미나리 에탄올 추출물과 용매분획물에 대한 항산화물질과 항산화활성을 분석한 결과 미나리 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량은 37.50 mg GA eq/g이었으며, 에틸아세테이트 층에서 240.61 mg GA eq/g로 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 에탄올 추출물에서 26.50 mg catechin eq/g 이었지만 에틸아세테이트 층에서는 105.57 mg catechin eq/g의 함량을 나타내었다. DPPH법에 의한 항산화활성의 $IC_{50}$ 값은 에탄올 추출물에서 1.07 mg/mL이었으며, 에틸아세테이트 분획물에서는 0.08 mg/mL로 높았다. 총 항산화력은 에탄올 추출물에서 34.48 mg AA eq/g이었으며, 에틸아세테이트 층에서는 382.00 mg AA eq/g으로 높았다. 환원력은 1 mg/mL의 농도에서 에탄올 추출물은 0.45이었지만, 에틸아세테이트 층에서는 0.75로 높았다. Ferrous ion chelating 효과는 에탄올 추출물에서 32.01%로 높았고 용매 분획물에서는 오히려 감소하거나 없는 것으로 나타났으며 hydroxyl 라디칼 소거능의 $IC_{50}$은 에틸아세테이트 분획물에서 $26.71\;{\mu}g$/mL로 가장 높았다.
미나리 에탄올 추출물과 용매분획물에 대한 항산화물질과 항산화활성을 분석한 결과 미나리 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량은 37.50 mg GA eq/g이었으며, 에틸아세테이트 층에서 240.61 mg GA eq/g로 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 에탄올 추출물에서 26.50 mg catechin eq/g 이었지만 에틸아세테이트 층에서는 105.57 mg catechin eq/g의 함량을 나타내었다. DPPH법에 의한 항산화활성의 $IC_{50}$ 값은 에탄올 추출물에서 1.07 mg/mL이었으며, 에틸아세테이트 분획물에서는 0.08 mg/mL로 높았다. 총 항산화력은 에탄올 추출물에서 34.48 mg AA eq/g이었으며, 에틸아세테이트 층에서는 382.00 mg AA eq/g으로 높았다. 환원력은 1 mg/mL의 농도에서 에탄올 추출물은 0.45이었지만, 에틸아세테이트 층에서는 0.75로 높았다. Ferrous ion chelating 효과는 에탄올 추출물에서 32.01%로 높았고 용매 분획물에서는 오히려 감소하거나 없는 것으로 나타났으며 hydroxyl 라디칼 소거능의 $IC_{50}$은 에틸아세테이트 분획물에서 $26.71\;{\mu}g$/mL로 가장 높았다.
This study was conducted to investigate the antioxidant compounds and antioxidant activity on the dropwort (Oenanthe javanica) and its solvent fraction. The dropwort was extracted with 70% (v/v) ethanol, and then partitioned using the solvents of hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol, and aqueo...
This study was conducted to investigate the antioxidant compounds and antioxidant activity on the dropwort (Oenanthe javanica) and its solvent fraction. The dropwort was extracted with 70% (v/v) ethanol, and then partitioned using the solvents of hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol, and aqueous. The ethyl acetate fraction contained the highest phenolic and flavonoid of 240.61 mg GA eq/g and 105.57 mg catechin eq/g, followed by ethanol extract of 37.50 mg GA eq/g and 26.50 mg catechin eq/g, respectively. The DPPH radical scavenging activity ($IC_{50}$) on the solvent fractions increased in the order of ethyl acetate, butanol, ethanol extract, chloroform, aqueous, and hexane with 0.08, 0.58, 1.07, 2.43, 2.47, and 3.31 mg/mL, respectively. The ABTS radical scavenging activity was the highest value of 382 mg AA eq/g in ethyl acetate fraction. Reducing power and chelating effect on the ethanol extracts and its solvent fraction were in range of 0.23~0.75 and 0~32.01%, respectively. Hydroxyl radical scavenging activity ($IC_{50}$) was the lowest value of $26.71\;{\mu}g$/mL in ethyl acetate fraction.
This study was conducted to investigate the antioxidant compounds and antioxidant activity on the dropwort (Oenanthe javanica) and its solvent fraction. The dropwort was extracted with 70% (v/v) ethanol, and then partitioned using the solvents of hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol, and aqueous. The ethyl acetate fraction contained the highest phenolic and flavonoid of 240.61 mg GA eq/g and 105.57 mg catechin eq/g, followed by ethanol extract of 37.50 mg GA eq/g and 26.50 mg catechin eq/g, respectively. The DPPH radical scavenging activity ($IC_{50}$) on the solvent fractions increased in the order of ethyl acetate, butanol, ethanol extract, chloroform, aqueous, and hexane with 0.08, 0.58, 1.07, 2.43, 2.47, and 3.31 mg/mL, respectively. The ABTS radical scavenging activity was the highest value of 382 mg AA eq/g in ethyl acetate fraction. Reducing power and chelating effect on the ethanol extracts and its solvent fraction were in range of 0.23~0.75 and 0~32.01%, respectively. Hydroxyl radical scavenging activity ($IC_{50}$) was the lowest value of $26.71\;{\mu}g$/mL in ethyl acetate fraction.
