[논문]엉겅퀴(Cirsium japonicum var. ussuriense) 부위별 추출물의 항산화 및 항염증 효과

목지예; 강현주; 조정근; 전인화; 김현수; 박지민; 정승일; 심재석; 장선일

doi:10.6116/kjh.2011.26.4.039

엉겅퀴(Cirsium japonicum var. ussuriense) 부위별 추출물의 항산화 및 항염증 효과
Antioxidative and Anti-inflammatory Effects of Extracts from Different Organs of Cirsium japonicum var. ussuriense 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.26 no.4, 2011년, pp.39 - 47

목지예 (전주대학교 대체의학대학) , 강현주 (임실생약조합) , 조정근 (전주대학교 방사선학과) , 전인화 (전주대학교 대체의학대학) , 김현수 (전주대학교 대체의학대학) , 박지민 (전주대학교 대체의학대학) , 정승일 (전주생물소재연구소) , 심재석 (임실생약조합) , 장선일 (전주대학교 대체의학대학)

Abstract ▼ AI-Helper

Objective: The roots, leaves, flowers, stems and seeds of Cirsium japonicum var. ussuriense are often used in treatment of human diseases such as hemorrhage, blood congestion and inflammation. Focusing our attention on natural and bioavailable sources of antioxidants and anti-inflammation, we undertook to investigate the antioxidant and anti-inflammatory properties of Cirsium japonicum var. ussuriense used as a folk medicine in Korea. Methods: The extracts of the leaves, stems, flowers, seeds and roots from C. japonicum var. ussuriense were prepared by extracting with water or 80% ethanol. Total flavonoids and polyphenols were measured by a colorimetric assay. The free radical scavenging activity of the extract was analyzed by the DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl), ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) and Griess reagent assay. An oxidative product of nitric oxide (NO), was measured in the culture medium by the Griess reaction. The level of prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) was measured by enzyme-linked immunosorbent assay. The expressions of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) were measured by Western blot analysis. Results: Total flavonoid and polyphenol amounts of the leaves (CLE) and flowers (CFE) showed higher than those of the seed extract (CSE), stem extract (CSTE) and roots (CRE). CLE and CFE also showed the high antioxidant activities such as DPPH, NO-like and ABTS radical scavenging activity. An antioxidant activities of these water extracts showed higher than those of 80% ethanol extracts. We investigated the anti-inflammatory effects of CLE on lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells. CLE significantly suppressed the levels of the inflammatory mediators such as NO and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) in dose dependant. Furthermore, the levels of iNOS and COX-2 protein expressions were markedly suppressed by the treatment with CLE extract in a dose dependent manner. Conclusions: These results suggest that CLE water extract has a higher anoxidant and anti-inflammatory activity, these properties may contribute to the oxidative and inflammatory related disease care.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

인체에 나타나는 거의 모든 질환은 염증을 동반함으로 이를 개선 또는 치료하는 데는 항염증 효과를 나타내는 약물을 일반적으로 사용하고 있다. 그러므로 본 연구에서 조사된 엉겅퀴 부위별 항산화 활성이 가장 좋은 엉겅퀴 잎 열수추출물인 CLE를 대상으로 염증 매개물로 잘 알려진 NO의 PGE₂생성에 미치는 효과를 조사하였다. 그 결과 NO와 PGE₂생성의 생성억제에 대한 CLE의 효과 기전은 각각 iNOS(Fig.
따라서 본 연구는 엉겅퀴를 대상으로 뿌리, 잎, 줄기, 꽃 및 씨 등 부위별로 열수추출과 80% 에탄올 추출을 하여 총 플라보노이드와 폴리페놀 함량을 조사하고 DPPH (1,1- diphenyl-2-picryl hydrazyl) 라디칼, NO (nitric oxide) 유사 라디칼 및 ABTS (2,2’-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) 라디칼 제거에 대한 항산화 활성을 비교 분석하였으며, 더불어 항염증 설치류 유래 대식세포인 RAW 264.7 세포주에서 NO와 prostaglandin E2 (PGE2) 등과 같은 염증성 매개물의 억제를 조사한 결과 매우 흥미로운 결과를 얻어 보고하는 바이다.
본 연구는 엉겅퀴 부위별 열수 및 에탄올 추출물에 따른 항산화 활성에 매우 중요한 총 폴리페놀과 플라보노이드의 함량에 어떠한 차이가 있는 지 알아보았다. 흥미롭게도 Table 1과 같이 엉겅퀴 에탄올 추출물에 비해 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량은 0.
엉겅퀴의 잎, 줄기, 꽃, 씨 및 뿌리는 출혈, 혈전 및 염증을 개선 또는 치료하는데, 전통적으로 활용되어 왔다. 본 연구는 엉겅퀴의 부위별 항산화 활성을 밝히고 항산화 활성이 가장 좋은 잎의 열수추출물인 CLE를 대상으로 항염증 활성을 규명하였다. 엉겅퀴 잎과 꽃의 열수 추출물은 알코올 추출물에 비해 DPPH, NO 유사 및 ABTS 소거 활성이 줄기, 씨 그리고 뿌리 추출물에 비해서 매우 높았으며, 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량도 높았다.

