아까시 꽃 10 g에 200 mL의 두 가지 용매(물, 70% 에탄올)를 각각 가하여 추출한 다음, 농축하여 각각의 용매별 추출물을 얻었다. 이 용매별 추출물을 이용하여 아까시 꽃의 항산화 활성을 조사하였다. 그 결과, 총 페놀 함량은 물 추출물이 9.07 mg GAE/g로 70% 에탄올 추출물보다 높았고, 총 플라보노이드 함량은 70% 에탄올 추출물에서 0.04 mg CE/g, 물 추출물은 0.03 mg CE/g으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 대부분 70% 에탄올 추출물이 물 추출물 보다 더 높은 활성을 나타내었고, 환원력의 경우에는 물 추출물의 환원력은 1,000 mg/mL의 농도에서 0.438로 가장 높았으며 70% 에탄올보다 더 높은 경향을 보였다. Comet assay를 이용한 항유전독성의 효과 분석 결과, 물 추출물에서는 모든 농도에서 유의적인 DNA 손상 억제력을 보였으며, 에탄올 추출물에서는 고농도(10, 50 ${\mu}g/ml$)에서 DNA 손상이 감소되는 것을 알 수 있었다.
아까시 꽃 10 g에 200 mL의 두 가지 용매(물, 70% 에탄올)를 각각 가하여 추출한 다음, 농축하여 각각의 용매별 추출물을 얻었다. 이 용매별 추출물을 이용하여 아까시 꽃의 항산화 활성을 조사하였다. 그 결과, 총 페놀 함량은 물 추출물이 9.07 mg GAE/g로 70% 에탄올 추출물보다 높았고, 총 플라보노이드 함량은 70% 에탄올 추출물에서 0.04 mg CE/g, 물 추출물은 0.03 mg CE/g으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 대부분 70% 에탄올 추출물이 물 추출물 보다 더 높은 활성을 나타내었고, 환원력의 경우에는 물 추출물의 환원력은 1,000 mg/mL의 농도에서 0.438로 가장 높았으며 70% 에탄올보다 더 높은 경향을 보였다. Comet assay를 이용한 항유전독성의 효과 분석 결과, 물 추출물에서는 모든 농도에서 유의적인 DNA 손상 억제력을 보였으며, 에탄올 추출물에서는 고농도(10, 50 ${\mu}g/ml$)에서 DNA 손상이 감소되는 것을 알 수 있었다.
The antioxidant properties of Robinia pseudoacacia L. water and 70% ethanol extracts were evaluated by determining total phenolic content (TPC), DPPH radical scavenging activity (RSA), and reducing power (RP). The water extract showed higher TPC (9.07 mg/g gallic acid equivalents) and RP than those ...
The antioxidant properties of Robinia pseudoacacia L. water and 70% ethanol extracts were evaluated by determining total phenolic content (TPC), DPPH radical scavenging activity (RSA), and reducing power (RP). The water extract showed higher TPC (9.07 mg/g gallic acid equivalents) and RP than those of ethanol extract, whereas ethanol extract had greater DPPH RSA. The R. pseudoacacia L. extracts also showed antigenotoxic effects for 200 ${\mu}M$$H_2O_2$-induced DNA damage in human leukocytes. The 200 ${\mu}M$$H_2O_2$-induced DNA damage decreased following treatment with the water extract. Reductions in DNA damage with 50 ${\mu}g/ml$ of the water and ethanol extracts were 46.5 and 32.4%, respectively.
The antioxidant properties of Robinia pseudoacacia L. water and 70% ethanol extracts were evaluated by determining total phenolic content (TPC), DPPH radical scavenging activity (RSA), and reducing power (RP). The water extract showed higher TPC (9.07 mg/g gallic acid equivalents) and RP than those of ethanol extract, whereas ethanol extract had greater DPPH RSA. The R. pseudoacacia L. extracts also showed antigenotoxic effects for 200 ${\mu}M$$H_2O_2$-induced DNA damage in human leukocytes. The 200 ${\mu}M$$H_2O_2$-induced DNA damage decreased following treatment with the water extract. Reductions in DNA damage with 50 ${\mu}g/ml$ of the water and ethanol extracts were 46.5 and 32.4%, respectively.
