꾸지뽕나무를 잎, 줄기, 열매로 부위별 추출조건에 따른 추출물의 생리활성을 알아보고자 전자공여작용, 총 폴리페놀 함량, SOD 유사활성, tyrosinase 저해 효과, 아질산염 소거작용 및 ACE 저해 활성을 측정하였다. 전자공여능의 경우 추출용매에 따라 70% 에탄올>70% 메탄올>물 추출물순으로 활성을 나타냈으며, 특히 줄기의 70% 에탄올 추출물이 90.20%로 가장 높았다(p<0.05). 이는 비교물질인 Lascorbate의 활성보다 높은 수치였다. 총 폴리페놀 함량 측정 결과 모든 추출조건에서 잎 추출물이 가장 많은 폴리페놀을 함유하고 있었다(p<0.05). 또한 추출용매에 따라 70% 메탄올 추출물들이 폴리페놀을 많이 포함하고 있음을 알 수 있었다. SOD 유사활성은 잎의 물 추출물이 64.54%로 가장 높은 활성을 나타냈다(p<0.05). Tyrosinase 저해효과에서는 열매 추출물이 가장 높은 저해능을 보였다. 아질산염 소거능은 모든 추출물이 산성조건에서 소거능이 높게 나타났고, 추출조건과 상관없이 잎 추출물의 소거능이 가장 높은 것으로 분석되었다. ACE 저해 활성은 열매 물 추출물에서 85.14%의 활성을 가장 높은 경향을 보였다. 꾸지뽕 나무의 부위 및 용매에 따라 각각 활성이 다르게 나타났다. 이러한 결과를 토대로 활성이 다소 뛰어난 잎의 경우, 일상에서도 쉽게 구할 수 있어 일반인들이 식용으로 이용하기 용이하므로 차와 음료 등의 건강 음료개발을 통해 소비를 활성화할 수 있다. 그 외 줄기, 열매 등도 잎과 함께 이를 이용한 환, 캡슐 등의 다양한 기능성식품으로의 개발 가능성을 확인하였다.
꾸지뽕나무를 잎, 줄기, 열매로 부위별 추출조건에 따른 추출물의 생리활성을 알아보고자 전자공여작용, 총 폴리페놀 함량, SOD 유사활성, tyrosinase 저해 효과, 아질산염 소거작용 및 ACE 저해 활성을 측정하였다. 전자공여능의 경우 추출용매에 따라 70% 에탄올>70% 메탄올>물 추출물순으로 활성을 나타냈으며, 특히 줄기의 70% 에탄올 추출물이 90.20%로 가장 높았다(p<0.05). 이는 비교물질인 Lascorbate의 활성보다 높은 수치였다. 총 폴리페놀 함량 측정 결과 모든 추출조건에서 잎 추출물이 가장 많은 폴리페놀을 함유하고 있었다(p<0.05). 또한 추출용매에 따라 70% 메탄올 추출물들이 폴리페놀을 많이 포함하고 있음을 알 수 있었다. SOD 유사활성은 잎의 물 추출물이 64.54%로 가장 높은 활성을 나타냈다(p<0.05). Tyrosinase 저해효과에서는 열매 추출물이 가장 높은 저해능을 보였다. 아질산염 소거능은 모든 추출물이 산성조건에서 소거능이 높게 나타났고, 추출조건과 상관없이 잎 추출물의 소거능이 가장 높은 것으로 분석되었다. ACE 저해 활성은 열매 물 추출물에서 85.14%의 활성을 가장 높은 경향을 보였다. 꾸지뽕 나무의 부위 및 용매에 따라 각각 활성이 다르게 나타났다. 이러한 결과를 토대로 활성이 다소 뛰어난 잎의 경우, 일상에서도 쉽게 구할 수 있어 일반인들이 식용으로 이용하기 용이하므로 차와 음료 등의 건강 음료개발을 통해 소비를 활성화할 수 있다. 그 외 줄기, 열매 등도 잎과 함께 이를 이용한 환, 캡슐 등의 다양한 기능성식품으로의 개발 가능성을 확인하였다.
The physiological activities of extracts from the leaf, stem, and fruit of Cudrania tricuspidata were investigated. The electron-donating ability (EDA) of the 70% (v/v) ethanolic extract of stem was 90.20%; this was the highest value of all the extracts tested and higher than the L-ascorbate solutio...
