산마늘 잎 에탄올추출물을 Steptococcus thermophilus 를 이용하여 발효시킨 후 항산화활성 및 세포독성을 검정한 결과, 총 폴리페놀 함량은 발효 전에는 2.63 mg/g, 발효 후에는 1.65 mg/g이었으며 발효 후 함량이 감소하였고, 플라보노이드 함량은 발효 전에는 57.77 mg/g, 발효 후에는 62.27 mg/g으로 발효 후에 증가하였다. 전자공여능은 발효 전에는 82.29%, 발효 후에는 81.40%로 vitamin C (97.71%) 보다 낮았으나 우수한 활성을 나타냈으며, 아질산염소거능은 발효전 후 추출물 모두 pH 2.5에서는 BHT 보다는 낮지만 활성이 우수하였고, pH 4.2에서는 발효하지 않았을 때 BHT보다 더 좋은 활성을 나타냈으며. SOD 유사활성능은 15% 정도로 낮은 효과를 나타냈다. NO 생성능은 발효 전에 오히려 더 많은 NO를 생성하였고 발효 후에는 생성이 억제되었다. 산마늘 추출물이 LPO 생성에 미치는 영향은 H2O2 처리군에 비하여 발효 여부와 관련 없이 산마늘 추출물처리에 따라 농도가 증가할수록 MDA 함량이 감소하여 LPO 생성을 억제하는 것으로 나타났으며, 섬유아세포의 생존율은 산마늘 추출물 처리 농도의 증가에 따라 약간 감소하는 경향이나 대조구와 차이가 거의 없었다.
산마늘 잎 에탄올추출물을 Steptococcus thermophilus 를 이용하여 발효시킨 후 항산화활성 및 세포독성을 검정한 결과, 총 폴리페놀 함량은 발효 전에는 2.63 mg/g, 발효 후에는 1.65 mg/g이었으며 발효 후 함량이 감소하였고, 플라보노이드 함량은 발효 전에는 57.77 mg/g, 발효 후에는 62.27 mg/g으로 발효 후에 증가하였다. 전자공여능은 발효 전에는 82.29%, 발효 후에는 81.40%로 vitamin C (97.71%) 보다 낮았으나 우수한 활성을 나타냈으며, 아질산염소거능은 발효전 후 추출물 모두 pH 2.5에서는 BHT 보다는 낮지만 활성이 우수하였고, pH 4.2에서는 발효하지 않았을 때 BHT보다 더 좋은 활성을 나타냈으며. SOD 유사활성능은 15% 정도로 낮은 효과를 나타냈다. NO 생성능은 발효 전에 오히려 더 많은 NO를 생성하였고 발효 후에는 생성이 억제되었다. 산마늘 추출물이 LPO 생성에 미치는 영향은 H2O2 처리군에 비하여 발효 여부와 관련 없이 산마늘 추출물처리에 따라 농도가 증가할수록 MDA 함량이 감소하여 LPO 생성을 억제하는 것으로 나타났으며, 섬유아세포의 생존율은 산마늘 추출물 처리 농도의 증가에 따라 약간 감소하는 경향이나 대조구와 차이가 거의 없었다.
This study was conducted to investigate the antioxidative activity and cytotoxicity of fermented Allium victorialis extract. The results were as follows; The total polyphenol content of A. victorialis extract was 2.63 mg/g, and that of fermented A. victorialis extract was 1.65 mg/g which decreased a...