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문제 정의
이와 같이 한국인에게 약용 및 식용 식물로서의 높은 가치를 지닌 미나리 추출물 자체에 대한 항산화활성 연구는 활발히 진행되어 왔으나 용매 분획물에 대한 항산화활성 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 극성차이에 따른 용매분획물 별 항산화활성을 확인하기 위하여 미나리를 에탄올로 추출하고 그 추출물에 대한 용매 분획물에 대해 항산화성분인 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 살펴보고 다양한 항산화 활성을 비교하였다.
가설 설정
2)NE: not effected.
제안 방법
각 추출물 100 μL에 2% Na2CO3 용액 2 mL를 가한 후 3분간 방치한 다음 50% FolinCiocalteu reagent 100 μL를 가하였다.
미나리 건조분말 10 g에 70% 에탄올 200 mL을 가하여 초음파 추출장치(SD-350H, Seong Dong, Seoul, Korea)로 1시간씩 3회 반복 추출한 다음 추출액을 합쳐 감압여과하고 회전진공농축기(EYELA N-1000, Tokyo Rikakikai Co., Tokyo, Japan)로 38oC에서 용매를 완전히 제거시킨 다음 증류수로 240 mL로 정용한 다음 40 mL은 동결건조(Modulyod115, Thermo Electron Co., Waltham, MA, USA)하여 에탄올 추출물로 하였으며, 나머지 200 mL은 hexane(400 mL ×3), chloroform(400 mL×3), ethyl acetate(400 mL×3)와 butanol(400 mL×3)을 순차적으로 가하여 용매 분획물로 하였고 최종 남은 용액을 물 분획물로 하였다.
즉, 추출물 250 μL에 0.2 M sodium phosphate buffer(pH 6.6) 250 μL, 1% potassium ferricyanide(K3Fe(CN)6) 250 μL를 각각 혼합하여 50℃에서 20분 동안 반응시킨 후 1% trichloroacetic acid(CCl3COOH, w/v)를 가하였다.
즉, 추출물 250 μL에 증류수1 mL과 5% NaNO2 75 μL를 가한 다음 5분 후 10% AlCl3·6H2O 150 μL를 가하여 6분 방치하고 1 N NaOH 500 μL를 가하였다.
8 mL를 가한 후, vortex mixer로 10초간 진탕하고 30분 후 spectrophotometer를 이용하여 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 흡광도를 측정할 때 셀에 분주되는 각 시료에 의한 흡광도의 차이는 용해한 용매만의 흡광도를 측정하여 보정해 주었고, 이때 전자공여능은 시료 첨가구와 비첨가구의 흡광도 차이를 백분율(%)로 구하였으며, 추출물의 EDA(%) 값을 50% 감소시키는 IC50 값으로 표현하였다.
희석된 ABTS·+용액 1 mL에 추출액 50 μL를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 60분 후에 측정하였으며, 표준물질로서 L-ascorbic acid(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 동량 첨가하였고, 총 항산화력은 AEAC(L-ascorbic acid equivalent antioxidant capacity, mg AA eq/g)로 표현하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 미나리는 2009년 11월 충북 청원군 일원에서 재배된 것을 구입하여 동결건조 후 분쇄하여 -20℃에 보관하면서 실험에 사용하였다.
1 mL를 혼합하여 실온에서 10분동안 반응시켰으며, 562 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조구로는 대표적 chelating agent인 EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)를 사용하였다.
2% Na2CO3 용액을 가하고 30분 후 반응액의 흡광도 값을 spectrophotometer(UV-1650, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 이용하여 750 nm에서 측정하였다. 표준물질로 gallic acid(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)를 사용하였다. 총 폴리페놀 함량은 시료 g 중의 mg gallic acid로 나타내었다.
데이터처리
1)Values with different superscripts are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
통계분석은 SPSS Ver 12.0 package program을 이용하여 각 측정 군의 평균과 표준편차를 산출하고 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의성을 검정하였다.
이론/모형
Hydroxyl 라디칼 소거활성은 Woo 등(21)의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 10 mM FeSO4·EDTA 200 μL, 10 mM 2- deoxyribose 200 μL, 0.
미나리 에탄올 추출물과 그 용매분획물의 reducing power는 Kong 등(19)의 방법에 따라 Fe3+(CN-)6가 반응을 통해 얻어진 전자에 의해 Fe2+(CN-)6으로 환원반응이 일어나는 정도를 측정하여 나타내었다. 즉, 추출물 250 μL에 0.
