[국내논문]쇠비름 추출물의 항산화 효과 및 Helicobacterpylori에 대한 항균 활성 The Antioxidant Effect of Portulaca oleracea Extracts and Its Antimicrobial Activity on Helicobacter pylori원문보기
본 연구에서는 쇠비름 추출물의 항산화 효과 및 위궤양 유발 병원균으로 잘 알려진 Helicobacter pylori에 대한 항균 효과를 알아보고자 하였다. 쇠비름의 유기용매 추출물의 항산화 효과는 총 페놀 함량, 전자공여능, SOD 유사활성, TBARS 등을 통하여 검증하였다. 쇠비름의 총 페놀 함량은 약탕기 추출물에서 72.2 mg%로 가장 높게 나타났고, 전자공여능은 ethyl acetate 분획물이 91.8%와 methanol 분획물이 90.6%로 나타났다. SOD 유사활성은 2.5 mg/$m{\ell}$의 농도에서 ethyl acetate 분획물 17.4%와 petroleum ether 분획물 16.4%로 높게 나타났다. 쇠비름의 TBARS에 의한 항산화 효과는 유의적으로 나타나지 않았다. Paper disc 법에 의한 Helicobacter pylori 항균 활성의 경우, 쇠비름 추출물의 농도가 증가할수록 inhibition zone 크기가 증가하였고, 쇠비름의 petroleum ether 분획물 10,000 ppm 농도에서 가장 큰 활성이 나타났다.
본 연구에서는 쇠비름 추출물의 항산화 효과 및 위궤양 유발 병원균으로 잘 알려진 Helicobacter pylori에 대한 항균 효과를 알아보고자 하였다. 쇠비름의 유기용매 추출물의 항산화 효과는 총 페놀 함량, 전자공여능, SOD 유사활성, TBARS 등을 통하여 검증하였다. 쇠비름의 총 페놀 함량은 약탕기 추출물에서 72.2 mg%로 가장 높게 나타났고, 전자공여능은 ethyl acetate 분획물이 91.8%와 methanol 분획물이 90.6%로 나타났다. SOD 유사활성은 2.5 mg/$m{\ell}$의 농도에서 ethyl acetate 분획물 17.4%와 petroleum ether 분획물 16.4%로 높게 나타났다. 쇠비름의 TBARS에 의한 항산화 효과는 유의적으로 나타나지 않았다. Paper disc 법에 의한 Helicobacter pylori 항균 활성의 경우, 쇠비름 추출물의 농도가 증가할수록 inhibition zone 크기가 증가하였고, 쇠비름의 petroleum ether 분획물 10,000 ppm 농도에서 가장 큰 활성이 나타났다.
This study was performed to investigate the effect of Portulaca oleracea extract on the antioxidant and antimicrobial activities against Helicobacter pylori. The each solvent extracts prepared from Portulaca oleracea were investigated by measuring total phenolic compounds, electron donating ability,...
This study was performed to investigate the effect of Portulaca oleracea extract on the antioxidant and antimicrobial activities against Helicobacter pylori. The each solvent extracts prepared from Portulaca oleracea were investigated by measuring total phenolic compounds, electron donating ability, superoxide dismutase-like ability and thiobarbituric acid reactive substances The herb extractor extract yielded the highest content of total phenolic compounds(72.2 mg%). The electron donating abilities(EDA) of ethyl acetate and methanol extracts showed high antioxidant activity. The superoxide dismutase (SOD)-like abilities of ethyl acetate and petroleum ether extracts also showed some activity. The antioxidant activity of thiobarbituric acid reactive substances was not significant. The petroleum ether extract of Portulaca oleracea showed the highest antimicrobial activity at 10,000 ppm concentration.