제안 방법

Gallic acid(Sigma Co., Ltd., St. Louis, MO, USA)를 0-100 μg/mL의 농도로 제조한 후 시료와 동일한 방법으로 분석하여 얻은 표준 검량선으로부터 시료 추출물의 총 폴리페놀 함량을 측정하였다.
Gallic acid를 표준물질로 하여 0-100μg/mL 농도범위에서 얻은 표준 검량선으로부터 추출물의 총 플라보노이드 함량을 측정하였다.
01). NO 생성에 있어 CLE의 억제효과에 대한 기전을 알아보기 위하여 배양세포의 iNOS 발현을 조사하였다. 그 결과 NO 생성에 대한 CLE의 억제 현상과 같이 iNOS 발현이 농도에 의존적으로 억제하였다(Fig.
RAW 264.7 대식세포(1×106/mL)는 여러 농도의 추출물을 2시간 동안 처리한 후 LPS (1 μg/mL)을 주입하여 24시간 배양 후 밀집세포의 미토콘드리아 탈수소 효소에 의해 자줏빛 formazan 생성물로 변하는 MTT환원을 바탕으로 MTT 분석법으로 측정했다.
7 대식세포(1×10⁶/mL)를 여러 가지 농도(25-200 μg/mL)의 추출물을 2시간동안 전 처리한 후 LPS(1 μg/mL)로 자극 한 후 24시간 동안 배양하였다. 배양 24시간 후에 상층액을 얻어 PGE₂를 측정하였다. PGE₂의 측정 방법은 R&D사(Minneopolis, U.
시료를 MeOH로 녹여 최종 농도가 15, 30, 60, 125, 250 및 500 μg/mL이 되도록 정량하여 96 well plate에 각 시료를 100 μL를 주입하고.
)로 540 nm에서 측정하였다. 아질산산염의 농도 정도는 아질산염의 표준곡선으로부터 계산하였다.
앞에서 조사한 항산화 활성이 우수한 엉겅퀴 열수추출물인 CLE가 LPS가 처리된 RAW 264.7 대식세포의 생존율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포(1×105/mL)를 RPMI 1640(1% P/S, 10% FBS) 배지를 사용하여 세포 부유액을 만든 다음 여러 가지 농도의 CLE를 주입하고 24시간 동안 배양한 후 세포 생존율을 조사하였다.
엉겅퀴 부위별 열수 및 알코올 추출물의 ABTS 유사 라디칼 소거 활성을 비교하기 위해서 모든 엉겅퀴 추출물의 농도를 1,000 μg/ml로 고정하여 반응시킨 후 측정하였다.
엉겅퀴 부위별 열수 및 알코올 추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성을 비교하기 위해서 모든 엉겅퀴 추출물의 농도를 500μg/ml로 고정하여 반응시킨 후 DPPH 라디칼 소거 활성이 정점에 달하는 30분에 측정하였다.
엉겅퀴 부위별 열수 및 알코올 추출물의 NO 유사 라디칼 소거 활성을 비교하기 위해서 모든 엉겅퀴 추출물의 농도를 1,000 μg/ml로 고정하여 반응시킨 후 측정하였다.