미나리 에탄올 추출물과 그 용매분획물의 전자공여능(Electron donating ability, EDA)은 Lee 등(17)의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 시료 0.
미나리 에탄올 추출물과 그 용매분획물의 총 항산화력은 Nho 등(18)의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 2,2'-azino-bis- (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS, Sigma Chemical Co.
미나리 에탄올 추출물과 용매분획물의 ferrous ion chelating 효과는 Lee 등(20)의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 추출물 1 mL, 80% 에탄올 0.
미나리 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량은 Hwang 등 (15)의 방법에 따라 Folin-Ciocalteu reagent가 추출물의 폴리페놀성 화합물에 의해 환원된 결과 몰리브덴 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다. 각 추출물 100 μL에 2% Na2CO3 용액 2 mL를 가한 후 3분간 방치한 다음 50% FolinCiocalteu reagent 100 μL를 가하였다.
미나리 에탄올 추출물의 총 플라보노이드 함량은 Kim 등 (16)의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 추출물 250 μL에 증류수1 mL과 5% NaNO2 75 μL를 가한 다음 5분 후 10% AlCl3·6H2O 150 μL를 가하여 6분 방치하고 1 N NaOH 500 μL를 가하였다.
성능/효과
ABTS 라디칼 소거능(AEAC)을 측정한 결과 Table 2에서 보는 바와 같이 에탄올 추출물은 34.48 mg AA eq/g이었지만 용매 분획물의 에틸아세테이트 분획물에서 382.00 mg AA eq/g으로 가장 높은 총 항산화력을 나타내었고 부탄올>클로로포름>물>헥산 순으로 각각 55.82, 18.27, 14.34 및 12.78 mg AA eq/g의 값을 나타내었다.
75로 높았다. Ferrous ion chelating 효과는 에탄올 추출물에서 32.01%로 높았고 용매 분획물에서는 오히려 감소하거나 없는 것으로 나타났으며 hydroxyl 라디칼 소거능의 IC50은 에틸아세테이트 분획물에서 26.71μg/mL로 가장 높았다.
미나리 에탄올 추출물과 용매 분획물 1 mg/mL의 농도에서 금속이온 제거능에 대한 결과 에탄올 추출물의 경우 32.01%로 가장 높았으며, 용매 분획물에 대해서는 클로로포름 분획물에서 31.24%로 에탄올 추출물보다 약간 낮은 값을 나타내었고 헥산, 물 순으로 각각 19.13 및 16.65%를 나타내었다(Table 3). 에탄올 추출물과 클로로포름 분획물 간에는 유의적 차이가 없었고(p>0.
미나리 에탄올 추출물과 용매분획물에 대한 항산화물질과 항산화활성을 분석한 결과 미나리 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량은 37.50 mg GA eq/g이었으며, 에틸아세테이트 층에서 240.61 mg GA eq/g로 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 에탄올 추출물에서 26.
미나리 에탄올 추출물과 용매분획물의 hydroxyl 라디칼 소거활성을 측정한 결과 에탄올 추출물의 IC50 값은 40.76 μg/mL이었으며, 용매 분획물의 경우 에틸아세테이트 분획물에서 26.71 μg/mL로 가장 낮은 IC50 값을 나타내었다.
에탄올 추출물과 클로로포름 분획물 간에는 유의적 차이가 없었고(p>0.05) 에틸아세테이트와 부탄올 분획물은 금속이온 제거능의 효과가 없는 것으로 나타났다.
59로 더 높은 흡광도를 나타내었다. 에틸아세테이트 분획물에서 수용성 비타민 E 전구체인 Trolox의 0.6보다 높은 환원력을 보였으며 부탄올 분획물에서는 비슷한 환원력을 나타내었다. 이러한 환원력은 목통 메탄올 추출물의 0.
미나리 에탄올 추출물과 용매 분획물 1 mg/mL의 농도에서의 환원력에 대한 흡광도 값을 측정한 결과는 Table 3에 나타내었다. 용매 분획 후 헥산, 클로로포름, 물층의 흡광도는 각각 0.39, 0.42 및 0.23으로 에탄올 추출물의 0.45에 비해 낮은 흡광도를 나타내었지만 에틸아세테이트와 부탄올 층에서는 각각 0.75 및 0.59로 더 높은 흡광도를 나타내었다. 에틸아세테이트 분획물에서 수용성 비타민 E 전구체인 Trolox의 0.
