남천(Nandina domestica) 열매를 물과 에탄올 추출 후 극성이 상이한 유기용매를 순차적으로 분획하여 각 추출물의 생리활성을 측정하였다. 폴리페놀은 EE(ethyl acetate fraction of ethanol extract)에서 922.22 mg/g이었으며, 플라보노이드는 EB(butanol fraction of ethanol extract)에서 282.49 mg/g을 함유하였다. WA(aqueous of water extract)와 EH(n-hexane fraction of ethanol extract)는 0.1 mg/mL에서 93% 이상의 전자공여활성을 나타내었으며, 분획물의 농도 증가에 따른 전자공여능의 유의적 차이는 없었다. SOD 유사활성은 1.0 mg/mL의 EA(aqueous of ethanol extract)에서 56.36%로 가장 우수하였으며, EH와 EC(chloroform fraction of ethanol extract)에서도 50% 이상의 활성을 나타내었다. 아질산염 소거는 pH 1.2의 EC에서 82.03%로 가장 높았다. Xanthine oxidase 저해율은 0.5 mg/mL에서 WE를 제외한 모든 분획물에서 90% 이상의 저해율을 나타내었으나, WE는 46.75%로 가장 우수한 tyrosinase 저해효과를 나타내었다. 이상의 결과 남천 열매 분획물은 다량의 폴리페놀과 플라보노이드를 함유하고 생리활성 효과가 우수하여 천연 항산화 제재 및 이를 이용한 의약품 개발 가능성을 지닌 약용 식물자원인 것으로 판단된다.
남천(Nandina domestica) 열매를 물과 에탄올 추출 후 극성이 상이한 유기용매를 순차적으로 분획하여 각 추출물의 생리활성을 측정하였다. 폴리페놀은 EE(ethyl acetate fraction of ethanol extract)에서 922.22 mg/g이었으며, 플라보노이드는 EB(butanol fraction of ethanol extract)에서 282.49 mg/g을 함유하였다. WA(aqueous of water extract)와 EH(n-hexane fraction of ethanol extract)는 0.1 mg/mL에서 93% 이상의 전자공여활성을 나타내었으며, 분획물의 농도 증가에 따른 전자공여능의 유의적 차이는 없었다. SOD 유사활성은 1.0 mg/mL의 EA(aqueous of ethanol extract)에서 56.36%로 가장 우수하였으며, EH와 EC(chloroform fraction of ethanol extract)에서도 50% 이상의 활성을 나타내었다. 아질산염 소거는 pH 1.2의 EC에서 82.03%로 가장 높았다. Xanthine oxidase 저해율은 0.5 mg/mL에서 WE를 제외한 모든 분획물에서 90% 이상의 저해율을 나타내었으나, WE는 46.75%로 가장 우수한 tyrosinase 저해효과를 나타내었다. 이상의 결과 남천 열매 분획물은 다량의 폴리페놀과 플라보노이드를 함유하고 생리활성 효과가 우수하여 천연 항산화 제재 및 이를 이용한 의약품 개발 가능성을 지닌 약용 식물자원인 것으로 판단된다.
This study was carried out to compare the antioxidative effects of various Nandina domestica fruits extracts. Organic fractions, including n-hexane, chloroform, ethyl acetate, and butanol fractions, were obtained from the water and ethanol extracts of N. domestica fruits. The phenolic compound conte...
This study was carried out to compare the antioxidative effects of various Nandina domestica fruits extracts. Organic fractions, including n-hexane, chloroform, ethyl acetate, and butanol fractions, were obtained from the water and ethanol extracts of N. domestica fruits. The phenolic compound content of the EE fraction was 922.22 mg/g. The flavonoid compound content was highest in the EB fraction (282.49 mg/g). The electron-donating ability was highest (93%) in the WA and EH fractions at 0.1 mg/mL. The SOD-like activity was showed the highest in the EA fraction (56.36%), and EH and EC both showed higher than 50% activity. The nitrite-scavenging ability of the EC fraction at 1.0 mg/mL under pH 1.2 conditions was 82.03%. The xanthine oxidase inhibitory activities of all the fractions, except WE, were higher than 90% at 0.5 mg/mL. The effect of tyrosinase inhibition was highest in the WE fraction (46.75%). These results show that the N. domestica fruits fractions contained high levels of polyphenol and flavonoid compounds, along with excellent antioxidative effects. This suggests that N. domestica fruits can be used as a functional material.
This study was carried out to compare the antioxidative effects of various Nandina domestica fruits extracts. Organic fractions, including n-hexane, chloroform, ethyl acetate, and butanol fractions, were obtained from the water and ethanol extracts of N. domestica fruits. The phenolic compound content of the EE fraction was 922.22 mg/g. The flavonoid compound content was highest in the EB fraction (282.49 mg/g). The electron-donating ability was highest (93%) in the WA and EH fractions at 0.1 mg/mL. The SOD-like activity was showed the highest in the EA fraction (56.36%), and EH and EC both showed higher than 50% activity. The nitrite-scavenging ability of the EC fraction at 1.0 mg/mL under pH 1.2 conditions was 82.03%. The xanthine oxidase inhibitory activities of all the fractions, except WE, were higher than 90% at 0.5 mg/mL. The effect of tyrosinase inhibition was highest in the WE fraction (46.75%). These results show that the N. domestica fruits fractions contained high levels of polyphenol and flavonoid compounds, along with excellent antioxidative effects. This suggests that N. domestica fruits can be used as a functional material.
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문제 정의
본 연구는 천연유래 항산화 물질에 대한 연구의 일환으로 남천 열매의 합성항산화제의 대체 원료로서의 가능성을 알아보기 위하여 남천 분획물에 함유된 폴리페놀과 플라보노이드 화합물의 함량을 측정하고, 각 분획물을 일정농도로 희석하여 전자공여, superoxide dismutase(SOD) 유사활성, 아질산염 소거 및 xanthine oxidase와 tyrosinase 저해활성을 측정하여 남천 열매의 생리활성 효능을 측정하였다.
가설 설정
1)All values are mean±SD of triplicate determinations.
제안 방법
2 mL 첨가하여 25℃에서 2분간 반응시킨 후, 생성된 DOPA chrome을 spectrophotometer를 사용하여 475 nm에서 측정하였다. 각 분획물 시료의 첨가구와 무첨가구의 흡광도 감소율을 백분율(%)로 하여 tyrosinase 저해율로 나타내었다.
각 분획물을 일정농도로 80% ethanol에 희석한 다음 Nieva Moreno 등(15)의 방법을 변형하여, 추출액 0.1 mL에 80% ethanol 0.4 mL를 첨가하여 혼합한 후 10% aluminum nitrate 0.1 mL와 1 M potassium acetate 0.1 mL 그리고 80% ethanol 4.3 mL를 가하여 25℃에서 40분간 반응시킨 후 415 nm에서 흡광도를 측정하는 방법으로 구하였다. 총 플라보노이드 정량은 quercetin(Sigma-Aldrich Co.
남천 열매 분획물의 생리활성 측정을 위하여 생체 1 kg 당 각각 10배의 증류수와 80% 에탄올을 가하여 80℃와 60℃의 조건으로 3시간 추출한 후 여과하는 과정을 3회 반복하였다. 모아진 증류수와 에탄올 추출물은 rotatory vacuum evaporator(Eyela 400 series, