연구는 강원도 자생 산채류의 다양한 약리 기능 중 ${\alpha}$-glucosidase, ${\alpha}$-amylase, lipase 효소 저해활성이 우수한 식물소재를 탐색하는데 있다. 강원도 양구, 평창, 태백에서 자생하고 있는 산채 90종을 채집하여 물과 에탄올로 각각 추출하였다. 항비만 활성 탐색은 ${\alpha}$-amylase, ${\alpha}$-glucosidase, lipase 저해활성을 검정하였다. 그 결과 산채 90종 중 ${\alpha}$-amylase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 3종, 물추출물 2종, ${\alpha}$-glucosidase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 13종, 물 추출물 3종, lipase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 7종, 물 추출물 1종이 선발되었다. 향후 본 연구결과는 비만과 당뇨 등 대사성 질환에 대해 예방 혹은 치료 효과가 있는 기능성식품으로 개발하는데 있어 좋은 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
연구는 강원도 자생 산채류의 다양한 약리 기능 중 ${\alpha}$-glucosidase, ${\alpha}$-amylase, lipase 효소 저해활성이 우수한 식물소재를 탐색하는데 있다. 강원도 양구, 평창, 태백에서 자생하고 있는 산채 90종을 채집하여 물과 에탄올로 각각 추출하였다. 항비만 활성 탐색은 ${\alpha}$-amylase, ${\alpha}$-glucosidase, lipase 저해활성을 검정하였다. 그 결과 산채 90종 중 ${\alpha}$-amylase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 3종, 물추출물 2종, ${\alpha}$-glucosidase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 13종, 물 추출물 3종, lipase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 7종, 물 추출물 1종이 선발되었다. 향후 본 연구결과는 비만과 당뇨 등 대사성 질환에 대해 예방 혹은 치료 효과가 있는 기능성식품으로 개발하는데 있어 좋은 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
We investigated ${\alpha}$-amylase, ${\alpha}$-glucosidase and lipase inhibitory activity of extracts collected from wild plants in Gangwon-do. 90 wild plants were collected and their water and ethanol extracts were obtained. Results of measuring ${\alpha}$-amylase i...
We investigated ${\alpha}$-amylase, ${\alpha}$-glucosidase and lipase inhibitory activity of extracts collected from wild plants in Gangwon-do. 90 wild plants were collected and their water and ethanol extracts were obtained. Results of measuring ${\alpha}$-amylase inhibitory activity indicated more than 80% of activity inhibition in 10 mg/mL concentration for ethanol extracts of three plants and water extracts of two plants. For ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity, ethanol extracts of thirteen plants and water extracts of three plants showed more than 80% of activity inhibition in 10 mg/mL concentration. In the experiment of inhibiting lipase activity, ethanol extracts of seven plants and water extracts of one plants showed above 80% of activity inhibition in 10 mg/mL concentration. These results suggest that the selected extracts could be potentially used as a resource of bioactive materials for health functional foods.
We investigated ${\alpha}$-amylase, ${\alpha}$-glucosidase and lipase inhibitory activity of extracts collected from wild plants in Gangwon-do. 90 wild plants were collected and their water and ethanol extracts were obtained. Results of measuring ${\alpha}$-amylase inhibitory activity indicated more than 80% of activity inhibition in 10 mg/mL concentration for ethanol extracts of three plants and water extracts of two plants. For ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity, ethanol extracts of thirteen plants and water extracts of three plants showed more than 80% of activity inhibition in 10 mg/mL concentration. In the experiment of inhibiting lipase activity, ethanol extracts of seven plants and water extracts of one plants showed above 80% of activity inhibition in 10 mg/mL concentration. These results suggest that the selected extracts could be potentially used as a resource of bioactive materials for health functional foods.
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문제 정의
본 연구는 강원도 자생 산채 90종을 이용하여 α-amylase 저해활성, α-glucosidase 저해활성 및 lipase 저해활성을 검정하여 혈당 강하 및 항비만 활성을 나타낼 수 있는 산채류를 선발하고자 한다.
본 연구는 강원도 자생 산채류의 다양한 약리 기능 중 α-glucosidase, α-amylase, lipase 효소 저해활성이 우수한 식물소재를 탐색하는데 있다.
본 연구에서는 강원도 자생 산채 90종을 대상으로 α-glucosidase 저해활성을 측정 하여 향후 혈당상승 억제제로 활용될 수 있는 소재를 선발 및 탐색하였다.
제안 방법
α-Glucosidase 저해활성(27)은 10 mg/mL 농도의 산채 추출물과 0.15 U/mL α-glucosidase 효소액 50 μL 및 0.2 M potassium phosphate buffer(pH 6.8) 360 μL를 혼합하여 405nm에서 흡광도를 측정한 다음, 5분간 실온에서 유지하고 5 mM 4-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside(pNPG) 50 μL를 가하여 실온에서 10분간 더 반응시킨 뒤 동일한 파장에서 흡광도를 측정하였고, 흡광도의 변화로부터 효소 저해활성을 계산하였다.