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제안 방법
4)에 5분씩 담가 세척하는 과정을 3회 반복하여 슬라이드를 건조시키고 20 μL/mL 농도의 EtBr로 핵을 염색하여 덮개 유리로 덮은 뒤 형광현미경(Leica, Wetzlar, Germany) 상에서 관찰하였다. CCD 카메라 (Nikon, Tokyo, Japan)를 통해 보내진 각각의 세포핵 영상은 Komet 5.0 comet image analyzing system (Kinetic Imaging, Liverpool, UK)이 설치된 컴퓨터를 통해 분석하였다. H2O2에 의한 백혈구의 DNA 손상 및 아까시 꽃 추출물에 의한 손상억제 정도는 핵으로부터 이동해서 꼬리 부분으로 떨어져 나간 꼬리 부분 내 DNA %함량을 측정하여 100%로 환산하여 계산하였다.
0 comet image analyzing system (Kinetic Imaging, Liverpool, UK)이 설치된 컴퓨터를 통해 분석하였다. H2O2에 의한 백혈구의 DNA 손상 및 아까시 꽃 추출물에 의한 손상억제 정도는 핵으로부터 이동해서 꼬리 부분으로 떨어져 나간 꼬리 부분 내 DNA %함량을 측정하여 100%로 환산하여 계산하였다. 각각의 처리구에서 2개의 슬라이드를 만들어 각각 100개 세포의 DNA 손상 정도를 측정하고 각 처리구는 2회 반복 실험하였다.
H2O2에 의한 백혈구의 DNA 손상 및 아까시 꽃 추출물에 의한 손상억제 정도는 핵으로부터 이동해서 꼬리 부분으로 떨어져 나간 꼬리 부분 내 DNA %함량을 측정하여 100%로 환산하여 계산하였다. 각각의 처리구에서 2개의 슬라이드를 만들어 각각 100개 세포의 DNA 손상 정도를 측정하고 각 처리구는 2회 반복 실험하였다.
아까시 나무와 아까시 꽃에 대한 여러 가지 연구가 보고되어 있지만 항산화 활성에 대한 연구는 아직까지 미미한 실정이다. 본 논문에서는 아까시 꽃을 물과 70% 에탄올 추출물을 이용하여 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, 환원력, 과산화수소에 의한 DNA 손상으로부터의 보호 효과를 분석하였다.
73 g의 건조 아까시 꽃을 얻은 후, 이를 분쇄하여 500 nm 이하의 분말로 제조하였다. 분말시료 10 g에 200 mL의 용매(70% 에탄올, 물)를 각각 가하여 상온에서 24시간 동안 진탕배양기(HB-201s, Hanbaik Co., Seoul, Korea)를 이용하여 추출하였다. 각각의 추출물은 여과지(Whatman No.
분해가 끝난 후, 슬라이드를 전기영동 수조에 배열하고 4℃의 차가운 전기영동 완충용액 (300 mM NaOH, 10 mM Na2EDTA, pH>13)를 채워 20분 동안 DNA 사슬을 풀어 DNA의 알칼리에 불안정한 부위가 드러나게 한 후 25 V/300±3 mA의 전압을 걸어 20분간 전기영동 하였다.
아까시 꽃 10 g에 200 mL의 두 가지 용매(물, 70% 에탄올)를 각각 가하여 추출한 다음, 농축하여 각각의 용매별 추출물을 얻었다. 이 용매별 추출물을 이용하여 아까시 꽃의 항산화 활성을 조사하였다.
양성 대조구는 아까시 꽃 추출물 대신 1% DMSO를 처리 후 200 μM H2O2를 처리하였다.
아까시 꽃 10 g에 200 mL의 두 가지 용매(물, 70% 에탄올)를 각각 가하여 추출한 다음, 농축하여 각각의 용매별 추출물을 얻었다. 이 용매별 추출물을 이용하여 아까시 꽃의 항산화 활성을 조사하였다. 그 결과, 총 페놀 함량은 물 추출물이 9.
이 혼합물을 10분간 13,400×g에서 원심분리한 후, 상징액 1 mL를 취하여 750 nm에서 분광분석기(Shimadzu UV-1601, Kyoto, Japan)를 이용하여 흡광도를 측정하였다.
전기영동이 끝난 후 0.4 M Tris buffer (pH 7.4)에 5분씩 담가 세척하는 과정을 3회 반복하여 슬라이드를 건조시키고 20 μL/mL 농도의 EtBr로 핵을 염색하여 덮개 유리로 덮은 뒤 형광현미경(Leica, Wetzlar, Germany) 상에서 관찰하였다.
총 페놀 함량은 Gutfinger(1981)의 방법을 변형하여 측정하였다. 즉, 시료 1 mL를 취하여 2%(w/v) Na2CO3용액 1 mL를 가하고 3분간 방치한 후, 50% Folin-Ciocalteu 시약 0.
0% methanolic HCl) 5 mL과 혼합한 후 상온의 암실에서 20분 동안 반응시켜 500 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 화합물의 함량은 (+)-catechin을 이용하여 작성한 표준곡선으로 mg CE (catechin equivalents)/g를 구하였다.
대상 데이터
)은 2009년 4월 경남 창원시 마산합포구 소재의 경남대학교 교정에서 채취하였다. 본 연구에 사용된 Folin-Ciocalteu 시약은 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka, Japan)에서 구입하였고, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)와 potassium ferricyanide, vanillin, trichloroacetic acid (TCA), ferric chloride, dimethyl sulfoxide (DMSO), histopaque 1077, low melting agarose (LMA), normal melting agarose (NMA) 그리고 ethidium bromide는 Sigma-Aldrich Co. (St. Louis, MO, USA)에서 구입하여 사용하였다. Potassium phosphate monobasic, sodium phosphate dibasic, sodium carbonate anhydrous, hydrochloric acid 등을 비롯한 기타 시약 및 용매는 모두 일급 이상의 등급을 사용하였다.
신선한 전혈 5 mL을 histopaque 1077을 이용해 백혈구를 분리한 후 본 실험에 사용하였다. 준비된 백혈구 세포에 아까시 꽃의 추출물을 1, 5, 10, 50 μg/mL 농도로 37℃에서 30분간 반응시켰다.
아까시 꽃 1,054 g을 동결건조기 (FD 5512, IlshinBioBase Co., Yangju, Korea)로 건조하여 155.73 g의 건조 아까시 꽃을 얻은 후, 이를 분쇄하여 500 nm 이하의 분말로 제조하였다. 분말시료 10 g에 200 mL의 용매(70% 에탄올, 물)를 각각 가하여 상온에서 24시간 동안 진탕배양기(HB-201s, Hanbaik Co.
아까시 꽃(Robinia pseudoacacia L.)은 2009년 4월 경남 창원시 마산합포구 소재의 경남대학교 교정에서 채취하였다. 본 연구에 사용된 Folin-Ciocalteu 시약은 Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
데이터처리
각 항목에 따라 백분율과 평균치±표준오차(SE)를 구하고 각 군 간의 평균차이에 대한 유의성 검정을 위해 one-way 분산분석(ANOVA)을 시행하였다.
사후검증으로 항산화력 분석에는 Scheffe test를 이용하였으며 DNA 손상에 대한 각 추출물의 효과는 Duncan's multiple range test를 이용하였다.
총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능 그리고 환원력에 대한 데이터의 통계처리는 각 시료 당 3회 반복으로 행해졌으며 모든 자료의 분석은 SPSS package for Windows (Ver. 14)를 사용하여 처리하였다. 각 항목에 따라 백분율과 평균치±표준오차(SE)를 구하고 각 군 간의 평균차이에 대한 유의성 검정을 위해 one-way 분산분석(ANOVA)을 시행하였다.
사후검증으로 항산화력 분석에는 Scheffe test를 이용하였으며 DNA 손상에 대한 각 추출물의 효과는 Duncan's multiple range test를 이용하였다. 통계적 유의성은 95% 수준에서 평가하였다.
이론/모형
DPPH 라디칼 소거능은 Jeong SM 등(2004)의 방법에 준하여 시료 0.1 mL에 0.041 mM DPPH 용액 0.9 mL를 가한 후 상온에서 30분간 반응시켜 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 시료의 DPPH 라디칼 소거능은 아래의 식으로 계산하여 백분율로 나타내었다.
총 플라보노이드 함량은 vanillin 방법(Price ML 등 1978)으로 측정하였다. 즉, 각 시료 1 mL을 2% vanillin (8.
환원력은 Oyaizu M의 방법(1996)에 따라 측정하였다. 즉, 1 mL의 인산염 완충 용액(0.
성능/효과
1% DMSO를 처리한 정상 대조군 (Normal control, NC, Fig. 2A)의 DNA 손상정도가 7.4%인 것에 비해 200 μM의 H2O2를 처리한 양성대조군 (Positive control, PC, Fig. 2B)에서는 30.5% 정도로 DNA 손상이 유의적으로 많은 것을 확인하였다.
200 μM의 H2O2를 처리한 양성 대조군에 대해 DNA 손상 정도를 백분율로 환산하여 DNA 손상 억제력(DNA damage inhibition rate)으로 계산하였을 때, 물 추출물의 경우 46.5%, 에탄올 추출물의 경우 32.4%의 DNA 손상 감소 효과를 보였다(Fig. 2C, D).
용매에 따른 아까시 꽃의 추출물 수율은 Table 1에 나타내었다. 70% 에탄올 추출물은 44.87%로 물 추출물 38.75%보다 높은 수율을 보였다. 아까시 나무 부위별 실험결과 꽃 추출물의 수율은 95% 에탄올 추출물이 13.
438로 가장 높았으며 70% 에탄올보다 더 높은 경향을 보였다. Comet assay를 이용한 항유전독성의 효과 분석 결과, 물 추출물에서는 모든 농도에서 유의적인 DNA 손상 억제력을 보였으며, 에탄올 추출물에서는 고농도(10, 50 μg/mL)에서 DNA 손상이 감소되는 것을 알 수 있었다.
03 mg CE/g으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 대부분 70% 에탄올 추출물이 물 추출물 보다 더 높은 활성을 나타내었고, 환원력의 경우에는 물 추출물의 환원력은 1,000 mg/mL의 농도에서 0.438로 가장 높았으며 70% 에탄올보다 더 높은 경향을 보였다. Comet assay를 이용한 항유전독성의 효과 분석 결과, 물 추출물에서는 모든 농도에서 유의적인 DNA 손상 억제력을 보였으며, 에탄올 추출물에서는 고농도(10, 50 μg/mL)에서 DNA 손상이 감소되는 것을 알 수 있었다.
이 용매별 추출물을 이용하여 아까시 꽃의 항산화 활성을 조사하였다. 그 결과, 총 페놀 함량은 물 추출물이 9.07 mg GAE/g로 70% 에탄올 추출물보다 높았고, 총 플라보노이드 함량은 70% 에탄올 추출물에서 0.04 mg CE/g, 물 추출물은 0.03 mg CE/g으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 대부분 70% 에탄올 추출물이 물 추출물 보다 더 높은 활성을 나타내었고, 환원력의 경우에는 물 추출물의 환원력은 1,000 mg/mL의 농도에서 0.
이는 꽃 추출물에 함유된 플라보노이드를 비롯한 항산화 성분에 의한 것으로 보고된 바 있다 (Jeon GI 등 2009). 그러나 본 연구에서 아까시 꽃의 페놀 함량과 항산화력은 기존에 연구된 다른 종류의 꽃 추출물의 페놀 함량과 항산화력에 비해 비교적 낮은 수준인 반면 항유전독성 효과는 다른 꽃 추출물의 결과와 유사한 수준인 것으로 나타났다. 향후 아까시 꽃의 항유전독성 효과에 기여하는 물질 탐색 및 그 작용 기전 연구가 진행되어져야 할 것이다.
또한 Oh WG 등 (2008)에 의한 등나무 꽃 추출물의 항유전독성 연구 결과, 50 μg/mL의 농도로 처리한 흰색 꽃에서는 메탄올 추출물이 41.2%, 에탄올 추출물이 55.9%, 아세톤 추출물 64.7%, 물 추출물이 64.7%의 활성을 보인 것과 비교하면 본 연구의 아까시 꽃 추출물의 항유전독성 효과가 비교적 우수함을 알 수 있었다.
두 추출물 사이에 총 페놀 함량의 큰 차이를 나타내지 않았다. 물 추출물의 총 페놀 함량은 9.07 mg GAE/g 으로 70% 에탄올 추출물보다 조금 더 높게 나타났다. 진달래꽃의 물과 에탄올 추출물이 각각 328.
용매에 따른 아까시 꽃의 DPPH 라디칼 소거능을 Table 2에 나타내었다. 아까시 꽃 추출물의 농도가 증가할수록 DPPH 라디칼 소거능이 증가하였다. 전체적으로 70% 에탄올 추출물이 물 추출물 보다 더 높은 활성을 나타내었으며, 1,000 μg/mL의 농도에서 70% 에탄올 추출물과 물 추출물은 각각 14.