This study was conducted to investigate the antioxidative activity and cytotoxicity of fermented Allium victorialis extract. The results were as follows; The total polyphenol content of A. victorialis extract was 2.63 mg/g, and that of fermented A. victorialis extract was 1.65 mg/g which decreased a little by fermentation. The total flavonoid content of A. victorialis extract was 57.77 mg/g, and that of fermented A. victorialis extract was 62.27 mg/g, and this could increase a little from fermentation. Electron donating ability of A. victorialis extract was lower than vitamin C(97.71%), but before fermentation it was 82.29% and after fermentation it became 82.40%. Nitrite scavenging ability of A. victorialis extract before and after fermentation showed lower numerical value than that of butylated hydroxytoluene(BHT) at pH 2.5 but that of A. victorialis extract expressed higher than that of BHT. Superoxide dismutase-like activity showed relatively low level, 15%. Nitrite production increased by A. victorialis extract but was inhibited after fermentation. Methyl diamphetamine (MDA) content was inhibited with increased concentration of A. victorialis extract compared with $H_2O_2$ treatment but there was not any difference before and after fermentation. Therefore, production of lipid peroxide(LPO) was inhibited by A. victorialis extract. Cell viability of fibroblast cell was tend to slightly decrease with increased concentration of A. victorialis extract, but not different with control.
This study was conducted to investigate the antioxidative activity and cytotoxicity of fermented Allium victorialis extract. The results were as follows; The total polyphenol content of A. victorialis extract was 2.63 mg/g, and that of fermented A. victorialis extract was 1.65 mg/g which decreased a little by fermentation. The total flavonoid content of A. victorialis extract was 57.77 mg/g, and that of fermented A. victorialis extract was 62.27 mg/g, and this could increase a little from fermentation. Electron donating ability of A. victorialis extract was lower than vitamin C(97.71%), but before fermentation it was 82.29% and after fermentation it became 82.40%. Nitrite scavenging ability of A. victorialis extract before and after fermentation showed lower numerical value than that of butylated hydroxytoluene(BHT) at pH 2.5 but that of A. victorialis extract expressed higher than that of BHT. Superoxide dismutase-like activity showed relatively low level, 15%. Nitrite production increased by A. victorialis extract but was inhibited after fermentation. Methyl diamphetamine (MDA) content was inhibited with increased concentration of A. victorialis extract compared with $H_2O_2$ treatment but there was not any difference before and after fermentation. Therefore, production of lipid peroxide(LPO) was inhibited by A. victorialis extract. Cell viability of fibroblast cell was tend to slightly decrease with increased concentration of A. victorialis extract, but not different with control.
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문제 정의
, 2005) 등에 대한 효과가 있다. 천연물의 항산화 활성은 재료의 처리조건 및 추출방법에 따라 유효물질의 함량이나 생리적 활성도 다르게 나타나므로(Chung, 2001) 산마늘을 발효하여 생리활성차이가 규명된다면, 기능성 식품과 의약품 원료로서의 이용 가능성 등 이용의 다변화를 꾀할 수 있을 것으로 판단되어 이에 대한 기초자료로 제공하고자 한다.
제안 방법
(1987)의 방법에 따라 다음과 같이 측정하였다. 1 mM의 NaNO2 용액 1 mL에 시료 추출물을 첨가하고, 여기에 0.1 N HCl(pH 1.2)과 0.1 M citrate buffer를 사용하여 반응용액의 pH를 각각 2.5와 4.2로 조정하였다. 반응용액의 부피를 10 mL로 한 다음 37℃에서 1시간 동안 반응시켜 얻은 반응액을 1 mL씩 취하고 여기에 2% acetic acid 5 mL를 첨가한 후, Griess시약 0.
96–well plate에 RAW 264.7 cells를 5×105 cell/mL씩 넣어 CO2 incubator에서 37℃를 유지하면서 24시간 배양한 후 상등액을 제거하고 PBS로 수세한 후 각각의 시료 10, 50, 100 ㎍/mL을 첨가하였다.
5 mL tube에 있는 농도별의 시료 상층액을 300 μL 취하고 n–butanol 300μL을 넣고 혼합하여 vortexing 한 후 13,000 rpm에서 5분 동안 원심분리를 한 다음 상층액 200 μL을 취하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. MDA 농도는 free MDA로 표준선을 구하여 계산하였다.