This study was performed to investigate the effect of Portulaca oleracea extract on the antioxidant and antimicrobial activities against Helicobacter pylori. The each solvent extracts prepared from Portulaca oleracea were investigated by measuring total phenolic compounds, electron donating ability, superoxide dismutase-like ability and thiobarbituric acid reactive substances The herb extractor extract yielded the highest content of total phenolic compounds(72.2 mg%). The electron donating abilities(EDA) of ethyl acetate and methanol extracts showed high antioxidant activity. The superoxide dismutase (SOD)-like abilities of ethyl acetate and petroleum ether extracts also showed some activity. The antioxidant activity of thiobarbituric acid reactive substances was not significant. The petroleum ether extract of Portulaca oleracea showed the highest antimicrobial activity at 10,000 ppm concentration.
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문제 정의
pylori를 억제시킬 수 있는 물질을 탐색하는 연구가 관심을 끌고 있다(Rhee 등 1988; Rhee 등 1990; Baik 등 1996). 따라서 본 연구에서는 식용 가능한 쇠비름을 다양한 유기용매 분획으로 추출하여 이들의 항산화 효과를 검정하고자 하였고, H. pylori에 대한 항균 활성을 검색하여 효과적인 기능성 바이오식품 신소재로서의 활용 가능성을 모색하고자 하였다.
본 연구에서는 쇠비름 추출물의 항산화 효과 및 위궤양 유발 병원균으로 잘 알려진 Helicobacter pylori에 대한 항균 효과를 알아보고자 하였다. 쇠비름의 유기용매 추출물의 항산화 효과는 총 페놀 함량, 전자공여능, SOD 유사활성, TBARS 등을 통하여 검증하였다.
가설 설정
2) Means with different letters in same column are significantly different at p<0.05.
따라서 본 실험에서는 free radical인 α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl(DPPH)를 이용하여 쇠비름의 각 용매별 분획 추출물의 전자공여능을 조사하였고, 그 결과를 Table 2에 나타내었다.
본 연구에서는 쇠비름 추출물의 항산화 효과 및 위궤양 유발 병원균으로 잘 알려진 Helicobacter pylori에 대한 항균 효과를 알아보고자 하였다. 쇠비름의 유기용매 추출물의 항산화 효과는 총 페놀 함량, 전자공여능, SOD 유사활성, TBARS 등을 통하여 검증하였다. 쇠비름의 총 페놀 함량은 약탕기 추출물에서 72.
대상 데이터
본 실험에 사용한 쇠비름은 경북 경산군 인근 농가 지역에서 자생하는 것을 8～9월 사이에 채취하였으며, 이물질을 제거한 후 －20℃ 냉동고(LG 냉동고, FC-A12AD, Korea)에 보관하면서 시료로 사용하였다.
실험에 사용한 균주는 위, 십이지장 궤양 원인균인 H. pylori ATCC 49503로서 유전자 은행에서 분양을 받아 사용하였다. H.
데이터처리
통계 처리는 SPSS(Statistical Package for Social Science, version 14.0)를 이용하여 분산분석(ANOVA)과 Duncan의 다범위 검정법(Duncan's multiple range test)으로 시료 간의 유의적 차이를 검증하였다.
이론/모형
전자 공여능은 Blois의 방법(Blois MS 1958)에 따라 쇠비름 추출물 건조 시료를 70% ethanol로 2.5 ㎎/㎖의 농도로 희석하여 0.5 ㎖를 시험관에 취하고, 4.0×10－4M DPPH 용액(50% ethanol에 용해) 5 ㎖를 가하여 10분간 25℃에서 반응시킨후 Spectrophotometer(Kortron Instrument, Uvikon 930, Switzerland)로 517 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 다음 공식에 의해 전자 공여능을 계산하였다.
총 페놀 화합물의 함량은 Swain 등(1959)의 방법으로 측정하였다. 쇠비름 추출물 건조 시료를 70% ethanol로 5 ㎎/㎖의 농도로 희석하여 1 ㎖를 시험관에 취하고, 10% sodium carbonate 용액 1 ㎖를 넣어 혼합한 후 50% Folin-Ciocalteu's reagent 1㎖를 첨가하였다.