10 mg/mL 농도의 산채 추출물과 200 Unit/mL 농도의 α-amylase(porcine pancreas, Sigma, St. Louis, MO, USA)를 혼합하여 항생물질 검정용 여과지(paper disc, Advantec, Tokyo, Japan) 위에 각각 분주하여 평판배지위에 올려놓고 37℃에서 3일간 배양한 후, I2/KI(5 mM I2 in 3% KI) 5 mL를 가하여 15분간 발색시킨 후 면적의 측정은 clear zone의 반지름을 측정하여 πr2로 계산하여 다음의 식으로 저해율을 계산하였다(26).
Louis, MO, USA)를 혼합하여 항생물질 검정용 여과지(paper disc, Advantec, Tokyo, Japan) 위에 각각 분주하여 평판배지위에 올려놓고 37℃에서 3일간 배양한 후, I2/KI(5 mM I2 in 3% KI) 5 mL를 가하여 15분간 발색시킨 후 면적의 측정은 clear zone의 반지름을 측정하여 πr2로 계산하여 다음의 식으로 저해율을 계산하였다(26). 대조구로는 acarbose를 사용하였으며, 시료와 같은 농도로 제조하여 측정하였다.
시료 추출 용매는 물과 에탄올을 사용하였다. 물 추출은 산채 분말 시료 20 g에 1차 증류수 200 mL를 첨가하여 60℃에서 6시간 동안 초음파추출기(8510R-DTH, Bransonic, Danbury, CT, USA)를 이용하여 2회 추출하였다. 추출물은 여과지(No.
물과 에탄올 추출물을 대상으로 각각의 산채 추출물은 10mg/mL의 농도로 추출용매로 재용해해 α-amylase 저해활성, α-glucosidase 저해활성, lipase 저해활성을 측정하였다.
, 200 mM NaCl이 포함된 5% gum arabic 용액 9 mL에 tributylin 1 mL을 섞어 초음파추출기로 유화시킨 후, 2%(w/v) agar와 혼합하여 고체평판배지를 제조하였다. 약 5 mm 정도 두께의 고체평판 배지에 지름 6 mm의 구멍을 뚫어 10 mg/mL의 농도로 준비한 추출물과 pancreatic lipase(Sigma) 용액을 1:1의 비율로 3분간 반응시킨 혼합액을 넣고 24시간 동안 37℃에서 반응시킨 후, 효소에 의해 가수분해 되는 저해면적(clear zone)의 크기를 측정하여 pancreatic lipase에 대한 저해활성을 확인하였다.
본 연구는 강원도 자생 산채류의 다양한 약리 기능 중 α-glucosidase, α-amylase, lipase 효소 저해활성이 우수한 식물소재를 탐색하는데 있다. 강원도 양구, 평창, 태백에서 자생하고 있는 산채 90종을 채집하여 물과 에탄올로 각각 추출하였다. 항비만 활성 탐색은 α-amylase, α-glucosidase, lipase 저해활성을 검정하였다.
강원도에서 자생하고 있는 산채 29와 90종을 성체시기에 채집하여 동결건조한 후 물과 에탄올로 추출하였다(Table 1). 물과 에탄올 추출물을 대상으로 각각의 산채 추출물은 10mg/mL의 농도로 추출용매로 재용해해 α-amylase 저해활성, α-glucosidase 저해활성, lipase 저해활성을 측정하였다.
본 실험에 사용한 산채시료는 2008년 산채의 성체 시기(7월～9월)에 강원도 양구, 평창, 태백에서 수집하였다. 시료는 채취 후 세척하였고, 동결건조(PVTFD10R, Ilshin, Yangju, Korea)하여 사용하였다.
시료는 채취 후 세척하였고, 동결건조(PVTFD10R, Ilshin, Yangju, Korea)하여 사용하였다. 시료 추출 용매는 물과 에탄올을 사용하였다. 물 추출은 산채 분말 시료 20 g에 1차 증류수 200 mL를 첨가하여 60℃에서 6시간 동안 초음파추출기(8510R-DTH, Bransonic, Danbury, CT, USA)를 이용하여 2회 추출하였다.
본 실험에 사용한 산채시료는 2008년 산채의 성체 시기(7월～9월)에 강원도 양구, 평창, 태백에서 수집하였다. 시료는 채취 후 세척하였고, 동결건조(PVTFD10R, Ilshin, Yangju, Korea)하여 사용하였다. 시료 추출 용매는 물과 에탄올을 사용하였다.
이번 실험 결과 이미 문헌에 보고된 산채 및 식물 추출물들의 α-glucosidase 저해활성과 유사하거나 우수한 산채 17종을 선발하였다.
성능/효과
2)Inhibitory activity: ++++, very strong; +++, strong; ++, weak; +, very weak; －, none.
그 결과 산채 90종 중 α-amylase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 3종, 물 추출물 2종, α-glucosidase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 13종, 물 추출물 3종, lipase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 7종, 물 추출물 1종이 선발되었다.