Nitric oxide detection kit(Intron, Korea)를 사용하여 반응 완충제에 있는 sulfanilamide 50 μL넣고 10분 동안 반응시킨 후 안정 완충제에 있는 naphthylethylenediamine 50 μL를 넣고 10분간 반응시킨 후 ELISA reader를 이용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하여 sodium nitrite의 검량선으로부터 NO 대사물인 nitrite의 생성정도를 산출하였다.
PBS에 녹인 각각의 시료 10, 50, 100 ㎍/mL과 FBS free DMEM에 녹인 200 μM H2O2를 각각의 well에 처리하고 24시간 동안 배양하였다.
5 mL를 가하여 혼합시켜 실온에서 15분간 방치한 다음 분광광도계를 사용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하여 아래와 같이 아질산염 소거능을 구하였다. 대조구는 Griess 시약 대신 증류수 0.4 mL를 가하여 상기와 동일한 방법으로 측정하여 추출물을 첨가 한 경우와 첨가하지 않은 경우의 아질산염 소거율을 백분율(%)로 나타냈으며, BHT 처리구와 비교하였다.
2로 조정하였다. 반응용액의 부피를 10 mL로 한 다음 37℃에서 1시간 동안 반응시켜 얻은 반응액을 1 mL씩 취하고 여기에 2% acetic acid 5 mL를 첨가한 후, Griess시약 0.5 mL를 가하여 혼합시켜 실온에서 15분간 방치한 다음 분광광도계를 사용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하여 아래와 같이 아질산염 소거능을 구하였다. 대조구는 Griess 시약 대신 증류수 0.
5분 정도 경과 후 Na2CO3 포화용액 1 mL를 가하여 혼합하고 실온에서 1시간 동안 방치하였으며 UV–spectrophotometer(UVmini1240, Shimadzu, Japan)를 사용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이 때 tannic acid를 이용한 표준곡선은 최종농도가 0, 12.25, 25, 50, 100 ㎍/mL이 되도록 작성하여 725 nm에서 흡광도를 측정하여 작성하였다.
전자공여능은 Leong and Shui(2002)의 방법을 변형하여 DPPH(1,1–diphenyl–2–picrylhydrazyl) radical에 대한 소거능을 측정하였다.
(1999)의 분광분석법을 이용하여 측정하였다. 즉, 증류수 4 mL이 들어있는 시험관에 시료 1 mL를 가하고 5분이 경과한다음 5% NaNO2 0.3 mL과 10% AlCl3 0.3 mL를 차례로 가하였다. 대조군은 시료 대신 증류수 1 mL을 첨가하였다.
대상 데이터
그리고 본 실험에 사용된 세포주 RAW 264.6과 사람의 섬유아세포(human skin fibroblast cell;CCD–986K)는 한국세포주 은행(KCLB. Korea)에서 분양받아 사용하였다.
발효의 효율을 높이기 위하여 한약재 발효에 많이 응용되고 있는 α–Herbzyme(한국효소) 3 g에 증류수 10 mL를 가하고 50℃에서 2시간 침출 후 거즈로 1차 걸러 잔사를 제거하고 여과지(Advantec No 2.)로 2차 여과시킨 후 그 여액을 조효소액으로 사용하였다.
본 실험에 사용된 산마늘(A. victorialis Linne)은 강원도 강릉시 옥계면의 배선훈 농가에서 재배중인 것을 2009년 4월에 구입하여 실험재료로 사용하였다. 구매 직후 수세하여 이물질을 제거하고 물기를 제거 한 다음 적당하게 절단하여 deep freezer에 두었다가 동결건조하고 분쇄하여 추출용 시료로 사용하였다.
데이터처리
통계처리는 Student T–test를 하였으며, P<0.05 및 P<0.01, P<0.001인 경우 유의성이 있는 것으로 인정하였다.