엉겅퀴 부위별 열수추출물과 알코올 추출물의 ABTS 유사 라디칼 소거 활성을 알아보기 위해 vitamin C와 BHT 등 잘 알려진 항산화제와 비교하여 조사하였다. 엉겅퀴 부위별 열수 및 알코올 추출물의 ABTS 유사 라디칼 소거 활성을 비교하기 위해서 모든 엉겅퀴 추출물의 농도를 1,000 μg/ml로 고정하여 반응시킨 후 측정하였다.
엉겅퀴 부위별 열수추출물과 알코올 추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성을 알아보기 위해 합성 항산화제로 잘 알려진 butylated hydroxytoluene (BHT)와 비교하여 조사하였다. 엉겅퀴 부위별 열수 및 알코올 추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성을 비교하기 위해서 모든 엉겅퀴 추출물의 농도를 500μg/ml로 고정하여 반응시킨 후 DPPH 라디칼 소거 활성이 정점에 달하는 30분에 측정하였다.
엉겅퀴 부위별 열수추출물과 알코올 추출물의 NO 유사 라디칼 소거 활성을 알아보기 위해 vitamin C (L-ascorbic acid)와 비교하여 조사하였다. 엉겅퀴 부위별 열수 및 알코올 추출물의 NO 유사 라디칼 소거 활성을 비교하기 위해서 모든 엉겅퀴 추출물의 농도를 1,000 μg/ml로 고정하여 반응시킨 후 측정하였다.
엉겅퀴 잎 열수추출물인 CLE가 NO 생성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 RAW 264.7 대식세포(1×105/mL)를 접종하고 4시간 후에 CLE를 25-200 μg/mL의 농도로 2시간 동안 전 처리한 다음 LPS (1 μg/mL)로 자극한 후 24시간 배양하고 배양액에 축척된 아질산염을 측정하였다.
엉겅퀴 잎 열수추출물인 CLE가 PGE2 생성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 RAW 264.7 대식세포(1×105/mL)를 접종하고 4시간 후에 CLE를 25-200 μg/mL의 농도로 2시간 동안 전 처리한 다음 LPS (1 μg/mL)로 자극한 후 24시간 배양하고 배양액에 축척된 PGE2를 측정하였다.
이와 같이 CLE가 PGE2 생성 억제에 대한 효과를 알아본 후 COX-2의 활성 및 발현에 미치는 CLE의 영향을 알아보기 위하여 RAW 264.7 대식세포(1×106/mL)를 접종하고 4시간 후에 CLE를 25-200 μg/mL의 농도로 2시간 동안 전 처리한 다음 LPS (1 μg/mL)로 자극한 후 18시간 배양하고 세포를 수확하여 lysis buffer로 세포를 용출시키고 COX-2의 활성과 발현을 측정하였다.
잎, 줄기와 꽃은 2011년 5월 30일에 채취하였으며, 씨는 2011년 6월 10일에 얻었고, 뿌리는 2010년 11월 10일에 채취하여 사용하였다. 잘 말려진 각각의 시료는 200g를 분말로 제조하여 증류수 (3 L)로 3시간 동안 추출기로 열수 추출하였다. 추출물은 0.
즉, 100 μL의 그리스 시약을 상기 대조군과 실험군의 샘플 1 내지 6의 각각에 100 μL씩을 첨가하고, 그 혼합물을 37℃에서 10분간 반응시켰다.