또한 물 추출물에서는 기린초, 짚신나물, 돌단풍이 80%이상의 우수한 α-glucosidase 저해활성을 나타내었다(Table 2).
palustris) 에탄올 추출물이 선발되었다. 물 추출물 가운데 톱풀(Achillea alpina L.)이 우수한 활성을 나타내었다(Table 2). Lipase 저해활성에 관한 연구로 300여종의 농산물과 자생식물을 이용하여 lipase 저해활성을 측정한 결과 부채마, 지모, 좁쌀풀, 독활, 머위, 산꼬리풀, 쥐손이풀, 야콘 메탄올 추출물의 활성이 우수하다고 보고되었다(34).
산채 90종의 물과 에탄올 추출물 10 mg/mL의 농도로 대조구인 acarbose의 저해활성과 같은 α-amylase를 80% 이상 저해한 식물로 싱아, 큰까치수염, 좁쌀풀 에탄올 추출물이 선발되었으며, 물 추출물로 싱아, 큰까치수염, 돌단풍이 선발되었다.
리파아제가 부족하면 중성지방(트리글리세라이드)은 흡수되지 않고 대변으로 나오게 된다(38). 산채 90종의 물과 에탄올 추출물에 대하여 lipase 저해활성을 측정한 결과, 높은 저해활성을 보이는 산채 추출물로는 홀아비꽃대(Chloranthus japonicus Siebold), 기린초, 생강나무(Lindera obtusiloba Blume var. obtusiloba), 활나물(Crotalaria sessiliflora L.), 털부처꽃, 동의나물(Caltha palustris L. var. palustris) 에탄올 추출물이 선발되었다. 물 추출물 가운데 톱풀(Achillea alpina L.
실험 결과 대조구인 acarbose는 80% 정도의 α-glucosidase 저해활성을 나타내었으며, 이에 산채 90종을 대상으로 제조한 물 또는 에탄올 추출물(10 mg/mL) 소재도 역시 80% 이상의 α-glucosidase 저해활성을 나타내는 소재들로 선발하게 되었다.
후속연구
이러한 이유로 새로운 α-glucosidase, α-amylase, lipase 효소 저해물질을 찾아낼 필요성이 있으며 본 실험 결과 활성이 우수했던 자생식물들은 추가적으로 세포 실험 및 동물실험을 통해 항당뇨 및 항비만 관련 효능 검증을 실시하고 활성이 검증된 자생식물들은 향후 새로운 의약품개발 및 성인병 예방의 건강기능식품으로 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
그 결과 산채 90종 중 α-amylase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 3종, 물 추출물 2종, α-glucosidase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 13종, 물 추출물 3종, lipase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 7종, 물 추출물 1종이 선발되었다. 향후 본 연구결과는 비만과 당뇨 등 대사성 질환에 대해 예방 혹은 치료 효과가 있는 기능성식품으로 개발하는데 있어 좋은 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
산채는 무엇인가?
산채는 사람에 의해 개량 육성되어 논밭에서 재배되고 있는 농작물에 반해 자연 그대로 산야에 자생하는 식물을 말한다. 우리나라의 산에서 자생하는 식·약용 식물은 대략 120과 350속으로 한국산 관속식물 4,500여종 중에서 약 20%를 차지하고 있으며, 이중에서 산채는 320여종이 자생하고 있다 (2).
강원도 자생 산채류의 α glucosidase, α-amylase, lipase 효소 저해활성을 연구하여 우수한 식물소재를 탐색한 결과는 어떻게 되는가?
항비만 활성 탐색은 α-amylase, α-glucosidase, lipase 저해활성을 검정하였다. 그 결과 산채 90종 중 αamylase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 3종, 물 추출물 2종, α-glucosidase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 13종, 물 추출물 3종, lipase 활성 저해능이 높은 식물로 에탄올 추출물 7종, 물 추출물 1종이 선발되었다. 향후 본 연구결과는 비만과 당뇨 등 대사성 질환에 대해 예방 혹은 치료 효과가 있는 기능성식품으로 개발하는데 있어 좋은 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
산채류는 일반 야채류들과 비교하여 어떠한가?
우리나라의 산에서 자생하는 식·약용 식물은 대략 120과 350속으로 한국산 관속식물 4,500여종 중에서 약 20%를 차지하고 있으며, 이중에서 산채는 320여종이 자생하고 있다 (2). 산채류의 영양적인 효능으로는 일반 야채류들보다 비타민이나 무기질이 많이 함유되어 있고(3), 약리적인 효능으로는 항돌연변이성(4,5), 암세포에 대한 세포독성(6,7), 간기능 개선(8,9), 항산화(10-12), 항비만(13-15), 항당뇨(16), 항균(17), 항염(18,19) 효과 등이 우수한 것으로 보고되었다. 산채의 맛과 영양 그리고 생리활성은 급변하는 소비자의 요구를 충족할 수 있으므로 여러 가지 산채를 이용한 기능성 탐색 및 식품개발이 활발히 진행되고 있다.
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