이론/모형
시료 중 총 플라보노이드 함량은 Zhishen et al.(1999)의 분광분석법을 이용하여 측정하였다. 즉, 증류수 4 mL이 들어있는 시험관에 시료 1 mL를 가하고 5분이 경과한다음 5% NaNO2 0.
SOD 유사활성 측정은 Marklund and Marklund(1974)의 방법에 따라 과산화수소(H2O2)로 전환시키는 반응을 촉매하는 pyrogallol의 생성량을 측정하여 SOD 유사활성으로 나타내었다. 즉, 일정농도의 시료 0.
이 혼합 시료를 암소에서 30분간 반응시킨 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 수소전자 공여능은 각 실험을 3회 반복하여 평균을 낸 다음 대조구에 대한 흡광도의 감소 정도를 다음 식에 의하여 계산하였다(Boo et al., 2009).
총 폴리페놀 함량은 Folin–Denis법(Folin and Denis, 1915)을 응용하여 측정하였다.
성능/효과
100 ng/mL LPS농도로 활성화 된 Raw 264.7 cell에 산마늘 비발효추출물(NF)과 발효추출물(FST)을 농도별로 첨가하여 NO 생성율을 조사한 결과, 비발효추출물(NF)은 10 및 50 μg/mL농도에서 대조군인 LPS처리구 보다 높았으나 100 μg/mL농도에서는 96.9%로 약간 낮아졌다.
SOD 유사활성능은 15% 정도로 낮은 효과를 나타냈다. NO 생성능은 발효 전에 오히려 더 많은 NO를 생성하였고 발효 후에는 생성이 억제되었다. 산마늘 추출물이 LPO 생성에 미치는 영향은 H2O2 처리군에 비하여 발효 여부와 관련 없이 산마늘 추출물처리에 따라 농도가 증가할수록 MDA 함량이 감소하여 LPO 생성을 억제하는 것으로 나타났으며, 섬유아세포의 생존율은 산마늘 추출물 처리 농도의 증가에 따라 약간 감소하는 경향이나 대조구와 차이가 거의 없었다.
반면에 발효추출물(FST)은 10, 50 및 100 μg/mL농도에서 각각 87.16%, 88.5%, 85.6%로 농도의존적으로 NO생성이 억제되었으며 비발효추출물(NF) 보다 NO 생성율이 낮아(Fig. 6) 발효추출물(FST)이 NO 생성 억제에 더 효과적이라고 할 수 있다.
비발효추출물(NF)과 발효추출물(FST)에서 100 μg/mL 농도 일 때 가장 우수한 항산화 효과를 나타내었다(Fig. 7).
, 2008). 산마늘 비발효추출물(NF)과 발효추출물(FST)의 총 폴리페놀함량은 비발효추출물(NF)에서 2.63 mg/g, 발효추출물(FST)에서 1.65 mg/g으로 나타났다. 이는 Lee et al.
산마늘 잎 에탄올추출물을 Steptococcus thermophilus를 이용하여 발효시킨 후 항산화활성 및 세포독성을 검정한 결과, 총 폴리페놀 함량은 발효 전에는 2.63 mg/g, 발효 후에는 1.65 mg/g이었으며 발효 후 함량이 감소하였고, 플라보노이드 함량은 발효 전에는 57.77 mg/g, 발효 후에는 62.27 mg/g으로 발효 후에 증가하였다. 전자공여능은 발효 전에는 82.
산마늘 추출물의 농도별 첨가에 따른 섬유아세포의 생존율을 조사한 결과, 10 μg/mL농도에서 비발효추출물(NF)은 121.78%, 발효추출물(FST)은 115.02%의 세포생존율을 나타냈으며 400 μg/mL농도에서도 비발효추출물(NF) 96.47%, 발효추출물(FST) 98.95%의 생존율을 보여 향후 산마늘의 각종 소재로 이용시에도 큰 문제가 없을 것임을 시사하고 있으며, 발효의 유무와 생존율과는 거의 차이가 없었다.
7). 산마늘 추출물의 지질과산화 억제작용은 정상세포(5.43 nmole/mg protein)수준에는 미치지 못하지만 모든 추출물의 발효 유무와 관계없이 모든 농도에서 우수한 효과를 나타내었다.
NO 생성능은 발효 전에 오히려 더 많은 NO를 생성하였고 발효 후에는 생성이 억제되었다. 산마늘 추출물이 LPO 생성에 미치는 영향은 H2O2 처리군에 비하여 발효 여부와 관련 없이 산마늘 추출물처리에 따라 농도가 증가할수록 MDA 함량이 감소하여 LPO 생성을 억제하는 것으로 나타났으며, 섬유아세포의 생존율은 산마늘 추출물 처리 농도의 증가에 따라 약간 감소하는 경향이나 대조구와 차이가 거의 없었다.
전자공여능은 활성라디칼에 전자를 공여하여 지방질 산화를 억제시키는 척도로 사용되고 있을 뿐만 아니라 인체 내에서 활성라디칼에 의한 노화를 억제하는 작용의 척도로 이용되고 있다(Choi and Oh, 1985). 산마늘의 발효추출물과 비발효 추출물의 mg/mL농도에서 DPPH 라디칼 소거능을 측정한 결과 비발효추출물(NF)은 82.29%, 발효추출물(FST)은 81.40%의 소거능을 나타내 대조군인 vitamin C 97.71%보다는 낮았지만, 비교적 높은 소거활성을 나타냈다(Fig. 3). 이러한 결과는 약용식물 물추출물의 mg/mL농도에서 오가피 71.
, 2004). 산마늘의 비발효추출물(NF), 발효추출물(FST) 및 BHT의 아질산염 소거활성을 조사한 결과, pH 2.5에서는 비발효추출물(NF)은 38.74%, 발효추출물(FST)은 38.58%로 BHT 48.58%보다 낮았고, pH 4.2에서는 비발효추출물(NF)이 30.72%로 BHT 26.14%보다 높게 나타났으며, 발효추출물(FST)은 22.54%로 나타나 발효추출물(FST) 보다 비발효추출물(NF)의 아질산염 소거활성이 높았고(Fig. 4), pH 2.5에서 pH 4.2에서 보다 아질산염 소거능이 높았다. 이러한 결과는 발효 솔잎 추출물(Hong et al.
, 2002). 산마늘의 비발효추출물(NF)과 발효 추출물(FST)의 SOD 유사활성을 조사한 결과 비발효추출물(NF)에서 15.23%, 발효추출물(FST)에서 15.00%를 나타내어 발효 전후에 큰 차이를 보이지 않았다(Fig. 5). 산마늘 추출물의 SOD 유사활성능은 만형자 83.
섬유아세포에 대하여 hydrogen peroxide에 의해 유도된 LPO의 지표 물질인 MDA 함량을 측정한 결과 추출물을 10, 50, 100 μg/mL 농도로 첨가했을 때 MDA 함량은 비발효추출물(NF)에서 각각 7.61, 6.61, 6.27 nmole/mg protein, 발효추출물(FST)에서 각각 7.14, 6.63, 6.24 nmole/mg protein로 농도가 증가할수록 MDA 함량이 감소하는 것으로 나타났다.
3). 이러한 결과는 약용식물 물추출물의 mg/mL농도에서 오가피 71.8%, 음양곽 69.5%, 산수유 66.7%, 당귀 15.8%, 감초 13.3% 및 둥글레 5.4%(Kim et al., 2004) 등이나, 삼백초 56.1%(Seo et al., 2008)나 더덕 17.9%(Park et al., 2009) 보다 훨씬 높은 것으로 산마늘 추출물의 DPPH free radical 소거활성이 우수한 것으로 판단되며, 발효유무와는 관계가 없었다. 그러나 Park et al.