대상 데이터

2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid (ABTS), Lipopolysacchride (LPS), Quercetin, potassium ferricyanide, sodium nitrite, trichloroacetic acid, butylated hydroxy anisole (BHA), dimethyl sulfoxide(DMSO), Folin-Ciocalteu reagent, sodium nitroprusside, sulfanilamide, N-1-naphthylethylenediamine dihydrochloride, sodium carbonate, aluminum chloride, phenazine methosulfate, sulphanilamide, sodium chloride, 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide, a tetrazole (MTT) 및 기타 시약은 reagent grade로 Sigma-Aldrich사(MO, USA)로부터 구입하였다.
(California, USA)로부터 구입하였다. RPMI 1640 배지, fetal bovine serum (FBS)는 Gibco BRL사(Grand Islang, NY, USA)로부터 구입하였다.
설치류 RAW 264.7 대식세포는 American Type Culture Collection (ATCC, Rockville, MD, USA)로부터 구입하여 우태아혈청 (fetal bovine serum, FBS), penicillin G (100 IU/mL)와 streptomycin (100 μg/ml)이 첨가한 RPMI 1640 배지를 사용하여 습기가 충분하고 37℃가 유지되는 CO2 배양기(5% CO2와 95% 공기)에서 배양하였다.
실험에 사용한 전라북도 임실군 오수면 소재 임실생약영농조합법인에서 재배한 엉겅퀴(Cirsium japonicum var. ussuriense)는 우석대학교 한의과대학 방제학교실의 김홍준 교수에게 의뢰하여 동정하였고, 표본(2011-011)은 전주대학교 대체의학대학 건강관리 연구실에 보관하고 있다. 잎, 줄기와 꽃은 2011년 5월 30일에 채취하였으며, 씨는 2011년 6월 10일에 얻었고, 뿌리는 2010년 11월 10일에 채취하여 사용하였다.
ussuriense)는 우석대학교 한의과대학 방제학교실의 김홍준 교수에게 의뢰하여 동정하였고, 표본(2011-011)은 전주대학교 대체의학대학 건강관리 연구실에 보관하고 있다. 잎, 줄기와 꽃은 2011년 5월 30일에 채취하였으며, 씨는 2011년 6월 10일에 얻었고, 뿌리는 2010년 11월 10일에 채취하여 사용하였다. 잘 말려진 각각의 시료는 200g를 분말로 제조하여 증류수 (3 L)로 3시간 동안 추출기로 열수 추출하였다.

데이터처리

모든 실험값은 평균±표준오차(mean ± SD)로 표시했으며, 통계분석은 ANOVA와 Student’s t-test로 처리했으며, 유의성 한계는 p<0.05 수준에서 Duncan의 다중범위검증(Duncan's multiple range test)에 의한 사후분석을 수행하였다.

이론/모형

2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거 활성은 Blois의 방법²¹⁾으로 측정하였다. 시료를 MeOH로 녹여 최종 농도가 15, 30, 60, 125, 250 및 500 μg/mL이 되도록 정량하여 96 well plate에 각 시료를 100 μL를 주입하고.
ABTS 라디칼 소거능은 Re 등²³⁾의 방법에 의하여 측정하였다. ABTS 7.
그 후 tris buffered saline(TBS)로 3회 세척하고 anti-iNOS antibody (1：1,000) 또는 anti-COX-2 (1：500)를 주입하여 3 시간동안 실온에서 반응시킨 후 충분히 세척하고 horse radish peroxidase가 부착된 goat anti-rabbit IgG(1：2,000)을 첨가하고 1 시간 동안 실온에서 반응시켰다. Membrane은 TBS로 충분히 세척하고 통상적인 enhanced chemiluminescence (ECL)방법으로 발색시켰다.
PGE2의 측정 방법은 R&D사(Minneopolis, U.S.A.)가 제시한 방법에 준하여 ELISA법으로 정량하였다.
총 폴리페놀 함량의 측정은 Folin-Denis법¹⁹⁾에 따라 메탄올 1 mg/mL의 농도로 용해한 각 용매별 추출액, Folin-Ciocalteau시약 및 10% NaCO₃용액을 각각 1 ml씩 차례로 가한 다음 실온에서 1시간 방치한 후 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. Gallic acid(Sigma Co.
총 플라보노이드는 Moreno등²⁰⁾의 방법에 따라 1 mg/mL 농도의 시료액에 10% aluminum nitrate 0.1 mL, 1M potassium acetate 0.1 mL 및 ethanol 4.3 mL를 차례로 가하여 혼합하고 실온에서 40분간 방치한 다음 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. Gallic acid를 표준물질로 하여 0-100μg/mL 농도범위에서 얻은 표준 검량선으로부터 추출물의 총 플라보노이드 함량을 측정하였다.
추출물이 처리된 세포를 용해한 다음 단백질을 블레드포드 방법(24)에 따라 정량하고 50 μg을 10% SDS-PAGE로 분리한 다음 transfer solution(20% methanol, 25 mM Tris, 192 mM glycine, pH 8.3)을 이용해 nitrocellulose membrane에 분리된 단백질을 전사 시켰다.