Marklund & Marklund의 방법(Marklund & Marklund 1975)에 따라 쇠비름 추출물 건조 시료를 70% ethanol 로 1 ㎎/㎖의 농도로 희석하여 0.2 ㎖를 시험관에 취하고, pH 8.5로 보정한 Tris HCl buffer(50 mM tris(hydroxy methyl) amino-methane +10 mM EDTA) 2.6 ㎖와 7.2 mM pyrogallol 0.2 ㎖를 가하고 25℃에서 10분간 방치한 후 1N HCl 1 ㎖로 반응 정지시키고, Spectrophotometer(Kortron Instrument Uvikon 930, Switzerland)를 사용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다.
Buege와 Aust의 방법(Buege & Aust 1978)에 따라 1% linoleic acid(증류수에 용해)와 1% Tween 40(Sigma, U.S.A)을 혼합하고, 이것 0.8 ㎖에 쇠비름 추출물 0.2 ㎖(1 ㎎/㎖)를 혼합한 후 50℃ shaking water bath(JEIO TECH BS-11, Korea)에서 75 rpm 으로 10시간 반응시킨 후 TBA/TCA 용액(0.375% 2-thiobar bituric acid와 15% trichloroacetic acid를 1:1로 혼합) 2 ㎖를 가하여 100℃에서 15분간 끓이고, 4℃에서 10분간 냉각시킨 후 centrifuge(Vision VS-5500CFN, Korea)에서 1,000 rpm에서 15분간 원심분리한 후 25℃에서 10분 동안 방치한 뒤 상청액만을 spectrophotometer(Kortron Instrument, Uvikon 930, Switzerland)를 사용하여 532 nm에서 흡광도를 측정하였다.
성능/효과
쇠비름의 각종 유기용매 추출물 및 수용성 분획물의 총 페놀 함량을 측정하여 Table 1과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 총 페놀 화합물 함량은 쇠비름 약탕기 추출물에서 72.17 ㎎%로 유의적으로 높게 나타났다. 그 다음으로 ethyl acetate 추출물 52.
17 ㎎%로 유의적으로 높게 나타났다. 그 다음으로 ethyl acetate 추출물 52.45 ㎎%, methanol 추출물 47.17 ㎎%, 증류수 추출물 25.93 ㎎%, chloroform 추출물 24.84 ㎎%로 나타났으며, petroleum ether 추출물에서는 19.99 ㎎%로 가장 낮은 총 페놀 화합물 함량을 나타내었다. 일반적으로 하나 이상의 수산기로 치환된 방향족 환을 가지고 있는 식물성분을 페놀성 물질이라고 하는데, 보통 phenol성 물질은 에테르 결합에 의하여 당이나 단백질과 결합하여 배당체로 존재하는 경우가 많아 극성용매에 잘 녹는다는 연구(Woo WS 1995; Cha 등 1999)와 일치하는 결과를 나타내었다.
쇠비름의 증류수 추출물은 2.9×10－3μM로 나타났으며 petroleum ether 추출물, chloroform 추출물, ethyl acetate 추출물, 약탕기 추출물에서는 TBARS 값이 대조군보다 높게 나타났으므로 TBARS에 의한 항산화 효과는 나타나지 않았다.
따라서 본 실험에서는 free radical인 α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl(DPPH)를 이용하여 쇠비름의 각 용매별 분획 추출물의 전자공여능을 조사하였고, 그 결과를 Table 2에 나타내었다. 쇠비름의 ethyl acetate 추출물이 91.74%로 활성이 가장 높게 나타났으며, methanol 추출물이 90.63%, 약탕기 추출물이 88.94%, 증류수 추출물은 81.94% 순으로 나타났다. 또한 양성대조군인 butyl hydroxy toluene(BHT)와의 활성을 비교하면 BHT 74.