아까시 꽃물 추출물의 경우 200 μM H2O2를 처리한 양성 대조군에 비해 모든 농도(1, 5, 10, 50 μg/mL) 에서 유의적으로 DNA 손상을 감소시키는 것으로 나타났으며 농도 간의 유의적 차이는 보이지 않았다.
75%보다 높은 수율을 보였다. 아까시 나무 부위별 실험결과 꽃 추출물의 수율은 95% 에탄올 추출물이 13.93%, 물 추출물 31.80%인 결과(Park JS 2008)로 이번 실험결과보다 낮은 수율을 보였다. 이는 추출물을 제조하는 데 있어 에탄올의 농도, 건조방법, 추출 온도, 농축조건 등이 다르기 때문에 나타난 차이로 볼 수 있다.
에탄올 추출물의 경우 10, 50 μg/mL 농도에서만 양성 대조군에 비해 유의적인 감소효과가 있는 것으로 나타났다.
전체적으로 70% 에탄올 추출물이 물 추출물 보다 더 높은 활성을 나타내었으며, 1,000 μg/mL의 농도에서 70% 에탄올 추출물과 물 추출물은 각각 14.06과 10.91%의 DPPH 라디칼 소거능을 보였다.
후속연구
그러나 본 연구에서 아까시 꽃의 페놀 함량과 항산화력은 기존에 연구된 다른 종류의 꽃 추출물의 페놀 함량과 항산화력에 비해 비교적 낮은 수준인 반면 항유전독성 효과는 다른 꽃 추출물의 결과와 유사한 수준인 것으로 나타났다. 향후 아까시 꽃의 항유전독성 효과에 기여하는 물질 탐색 및 그 작용 기전 연구가 진행되어져야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
아까시 꽃의 화학 조성은 무엇으로 이루어져 있는가?
아까시 꽃은 꿀을 채취하는 주요 소재이며 우리나라가 궁핍한 시기에 간식거리로 널리 식용되기도 하였다. 아까시 꽃의 화학조성은 수분함량이 86.6%, 건물량 기준으로 조단백질 24.55%, 조회분 8.51% 및 총당 40.97%이며 아스코르브산도 160.44 mg% 함유되어 있으며 그 외 유리당, 무기질의 함량 또한 비교적 높은 것으로 보고되었다(Kwon JH 등 1995). 아까시 꽃의 첨가가 전통주의 생리기능성에 미치는 영향 연구(Seo SB 등 2002)에서 아까시 꽃의 안지오텐신 전환효소 및 tyrosinase 저해활성이 확인되었으며, 이외에도 아까시 꽃의 지질성분에 관한 연구 (Shin SR 등 1993), 아까시 나무 뿌리껍질의 성분(Kwon YS 등 2000)에 대한 연구가 보고되었다.
아까시나무 꽃과 뿌리에 관해 어떤 연구가 이루어져 있는가?
44 mg% 함유되어 있으며 그 외 유리당, 무기질의 함량 또한 비교적 높은 것으로 보고되었다(Kwon JH 등 1995). 아까시 꽃의 첨가가 전통주의 생리기능성에 미치는 영향 연구(Seo SB 등 2002)에서 아까시 꽃의 안지오텐신 전환효소 및 tyrosinase 저해활성이 확인되었으며, 이외에도 아까시 꽃의 지질성분에 관한 연구 (Shin SR 등 1993), 아까시 나무 뿌리껍질의 성분(Kwon YS 등 2000)에 대한 연구가 보고되었다. 아까시 나무와 아까시꽃에 대한 여러 가지 연구가 보고되어 있지만 항산화 활성에 대한 연구는 아직까지 미미한 실정이다.
아까시나무란?
아까시나무(Robinia pseudoacacia L.)는 콩과식물에 속하며 북아메리카 원산의 낙엽교목으로 수피는 황갈색이고 세로로 갈라지며 낙엽이 변한 가시가 있으며 우리나라 전역에 분포하고 있다(Choi DH 등 2002). 아까시 꽃은 꿀을 채취하는 주요 소재이며 우리나라가 궁핍한 시기에 간식거리로 널리 식용되기도 하였다.
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