27 mg/g으로 발효 후에 증가하였다. 전자공여능은 발효 전에는 82.29%, 발효 후에는 81.40%로 vitamin C(97.71%) 보다 낮았으나 우수한 활성을 나타냈으며, 아질산염소거능은 발효전 후 추출물 모두 pH 2.5에서는 BHT 보다는 낮지만 활성이 우수하였고, pH 4.2에서는 발효하지 않았을 때 BHT보다 더 좋은 활성을 나타냈으며. SOD 유사활성능은 15% 정도로 낮은 효과를 나타냈다.
후속연구
, 2008) 등과는 유사한 함량을 나타내었다. 발효추출물(FST)과 비발효추출물(NF)의 차이를 보면 발효 후 폴리페놀 함량이 감소하였는데, 송이버섯과 동충하초 균사체를 혼합 배양한 한방추출물의 생리활성연구에서 발효 전후에 차이가 없다고 한 보고(Lee et al., 2008)와 탈지대두 발효 후에 폴리페놀함량이 증가한다는 보고(Lee et al., 2009a)와 상이하였는데, 이는 재료간의 차이나 발효균주의 발효능과도 관련이 있을 것으로 생각되나 좀 더 자세한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
산마늘의 냄새는 어떤 성분으로부터 기인한 것인가?
장기악독(臟氣惡毒)을 제거하고 종자는 유정을 치료하는 효과가 있다. 주요 성분으로는 유황화합물, 냄새의 근원이 되는 methyl allyl disulfide, diallyl disulfide, methyl allyl trisulfide, 항혈전작용을 가지는 3,4-dihydro-3-vinyl-1,2-thiin, 2-vinyl-1,3-dithiinsaponin, 1-kestose, neokestoserk 등(Nishimura et al., 1998; Kim et al.
합성 항산화제로는 무엇이 있는가?
활성산소는 인체 내에서 산화적 스트레스(oxidative stress)를 야기하고 강력한 산화 작용을 일으켜 세포막 DNA를 손상시키며 세포까지 공격하게 된다(Heo and Wang, 2008). 생체 내 활성산소에 대한 방어 기구로서 superoxide dismutase(SOD), catalase, peroxidase 등의 항산화 효소와 함께 vitamin C, vitamin E, glutathione과 같은 항산화 물질이 존재하고 있고(Park, 1997), 그 외에 glutathione reductase, glutathione 등의 효소 계열의 예방적 항산화제와 phenol성 화합물, flavone유도체, tocopherol류, ascorbic acid, carotenoids, glutathione, 아미노산 등의 천연 항산화제가 있으며, 합성 항산화제인 BHA와 butylated hydroxytoluene(BHT) 등이 있다(Duh et al., 1999; Osborn-Barnes and Akoh, 2003; Yen and Hsieh, 1998).
생체 내 활성산소에 대한 방어 기구 중 항산화 효소로는 무엇이 있는가?
활성산소는 인체 내에서 산화적 스트레스(oxidative stress)를 야기하고 강력한 산화 작용을 일으켜 세포막 DNA를 손상시키며 세포까지 공격하게 된다(Heo and Wang, 2008). 생체 내 활성산소에 대한 방어 기구로서 superoxide dismutase(SOD), catalase, peroxidase 등의 항산화 효소와 함께 vitamin C, vitamin E, glutathione과 같은 항산화 물질이 존재하고 있고(Park, 1997), 그 외에 glutathione reductase, glutathione 등의 효소 계열의 예방적 항산화제와 phenol성 화합물, flavone유도체, tocopherol류, ascorbic acid, carotenoids, glutathione, 아미노산 등의 천연 항산화제가 있으며, 합성 항산화제인 BHA와 butylated hydroxytoluene(BHT) 등이 있다(Duh et al., 1999; Osborn-Barnes and Akoh, 2003; Yen and Hsieh, 1998).
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