94% 순으로 나타났다. 또한 양성대조군인 butyl hydroxy toluene(BHT)와의 활성을 비교하면 BHT 74.86%로 쇠비름의 ethyl acetate 추출물, methanol 추출물, 약탕기 추출물, 증류수 추출물이 유의적으로 더 높은 전자공여능을 나타냄을 알 수 있었다. Dong 등(2004)도 정향의 증류수 추출물과 methanol 추출물에서 높은 전자공여능을 보고하였으며, Kim 등(1996)은 대나무잎(Sasa coreana Nakai)의 각종 분획 추출물에 대한 전자공여능은 n-butanol >water >ethyl acetate >diethyl ether 순으로 일반적으로 극성이 높아질수록 전자공여능이 증가되어진다고 보고하였다.
쇠비름의 각 용매별 분획 추출물의 SOD 유사 활성을 조사한 결과는 Table 3과 같았다. SOD 유사 활성은 쇠비름의 ethyl acetate 추출물에서 17.38%로 유의적으로 가장 높은 활성을 나타내었다. 다음으로 petroleum ether 추출물 16.
38%로 유의적으로 가장 높은 활성을 나타내었다. 다음으로 petroleum ether 추출물 16.40%, chloroform 추출물 16.39%, 증류수 추출물 15.91% 순으로 나타났다. 양성 대조군 butyl hydroxy toluene(BHT)를 사용하여 활성을 비교해 보면 ethyl acetate 추출물, petroleum ether 추출물, chloroform 추출물, 증류수 추출물은 BHT 12.
91% 순으로 나타났다. 양성 대조군 butyl hydroxy toluene(BHT)를 사용하여 활성을 비교해 보면 ethyl acetate 추출물, petroleum ether 추출물, chloroform 추출물, 증류수 추출물은 BHT 12.69%보다 높은 SOD 유사 활성을 나타내었다. 반면, 쇠비름의 약탕기 추출물 11.
Paper disc 방법으로 쇠비름의 각종 유기용매 추출물 및 수용성 분획물을 Helicobacter pylori에 적용시켜 항균 실험해본 결과는 Table 5와 같았다. Helicobacter pylori에 대한 쇠비름의 petroleum ether, chloroform, ethyl acetate, methanol 분획물 및 증류수 추출물, 약탕기 추출물의 항균 활성은 disc에 점적한 쇠비름의 각종 추출물의 농도가 증가할수록 항균 활성이 크게 나타남을 알 수 있었다. 즉, 농도가 증가할수록 항균활성을 나타내는 inhibition zone의 크기가 증가하여 쇠비름의 petroleum ether 분획물의 경우 10,000 ppm 농도에서 clear zone 20 ㎜로 가장 큰 활성을 나타내었다(Fig.
Helicobacter pylori에 대한 쇠비름의 petroleum ether, chloroform, ethyl acetate, methanol 분획물 및 증류수 추출물, 약탕기 추출물의 항균 활성은 disc에 점적한 쇠비름의 각종 추출물의 농도가 증가할수록 항균 활성이 크게 나타남을 알 수 있었다. 즉, 농도가 증가할수록 항균활성을 나타내는 inhibition zone의 크기가 증가하여 쇠비름의 petroleum ether 분획물의 경우 10,000 ppm 농도에서 clear zone 20 ㎜로 가장 큰 활성을 나타내었다(Fig. 2). 또한 petroleum ether 분획물은 2,500 ppm, 5,000 ppm 농도에서도 17 ㎜의 inhibition zone을 드러내어 높은 항균력을 나타내 주었다.
또한 petroleum ether 분획물은 2,500 ppm, 5,000 ppm 농도에서도 17 ㎜의 inhibition zone을 드러내어 높은 항균력을 나타내 주었다. 쇠비름의 chloroform, ethyl acetate, methanol 분획물 순으로 Helicobacter pylori에 대한 높은 항균력을 보여주었다. 한편, 쇠비름의 수용성 분획물에서는 유기용매 분획물보다 항균력이 크게 나타나지 않았고, 10,000 ppm 농도에서만 항균 활성이 나타났다.