The physiological activities of extracts from the leaf, stem, and fruit of Cudrania tricuspidata were investigated. The electron-donating ability (EDA) of the 70% (v/v) ethanolic extract of stem was 90.20%; this was the highest value of all the extracts tested and higher than the L-ascorbate solutions. The total polyphenol contents were the highest in the leaf extracts under all extraction conditions. Especially, 70% (v/v) methanolic extract of leaf contained the highest total polyphenol content of 224.48 mg%. SOD-like activity showed the highest activity in water extract of leaf at 64.53%. Tyrosinase-inhibitory activities were the most effective in all extracts of fruit. ACE inhibitory activities were the highest in water extract of fruit. Nitrite-scavenging abilities under acidic conditions (pH 1.2 and pH 3.0) were the most effective in all the extracts. The results of this study will be useful for understanding the physiological activities of Cudrania tricuspidata extracts.
The physiological activities of extracts from the leaf, stem, and fruit of Cudrania tricuspidata were investigated. The electron-donating ability (EDA) of the 70% (v/v) ethanolic extract of stem was 90.20%; this was the highest value of all the extracts tested and higher than the L-ascorbate solutions. The total polyphenol contents were the highest in the leaf extracts under all extraction conditions. Especially, 70% (v/v) methanolic extract of leaf contained the highest total polyphenol content of 224.48 mg%. SOD-like activity showed the highest activity in water extract of leaf at 64.53%. Tyrosinase-inhibitory activities were the most effective in all extracts of fruit. ACE inhibitory activities were the highest in water extract of fruit. Nitrite-scavenging abilities under acidic conditions (pH 1.2 and pH 3.0) were the most effective in all the extracts. The results of this study will be useful for understanding the physiological activities of Cudrania tricuspidata extracts.
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문제 정의
이러한 결과를 토대로 활성이 다소 뛰어난 잎의 경우, 일상에서도 쉽게 구할 수 있어 일반인들이 식용으로 이용하기 용이하므로 차와 음료 등의 건강 음료개발을 통해 소비를 활성화할 수 있다. 그 외 줄기, 열매 등도 잎과 함께 이를 이용한 환, 캡슐 등의 다양한 기능성식품으로의 개발 가능성을 확인하였다.
또한, 현대사회에서 각종 질병 치료 및 예방 등 건강에 관한 관심이 높아지고 이를 부합하기 위한 다양한 약과 기능성식품의 개발이 활성화되고 있다. 이러한 현실에서 다양한 생리활성 실험을 통해 꾸지뽕나무의 기능성을 입증하고, 기능성 제품 개발의 기초자료로 이용되고자 한다. 이에 본 연구에서는 꾸지뽕나무를 잎, 줄기, 열매로 다양한 부위로 나누어 추출용매를 다양화하여 추출한 추출물에 대하여 전자공여작용, 총 폴리페놀 함량, SOD 유사활성, tyrosinase 저해효과, 아질산염 소거능, ACE 저해 활성 측정을 통해 생리활성을 탐색하였다.
제안 방법
아질산염 소거작용(nitrite-scavenging effect)은 Gray와 Dugan(15)의 방법으로 측정하였다. 1 mM NaNO2 용액 0.1 mL에 각각의 추출물을 0.2 mL을 가하고 여기에 0.2 N 구연산 완충액을 사용하여 반응용액의 pH를 각각 1.2(0.1 NHCl), 3.0, 4.2 및 6.0으로 보정한 다음 반응용액의 부피를 1 mL로 하였다. 이를 37℃에서 1시간 동안 반응시킨 다음 여기에 2% acetic acid 용액 5 mL, Griess 시약(30% acetic acid에 1% sulfanylic acid와 1% naphthylamine을 1:1 비율로 혼합한 것) 0.
ACE 저해 활성은 Cushman와 Chung의 방법(17)을 변형하여 측정하였다. ACE 저해 활성은 300 mM NaCl-100 mM sodium borate buffer(pH 8.
꾸지뽕나무를 잎, 줄기, 열매로 부위별 추출조건에 따른 추출물의 생리활성을 알아보고자 전자공여작용, 총 폴리페놀 함량, SOD 유사활성, tyrosinase 저해 효과, 아질산염 소거작용 및 ACE 저해 활성을 측정하였다. 전자공여능의 경우 추출용매에 따라 70% 에탄올>70% 메탄올>물 추출물 순으로 활성을 나타냈으며, 특히 줄기의 70% 에탄올 추출물이 90.
5 mL를 가하여 혼합, 3분간 정치 후 2% Na2CO3용액을 10 mL 첨가하였다. 이 혼합액을 1시간 동안 반응 후 분광광도계(UV/VIS spectrometer, Jasco, Tokyo, Japan)를 사용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하고, 표준물질 tannic acid를 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 총 폴리페놀 함량(mg%)을 구하였다.
이때 공시험구는 추출물 대신 증류수 50 μL를 사용하였고 대조구는 1.75 HCl 100 μL를 가한 후 ACE 조효소액을 첨가하여 반응시켰다.
4 mL를 가하여 잘 혼합시킨다. 이를 15분간 실온에서 방치시킨 후 분광광도계를 사용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하여 잔존하는 아질산염량을 구하였다. 대조구는 Griess 시약 대신 증류수 0.
이러한 현실에서 다양한 생리활성 실험을 통해 꾸지뽕나무의 기능성을 입증하고, 기능성 제품 개발의 기초자료로 이용되고자 한다. 이에 본 연구에서는 꾸지뽕나무를 잎, 줄기, 열매로 다양한 부위로 나누어 추출용매를 다양화하여 추출한 추출물에 대하여 전자공여작용, 총 폴리페놀 함량, SOD 유사활성, tyrosinase 저해효과, 아질산염 소거능, ACE 저해 활성 측정을 통해 생리활성을 탐색하였다.
즉, 추출물 0.2 mL에 4×10-4 M DPPH(1-1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 0.8 mL 과 99.9% 에탄올 2 mL을 가하여 총액의 부피가 3 mL가 되도록 하였다.
마이크로웨이브 추출은 마이크로웨이브 추출장치(MAP, Soxwave-100, Prolabo, Paris, France)를 사용하였다. 추출 조건으로 각 시료의 건물 중량에 대한 추출용매의 비율을 25 mL/g의 부피(w/v)로 하였으며, 추출용매를 증류수, 70%에탄올, 70% 메탄올로 달리하여 추출하였다. 이때 마이크로웨이브의 에너지 용량 60 W, 추출시간 5 min으로 동일한 조건으로 추출하였으며, 추출물은 whatman filter paper No.
대상 데이터
본 연구에서는 꾸지뽕나무를 부위별로 나누어 줄기, 잎, 열매를 영농법인 고성 꾸지뽕에서 구입하였다. 줄기와 잎은 건조 분말 상태로 구입하였으며, 열매는 구입 후 동결건조 하여 분쇄기로 분쇄한 후 분말 형태로 준비하였다.
본 연구에서는 꾸지뽕나무를 부위별로 나누어 줄기, 잎, 열매를 영농법인 고성 꾸지뽕에서 구입하였다. 줄기와 잎은 건조 분말 상태로 구입하였으며, 열매는 구입 후 동결건조 하여 분쇄기로 분쇄한 후 분말 형태로 준비하였다. 준비된 시료는 0.
데이터처리
1)Means with different letters in a raw are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
본 실험은 3반복 측정하여 얻어진 결과에 대해 Statistical Analysis System(SAS version 8.0, 2004)을 이용하여 평균, 표준편차의 값을 산출하였고 Duncan's multiple range test를 통해 유의성을 검정하였다.
이론/모형
Tyrosinase 활성 저해의 측정은 Wong 등(16)의 방법에 따라 측정하였으며, tyrosinase 조효소액은 mushroom tyrosinase를 50 mM sodium phosphate buffer(pH 7.0)에 용해하여 사용하였다. 효소활성의 측정은 추출물 0.
아질산염 소거작용(nitrite-scavenging effect)은 Gray와 Dugan(15)의 방법으로 측정하였다. 1 mM NaNO2 용액 0.
총 폴리페놀의 함량은 Folin과 Denis(13) 방법에 의해 측정하였다. 시료 0.
추출물의 전자공여작용(electron donating abilities, EDA)은 Blois(12)의 방법에 준하여 전자공여효과로 나타나는 각 추출물에 대한 환원력을 측정하였다. 즉, 추출물 0.
성능/효과
70% 에탄올 추출물이 가장 높은 전자공여능을 나타냈고 다음으로 70% 메탄올 추출물, 물 추출물의 순으로 전자공여능이 측정되었다(p<0.05).
아질산염 소거능은 모든 추출물이 산성조건에서 소거능이 높게 나타났고, 추출조건과 상관없이 잎 추출물의 소거능이 가장 높은 것으로 분석되었다. ACE 저해 활성은 열매물 추출물에서 85.14%의 활성을 가장 높은 경향을 보였다. 꾸지뽕 나무의 부위 및 용매에 따라 각각 활성이 다르게 나타났다.