성능/효과

엉겅퀴 부위별 열수 및 알코올 추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성을 비교하기 위해서 모든 엉겅퀴 추출물의 농도를 500μg/ml로 고정하여 반응시킨 후 DPPH 라디칼 소거 활성이 정점에 달하는 30분에 측정하였다. 그 결과 Fig. 1과 같이 엉겅퀴 꽃과 씨 알코올 추출물이 열수 추출물에 비해서 다소 높은 항산화 활성을 보여주었지만, 잎과 줄기 그리고 뿌리에서는 열수추출물이 알코올 추출물에 비해서 항산화 활성이 높았다. 잎의 경우 열수 추출물과 알코올 추출물이 각각 72.
엉겅퀴 부위별 열수 및 알코올 추출물의 NO 유사 라디칼 소거 활성을 비교하기 위해서 모든 엉겅퀴 추출물의 농도를 1,000 μg/ml로 고정하여 반응시킨 후 측정하였다. 그 결과 Fig. 2와 같이 엉겅퀴 씨와 뿌리 알코올 추출물이 열수 추출물에 비해서 다소 높은 항산화 활성을 보여주었지만, 잎과 줄기 그리고 꽃에서는 열수추출물이 알코올 추출물에 비해서 항산화 활성이 높았다. 잎의 경우 열수 추출물과 알코올 추출물이 각각 29.
엉겅퀴 부위별 열수 및 알코올 추출물의 ABTS 유사 라디칼 소거 활성을 비교하기 위해서 모든 엉겅퀴 추출물의 농도를 1,000 μg/ml로 고정하여 반응시킨 후 측정하였다. 그 결과 Fig. 3와 같이 엉겅퀴 씨와 뿌리는 알코올 추출물이 열수 추출물에 비해서 다소 높은 항산화 활성을 보여주었지만, 잎과 줄기 그리고 꽃에서는 열수추출물이 알코올 추출물에 비해서 항산화 활성이 높았다. 잎의 경우 열수추출물과 알코올 추출물이 각각 90.
그 결과 Fig. 4와 같이 어떠한 약물이 처리되지 않은 대조군의 세포 생존율을 100%로 나타냈을 때, LPS만 자극하였을 경우 78.3±2.5%로 감소되었으나, CLE 처리군은 농도에 의존적으로 세포생존율이 증가되었다(p<0.05와 p<0.01).
그 결과 Fig. 5A과 같이 어떠한 약물이 처리되지 않은 대조군에 비해서 LPS로 자극하였을 경우 18.5±1.8 μM로 증가되었으나(p<0.001), CLE 처리군은 농도에 의존적으로 NO 생성을 감소시켰다.
그 결과 Fig. 6A과 같이 어떠한 약물이 처리되지 않은 대조군에 비해서 LPS로 자극하였을 경우 4,210.45±389.57 pg/mL로 증가되었으나, 25 μg/mL CLE 처리군을 제외한 50-200 μg/mL CLE 처리군은 농도에 의존적으로 PGE2 생성율이 감소되었다.
NO 생성에 있어 CLE의 억제효과에 대한 기전을 알아보기 위하여 배양세포의 iNOS 발현을 조사하였다. 그 결과 NO 생성에 대한 CLE의 억제 현상과 같이 iNOS 발현이 농도에 의존적으로 억제하였다(Fig. 5B). 이러한 결과는 CLE가 iNOS의 발현을 억제함으로써 NO 생성을 조절할 수 있는 효과가 있는 것으로 사료된다.
그러므로 본 연구에서 조사된 엉겅퀴 부위별 항산화 활성이 가장 좋은 엉겅퀴 잎 열수추출물인 CLE를 대상으로 염증 매개물로 잘 알려진 NO의 PGE₂생성에 미치는 효과를 조사하였다. 그 결과 NO와 PGE₂생성의 생성억제에 대한 CLE의 효과 기전은 각각 iNOS(Fig. 5)와 COX-2의 발현을 억제함으로써 이루어짐을 확인할 수 있었다. NO는 높은 반응성을 가진 생체 생성분자로서, NO synthase (NOS)에 의해 L-arginine으로부터 생성된다.
7 대식세포(1×10⁶/mL)를 접종하고 4시간 후에 CLE를 25-200 μg/mL의 농도로 2시간 동안 전 처리한 다음 LPS (1 μg/mL)로 자극한 후 18시간 배양하고 세포를 수확하여 lysis buffer로 세포를 용출시키고 COX-2의 활성과 발현을 측정하였다. 그 결과 PGE₂ 생성에 대한 CLE의 억제 현상과 같이 COX-2 활성과 발현이 농도에 의존적으로 억제하였다(Fig. 6B). 이러한 결과는 CLE가 COX-2 활성과 발현을 억제함으로써 PGE₂ 생성을 조절할 수 있는 효과가 있는 것으로 사료된다.