쇠비름의 chloroform, ethyl acetate, methanol 분획물 순으로 Helicobacter pylori에 대한 높은 항균력을 보여주었다. 한편, 쇠비름의 수용성 분획물에서는 유기용매 분획물보다 항균력이 크게 나타나지 않았고, 10,000 ppm 농도에서만 항균 활성이 나타났다. 이와 같이 쇠비름의 Helicobacter pylori에 대한 항균성 물질은 특정 용매에서만 용출되는 것이 아니라 일부 다른 용매에서도 용출되는 성분으로 한 가지가 아닌 여러 가지 성분이 복합된 것으로 보여진다.
쇠비름의 유기용매 추출물의 항산화 효과는 총 페놀 함량, 전자공여능, SOD 유사활성, TBARS 등을 통하여 검증하였다. 쇠비름의 총 페놀 함량은 약탕기 추출물에서 72.2 ㎎%로 가장 높게 나타났고, 전자공여능은 ethyl acetate 분획물이 91.8%와 methanol 분획물이 90.6%로 나타났다. SOD 유사활성은 2.
6%로 나타났다. SOD 유사활성은 2.5 ㎎/㎖의 농도에서 ethyl acetate 분획물 17.4%와 petroleum ether 분획물 16.4%로 높게 나타났다. 쇠비름의 TBARS에 의한 항산화 효과는 유의적으로 나타나지 않았다.
쇠비름의 TBARS에 의한 항산화 효과는 유의적으로 나타나지 않았다. Paper disc 법에 의한 Helicobacter pylori 항균 활성의 경우, 쇠비름 추출물의 농도가 증가할수록 inhibition zone의 크기가 증가하였고, 쇠비름의 petroleum ether 분획물 10,000 ppm 농도에서 가장 큰 활성이 나타났다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Helicobacter pylori 균이란 무엇인가?
한편, 만성 위, 십이지장 질병과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려진 Helicobacter pylori 균은 만곡형 또는 S자형의 그람 음성 간균으로 크기는 0.4～1.25 ㎛ 정도이며 pH 7.0～7.4, 30～37℃의 미호기적 환경에서 잘 자란다(Goodwin & Worsiey 1993). 국내 정상 성인의 H.
항산화 작용을 가진 천연물의 역할은 무엇인가?
한편, 류마티스성 관절염이나 파킨슨병, 알츠하이머병, 암, 세포 노화 등은 활성산소에 의해 유발된다고 알려져 있고, 이를 억제하기 위한 항산화성 물질로는 vitamin C, tocopherol, carotenoids, flavonoids 등의 천연 항산화제와 butylated hydroxy anisol(BHA) 및 butylated hydroxy toluene(BHT) 등의 합성 항산화제 등이 있다(Shin DH 1996). 항산화 작용을 가진 천연물의 역할은 매우 중요한데, 이러한 천연 성분들은 항산화 방어 시스템 구축에 있어서 항산화제와 chelating agent로서의 역할을 하며, 체내에서 과잉 생산된 과잉 활성 산소를 감소시켜 질병을 예방할 수 있다고 한다(Cha 등 1998).
쇠비름은 어떤 성분을 포함하고 있는가?
쇠비름은 양념 등으로 버무려서 식용하거나 약재로 활용되어 왔으며, 과거 선조들의 민간요법에서는 충독, 사독 등의 각종 독소 성분에 대한 해독제로도 사용되었다(Youk CS 1989). 성분으로 L-noradrenaline, dopamine, dopa 등을 포함하고 있으며, 그 외 K와 많은 양의 organic acid, glutamic acid, aspartic acid, alanine 등이 있다(Peng 등 1961; Mohamed & Hussein 1994). 한편, 류마티스성 관절염이나 파킨슨병, 알츠하이머병, 암, 세포 노화 등은 활성산소에 의해 유발된다고 알려져 있고, 이를 억제하기 위한 항산화성 물질로는 vitamin C, tocopherol, carotenoids, flavonoids 등의 천연 항산화제와 butylated hydroxy anisol(BHA) 및 butylated hydroxy toluene(BHT) 등의 합성 항산화제 등이 있다(Shin DH 1996).
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