5에 나타냈다. Fig. 5에서 보는바와 같이 꾸지뽕나무의 ACE 저해 활성은 34.41～85.14%의 범위로 측정되었으며, 특히 열매의 물 추출물이 가장 높은 경향을 나타냈다. 그러나 꾸지뽕나무의 ACE 저해 활성이 부위별, 추출용매별 뚜렷한 경향을 보이지 않았다.
꾸지뽕 잎의 메탄올 추출물이 224.48 mg%로 가장 높은 폴리페놀 함량을 보였다(p70% 에탄올>물 추출물 순의 경향을 보였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았으며, 모든 꾸지뽕 추출물은 비교물질인 L-ascorbate보다 낮은 함량을 함유하고 있는 것으로 분석되었다.
꾸지뽕나무의 tyrosinase 활성 저해력은 잎 추출물 5.22～17.56%, 줄기 추출물 27.71～30.42%, 열매 추출물 35.00～51.17%의 범위로 측정되었으며, 열매의 물 추출물이 가장 높은 저해능을 보였다(p<0.05).
4에 나타내었다. 꾸지뽕나무의 부위에 따라 모든 추출조건에서 열매 추출물이 가장 높은 효과를 보였고, 그 다음으로 줄기, 잎의 순으로 측정되었다. 꾸지뽕나무의 tyrosinase 활성 저해력은 잎 추출물 5.
05). 또한 추출용매에 따라 70% 메탄올 추출물들이 폴리페놀을 많이 포함하고 있음을 알 수 있었다. SOD 유사활성은 잎의 물 추출물이 64.
모든 추출물이 pH가 낮아지는 산성조건일수록 소거능이 우수하였다(p줄기>열매의 순으로 소거효과가 나타났다.
Sa 등(19)의 연구에 의하면 산뽕나무의 부위별 추출용매에 따른 함량이 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 산뽕나무 잎의 경우에는 80% 메탄올 추출물이 가장 높은 폴리페놀 함량을 보여 꾸지뽕나무와 같이 추출용매를 메탄올로 하였을 경우 추출효율이 높게 나타남을 알 수 있었다. Choi 등(2)의 경우 꾸지뽕나무의 부위별 메탄올 추출물의 경우 잎>열매>줄기의 순으로 함량의 차이가 있음을 보고한바 있다.
시료의 부위에 따른 SOD 유사활성의 뚜렷한 경향은 보이지 않았으나, 추출용매에 따라 각각 잎의 경우 물, 줄기의 경우 70% 메탄올, 열매의 경우 70% 에탄올로 추출하였을 때 가장 높은 활성을 보이는 것으로 조사되었다(p<0.05).
Tyrosinase 저해효과에서는 열매 추출물이 가장 높은 저해능을 보였다. 아질산염 소거능은 모든 추출물이 산성조건에서 소거능이 높게 나타났고, 추출조건과 상관없이 잎 추출물의 소거능이 가장 높은 것으로 분석되었다. ACE 저해 활성은 열매물 추출물에서 85.
Ju 등(24)은 뽕잎과 오디의 경우, 물과 에탄올 추출물이 모두 20%대의 비슷한 값임을 보고하였다. 이는 꾸지뽕 잎의 저해력이 뽕잎보다 다소 낮았으나, 꾸지뽕 열매의 경우 일반 뽕나무 열매인 오디보다 높은 효과를 나타냈음을 알 수 있었다. 한편, 함초의 경우(25) 80% 이상, 약용식물의 경우(26) 계피(81%), 측백엽(63%), 갈근(59%) 등으로 본 연구의 꾸지뽕 추출물보다 높은 저해능을 보였고, 오가피와 박하는 22%로 다소 낮았다.
전자공여능의 경우 추출용매에 따라 70% 에탄올>70% 메탄올>물 추출물 순으로 활성을 나타냈으며, 특히 줄기의 70% 에탄올 추출물이 90.20%로 가장 높았다(p<0.05).
총 폴리페놀 함량 측정 결과 모든 추출조건에서 잎 추출물이 가장 많은 폴리페놀을 함유하고 있었다(p<0.05).
05). 특히, 70% 에탄올을 추출용매로한 줄기 추출물이 90.20%로 가장 높은 활성을 보였다. 이는 비교물질인 1% L-ascorbate 활성이 79.
추출부위에 따라 같은 추출조건에서 잎>줄기>열매의 순으로 소거효과가 나타났다. 특히, 꾸지뽕 잎의 경우 비교물질인 0.1%, 1% L-ascorbate의 소거력보다 더 우수한 것으로 분석되었다. Park과 Jang(28)의 복분자는 pH 1.
