 의해 제거되어 산화와 항산화간 균형을 유지하고 있다.
체내의 활성산소종은 무엇에 의해 제거되는가?
활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 인간에게 발병하는 100 여 종류의 질병과 관련성이 있는 것으로 알려져 있는데(1) 활성산소종이란 superoxide radical (·O2-), hydrogen peroxide (H2O2), hydroxyl radical (·OH), 일중항 산소(singlet oxygen) 등과 같이 반응성이 매우 큰 산소를 일컫는다. 이들은 체내의 대사과정에서 끊임없이 생성되지만 체내에 존재하는 superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase 등의 항산화효소와 식품으로부터 섭취하는 비타민 C, 비타민 E, 베타 카로틴 등의 항산화 성분에 의해 제거되어 산화와 항산화간 균형을 유지하고 있다. 병리학적 요인에 의하여 활성산소의 생성과 제거 간에 균형이 깨져 활성산소가 과잉으로 존재하게 되면 산화적 스트레스가 일어나 지질, DNA, 단백질, 탄수화물 등에 산화적 손상을 초래하여 뇌졸증, 암, 동맥경화, 노화, 당뇨, 알츠하이머 등의 질병을 유발하게 된다(2-6).
구절초의 종류는 어떤 것이 있는가?
꽃은 흰색 또는 연한 분홍색이고, 7∼9월경에 줄기 끝에 한 송이씩 하늘을 향해 피며 들국화와 비슷한 모양을 하고 있다. 종류는 매우 다양하여 포천구절초, 가는잎구절초, 산구절초, 한라구절초, 낙동구절초 등이 있다(7,8). 꽃이 달린 구절초 전체를 캐서 그늘에서 말린 것을 한방과 민간에서는 여자들의 손발이 차거나 산후 냉기가 있을 때 달여 마시는 상비약으로 이용해 왔다.
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