용매 분획물에 대한 총 폴리페놀 함량은 에틸아세테이트>부탄올>클로로포름>물>헥산 순으로 높았으며 각각 240.61, 77.79, 22.34, 14.17 및 12.71 mg GA eq/g의 함량을 나타내었고, 총 플라보노이드 함량은 에틸아세테이트>부탄올>클로로포름>헥산>물 순으로 각각 105.57, 47.99, 12.20, 5.82 및 3.93 mg catechin eq/g의 함량을 나타내어 에틸아세테이트 분획물이 높은 함량을 나타내었다.
이상의 결과를 요약해보면 미나리의 항산화활성은 페놀성 화합물에 의한 것으로 판단되며, 에틸아세테이트 용매가 페놀성 화합물을 잘 녹여낼 수 있으므로 이 층에 다량의 페놀성 화합물이 존재하고 그에 따라 항산화활성이 높게 나타난 것으로 판단된다. 향후 페놀성 화합물 가운데 어떠한 물질이 높은 항산화활성을 가지고 있는 지에 대한 추가 연구가 필요하리라 판단된다.
08 mg/mL로 높았다. 총 항산화력은 에탄올 추출물에서 34.48 mg AA eq/g이었으며, 에틸아세테이트 층에서는 382.00 mg AA eq/g으로 높았다. 환원력은 1 mg/mL의 농도에서 에탄올 추출물은 0.
08 mg/mL로 가장 낮은 값을 나타내었다. 헥산, 클로로포름, 부탄올 및 물 분획물에서는 각각 3.31, 2.43, 0.58 및 2.47 mg/mL로 에틸아세테이트와 부탄올 분획물에서 우수한 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었다. 약용식물인 음양곽의 0.
헥산, 클로로포름, 부탄올 및 물 분획물에서는 각각 38.92, 34.77, 31.82 및 38.73 μg/mL로 나타났으며, 에탄올 추출물과 비교하였을 때 에틸아세테이트 분획물에서 우수한 hydroxy 라디칼 소거활성을 나타내었다.
후속연구
이상의 결과를 요약해보면 미나리의 항산화활성은 페놀성 화합물에 의한 것으로 판단되며, 에틸아세테이트 용매가 페놀성 화합물을 잘 녹여낼 수 있으므로 이 층에 다량의 페놀성 화합물이 존재하고 그에 따라 항산화활성이 높게 나타난 것으로 판단된다. 향후 페놀성 화합물 가운데 어떠한 물질이 높은 항산화활성을 가지고 있는 지에 대한 추가 연구가 필요하리라 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
미나리는 식품 영양학적으로 어떤 식품인가?
미나리(Oenanthe javanica)는 미나리과에 속하는 다년초 초본으로 습지에서 자생하며 한국, 일본, 중국, 대만, 말레이시아, 인도 등지에 분포하며 농가에서 많이 재배하고 있다(1). 미나리는 식품 영양학적으로 플라보노이드 화합물뿐만 아니라(2,3) 비타민과 칼륨, 칼슘 및 철분이 들어있는 대표적인 알칼리 식품이다(4). 우리 식생활에서 다량 섭취되어지는 채소로서 독특한 향미 때문에 연한 부분을 채취하여 김치, 나물, 강회 등에 이용되고 있고(5), 독특한 향미 및 약리작용으로 인해 기능성식품 소재나 향신료로 활용도가 높은 약용식물이다(6).
미나리과에 속하는 다년초 초본인 미나리에 관한 연구로는 무엇이 진행되었는가?
미나리에 관한 연구로는 단백질 및 아미노산 조성에 관한 화학적인 성분에 관한 연구(11), 향기 성분에 관한 연구(5), 플라보노이드 화합물의 아플라톡신 B1에 대한 항 돌연변이 효과(3) 및 해독 기능 연구(12), 미나리와 돌미나리의 돌연변이 유발 억제작용과 항산화 효과의 연구(13), 미나리 지상부에서 라디칼 소거 활성을 가지는 페놀성 화합물의 분리에 관한 연구(14) 등이 진행되었다.
미나리의 엽경은 한방요법으로 무엇을 치유하는데 사용되었으며 어떤 것에도 효과를 가지고 있는가?
우리 식생활에서 다량 섭취되어지는 채소로서 독특한 향미 때문에 연한 부분을 채취하여 김치, 나물, 강회 등에 이용되고 있고(5), 독특한 향미 및 약리작용으로 인해 기능성식품 소재나 향신료로 활용도가 높은 약용식물이다(6). 미나리의 엽경은 한방요법으로 지혈, 정력강장, 보혈, 이뇨, 주독 및 폐렴 등을 치유하는 데 사용되었고, 혈압강하, 해열, 진정, 변비예방, 일사병 및 하혈 등에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다(7). 예로부터 한방에서 간의 보호 등의 효능이 널리 알려져 왔고, 또한 미나리 추출물이 이질균의 생육을 억제하는 항균작용(8)과 황달, 수종, 고혈압 등에 효과가 있다고 알려져 왔다(9).
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