맥문동의 경우(22)도 잎과 뿌리의 추출부위에 따라 소거능은 다르지만, 산성조건에서 아질산염 소거능이 가장 높았다는 보고와도 일치하였다. 한편 복분자는 37.61～38.30%, 맥문동도 모든 추출물이 40% 이하, 그 밖에 장뇌삼(29) 30% 미만의 낮은 소거력을 나타내 꾸지뽕의 소거능이 우수한 것을 알 수 있었다. 그 nitrosamine 생성은 pH에 의존적임에 따라 산성조건일수록 nitrosamine 생성 억제에 효과적이므로(30), 꾸지뽕이 nitrosamine 생성억제 효과에 탁월할 것으로 판단된다.
후속연구
양파의 경우(27)에도 모두 50% 이하로 본 연구결과와 비슷한 저해효과를 나타내었다. Tyrosinase 저해효과가 클수록 melanin 생성 억제 효과가 우수함에 따라 꾸지뽕나무의 열매의 경우 저해능이 다소 높았으므로 이를 활용한 기능성식품의 개발뿐만 아니라 미백효과를 강조한 다양한 기능성 제품의 개발 가능성을 기대할 수 있다.
이는 물질에 따라 각기 다른 superoxide anion의 활성 억제력을 가지고 있음을 추측할 수 있다. 본 연구를 통해 꾸지뽕나무의 superoxide anion 제거능이 입증됨에 따라 천연 항산화 물질로서의 이용 가능성이 있을 것으로 판단된다.
ACE(angiotensin converting enzyme)는 혈압에 관련한 중요한 역할을 하는 효소로 nonapeptide인 bradykinin을 불활성화 시켜 혈압상승작용을 한다(32). 즉 ACE 효소의 작용 억제는 혈압을 낮추는데 효과적이므로 ACE 저해 활성이 우수한 꾸지뽕나무의 열매를 항고혈압 기능성 제품으로서의 개발 가능성이 있을 것으로 판단된다.
Choi 등(2)의 꾸지뽕 메탄올 추출물의 경우 잎이 줄기보다 높은 경향을 보여 본 연구와는 상이한 결과를 보였으나, 열매의 경우 가장 낮은 활성을 보인 것에는 같은 결과를 나타냈다. 즉, 꾸지뽕 나무의 생리활성은 부위 및 추출용매에 따라 차이를 보였으며, 보다 높은 활성을 유도하기 위해서는 향후 최적추출조건의 확립이 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
꾸지뽕나무란?
꾸지뽕나무(Cudrania tricuspidata)는 뽕나무과에 속하는 낙엽성 소교목 또는 관목으로 굿가시나무라고도 한다. 한국, 일본, 중국 등지에 분포하며 주로 산기슭의 양지쪽에 서식한다.
꾸지뽕나무는 한방에서 어떤 질병의 치료에 사용되었는가?
나무의 껍질과 뿌리는 약용이나 종이의 원료로 이용된다. 한방에서는 주로 잎을 습진, 유행성 이하선염, 폐결핵, 타박상, 만성요통, 급성관절염 등의 치료에 사용하고 있으며, 민간에서도 열매와 수피를 악창, 강장, 중풍, 이뇨, 진해 등의 치료에 이용하였다(1). 동의보감에서는 자양, 강장 효능, 음위, 불면증, 시력감퇴에 효과가 크고, 뿌리와 줄기껍질은 여성 질환에 좋다고 기록되어 있을 정도로 약리적 목적으로 꾸준히 사용되어 왔다(2).
꾸지뽕나무에 관한 연구에는 어떤 것들이 있는가?
이러한 꾸지뽕나무에 관한 연구도 꾸준히 이루어지고 있다. 6,8-p-hydroxybezenyltaxifolin, 6-p-hydroxybezenyltaxifolin, 8-p-hydroxybezenyltaxifolin(3), kaempferol, kaempferol 7-0-β-D-glucopyranoside, kaempferide 7-0-β-Dglucopyranoside, naringenin 7-0-β-D-glucopyranoside(4) 등의 다양한 성분 연구가 보고되어 있고, 항암활성 연구(5), 항균활성 연구(6-8), 항당뇨 효과(9), 지질 산화억제작용(10) 및 세포독성(11) 등 다양한 효능 연구를 통해 꾸지뽕나무의우수성이 밝혀져 왔다. 그러나 이 식물의 생리활성에 대한 연구가 아직 미비한 실정이다.
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