엉겅퀴 잎과 꽃의 열수 추출물은 알코올 추출물에 비해 DPPH, NO 유사 및 ABTS 소거 활성이 줄기, 씨 그리고 뿌리 추출물에 비해서 매우 높았으며, 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량도 높았다. 더불어 본 연구는 항산화 활성이 가장 우수한 엉겅퀴 잎의 열수 추출물인 CLE을 대상으로 항염증 효과를 알아본 결과 LPS로 자극된 RAW 264.7 대식세포에서 iNOS와 COX-2 분자발현을 효과적으로 억제함으로써 NO와 PGE₂ 생성을 현저히 억제하는 기전을 밝혔다. 그러므로 엉겅퀴 잎의 열수 추출물은 활성산소와 관련된 인체 질환을 개선 또는 치료하는데 활용할 수 있는 좋은 소재라 사료된다.
9배 높게 나타났다. 더불어 조사된 엉겅퀴 부위별 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 잎 추출물이 가장 높게 나타났으며, 뿌리와 줄기에 비해 꽃과 씨에서 그 함량이 높았다.
따라서 본 연구는 혈행과 관련된 만성 염증성 질환에서 나타나는 활성산소를 제거하기 위한 효과적인 천연물을 발굴하고자 전북 임실군 오수면 임실생약조합영농법인 농장에서 재배한 엉겅퀴의 잎, 줄기, 꽃, 씨 그리고 뿌리 등 부위별로 열수와 에탄올을 활용하여 각각의 추출물을 얻고 이들의 항산화 효과를 검증한 결과 총 폴리페놀과 플라보노이드의 함량은 잎과 꽃에서 가장 높았고, 알코올 추출물에 비해서 열수추출물의 함량이 높았다(Table 1). 또한 엉겅퀴 부위별 항산화 활성을 알아보기 위해서 DPPH, NO 유사 그리고 ABTS 라디칼에 대한 소거 활성을 조사한 결과 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량이 높은 잎과 꽃의 열수 추출물에서 그 활성이 가장 높게 나타났으며, BHT 또는 vitamin C와 유사한 활성을 보였다.
01). 따라서 본 연구에 사용된 CLE의 어느 농도에서도 세포독성은 없었고, 오히려 LPS 자극에 대한 세포 보호 효과가 있었다.
따라서 본 연구는 혈행과 관련된 만성 염증성 질환에서 나타나는 활성산소를 제거하기 위한 효과적인 천연물을 발굴하고자 전북 임실군 오수면 임실생약조합영농법인 농장에서 재배한 엉겅퀴의 잎, 줄기, 꽃, 씨 그리고 뿌리 등 부위별로 열수와 에탄올을 활용하여 각각의 추출물을 얻고 이들의 항산화 효과를 검증한 결과 총 폴리페놀과 플라보노이드의 함량은 잎과 꽃에서 가장 높았고, 알코올 추출물에 비해서 열수추출물의 함량이 높았다(Table 1). 또한 엉겅퀴 부위별 항산화 활성을 알아보기 위해서 DPPH, NO 유사 그리고 ABTS 라디칼에 대한 소거 활성을 조사한 결과 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량이 높은 잎과 꽃의 열수 추출물에서 그 활성이 가장 높게 나타났으며, BHT 또는 vitamin C와 유사한 활성을 보였다. 잎과 꽃의 열수추출물은 뿌리에 비해서 2배 이상 DPPH와 NO 유사 라디칼의 소거 활성이 높았으며, 특히 ABTS 라디칼 소거 활성은 5배 이상 높았다.
3배 높았다. 또한 총 플라보노이드 함량의 경우에서도 뿌리의 열수추출물에 비해 잎 추출물은 1.6배 높게 나타났으며, 뿌리의 에탄올 추출물에 비해 잎 추출물이 1.9배 높게 나타났다. 더불어 조사된 엉겅퀴 부위별 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 잎 추출물이 가장 높게 나타났으며, 뿌리와 줄기에 비해 꽃과 씨에서 그 함량이 높았다.
본 연구는 엉겅퀴의 부위별 항산화 활성을 밝히고 항산화 활성이 가장 좋은 잎의 열수추출물인 CLE를 대상으로 항염증 활성을 규명하였다. 엉겅퀴 잎과 꽃의 열수 추출물은 알코올 추출물에 비해 DPPH, NO 유사 및 ABTS 소거 활성이 줄기, 씨 그리고 뿌리 추출물에 비해서 매우 높았으며, 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량도 높았다. 더불어 본 연구는 항산화 활성이 가장 우수한 엉겅퀴 잎의 열수 추출물인 CLE을 대상으로 항염증 효과를 알아본 결과 LPS로 자극된 RAW 264.
6B). 이러한 결과는 CLE가 COX-2 활성과 발현을 억제함으로써 PGE₂ 생성을 조절할 수 있는 효과가 있는 것으로 사료된다.
5B). 이러한 결과는 CLE가 iNOS의 발현을 억제함으로써 NO 생성을 조절할 수 있는 효과가 있는 것으로 사료된다.
이상의 결과를 종합해볼 때 DPPH, NO 유사 및 ABTS 라디칼 소거 활성이 가장 우수한 잎과 꽃의 열수 추출물의 항산화 효과는 이들이 함유한 총 폴리페놀과 플라보노이드의 높은 함량 때문이고, 더불어 LPS에 의해 유도되는 RAW 264.7 대식세포에서 생산되는 과량의 NO와 PGE₂와 같은 염증 매개물을 효과적으로 억제한 것은 각각 iNOS와 COX-2 분자발현을 효과적으로 억제하였기 때문인 것을 알 수 있었다. 그러므로 엉겅퀴 잎의 열수 추출물은 활성산소와 관련된 인체질환을 개선 또는 치료하는데 활용할 수 있는 좋은 소재라 사료된다.
또한 엉겅퀴 부위별 항산화 활성을 알아보기 위해서 DPPH, NO 유사 그리고 ABTS 라디칼에 대한 소거 활성을 조사한 결과 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량이 높은 잎과 꽃의 열수 추출물에서 그 활성이 가장 높게 나타났으며, BHT 또는 vitamin C와 유사한 활성을 보였다. 잎과 꽃의 열수추출물은 뿌리에 비해서 2배 이상 DPPH와 NO 유사 라디칼의 소거 활성이 높았으며, 특히 ABTS 라디칼 소거 활성은 5배 이상 높았다. 이러한 결과로부터 얻은 항산화 활성물질이 알콜 용해성 물질 보다는 수용성 물질이 많은 것으로 사료된다.
잎의 경우 열수 추출물과 알코올 추출물이 각각 29.5 ± 1.2%와 28.5± 1.3%로 나타났으며, 꽃의 경우 열수 추출물과 알코올 추출물이 각각 31.2 ± 1.3%와 24.6 ± 1.2%로 나타나 vitamin C (37.5 ± 1.4%) 보다 낮았으나 우수한 NO 유사라디칼 소거 활성을 보여주었다.
잎의 경우 열수추출물과 알코올 추출물이 각각 90.15± 1.3%와 82.5 ± 1.5%로 나타났으며, 꽃의 경우 열수 추출물과 알코올 추출물이 각각 88.7 ± 1.2%와 77.5 ±1.3%로 나타나 vitamin C (89.5 ± 1.2%) 및 BHT (91.8± 1.1%)와 매우 유사하게 우수한 ABTS 라디칼 소거 활성을 보여주었다.
45배 높게 나나났다. 조사된 엉겅퀴 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량은 뿌리에 비해 잎 과 꽃 추출물이 각각 2.3배에서 2.4배 높게 나타났으며, 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량의 경우에서도 열수 추출물과 비슷하게 약 2.3배 높았다. 또한 총 플라보노이드 함량의 경우에서도 뿌리의 열수추출물에 비해 잎 추출물은 1.
본 연구는 엉겅퀴 부위별 열수 및 에탄올 추출물에 따른 항산화 활성에 매우 중요한 총 폴리페놀과 플라보노이드의 함량에 어떠한 차이가 있는 지 알아보았다. 흥미롭게도 Table 1과 같이 엉겅퀴 에탄올 추출물에 비해 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량은 0.82배 높았고, 총 플라보노이드 함량은 1.45배 높게 나나났다. 조사된 엉겅퀴 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량은 뿌리에 비해 잎 과 꽃 추출물이 각각 2.

후속연구

따라서 본 연구에서 처음에 밝힌 엉겅퀴 잎 열수 추출물인 CLE를 대상으로 NO와 PGE2염 생성 억제에 대한 기전 이외에도 향후 IL-1β, IL-6 및 TNF-α 등 염증성 사이토카인의 생성억제 및 그 기전을 규명할 필요성이 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	엉겅퀴는 무엇인가?	엉겅퀴(Cirsium japonicum var. ussuriense)는 국화과(Compositae)에 속하는 다년생 초본으로 한국에는 13종 6변종 1품종이 산야에 자생하고 있다. 한방에서는 지상부 또는 지하부(뿌리)를 대계라하여 약용으로 활용해왔다.
	엉겅퀴의 뿌리는 약용으로 어떤 효능을 보이는가?	특히 엉겅퀴에는 이뇨, 해독, 지혈 및 강장작용이 있어서 월경불순, 자궁근종, 빈혈, 요혈, 하혈 등의 치료에 쓰인다. 약용으로는 주로 뿌리가 사용되는데 여자의 적․백대하를 다스려 생리적 기능을 복원시키고, 하혈을 그치게 해주고 혈을 보한다3). 동의보감에 의하면 ‘성질은 평(平)하고 맛은 쓰며[苦] 독이 없고, 어혈이 풀리게 하고 피를 토하는 것, 코피를 흘리는 것을 멎게 하며 옹종과 옴과 버짐을 낫게 하며, 여자의 적․백대하를 낫게 하고 정(精)을 보태 주며 혈을 보하는 효과가 있다3).
	현재 활용되고 있는 합성 항산화제에는 어떤 것들이 있는가?	따라서 최근 연구는 식용 또는 약용식물로부터 항산화 효과가 우수한 종을 발굴하여 각종 인체질환을 개선 또는 치료하기 위한 방향으로 연구되고 있다16,17). 활성산소와 관련된 인체질환에 대한 항산화의 효능이 인정되면서 현재 butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), Troxal-C 등 합성 항산화제 등이 개발되어 활용되고 있으나, 동물실험에서 발암성이 보고되어 안전성에 대한 문제점이 지적되고 있다18). 이러한 이유로 합성 항산화제의 사용이 제한되고 있어 합성 항산화제에 비해 그 효과가 동등하거나 우수한 새로운 천연 항산화제 개발이 요구되고 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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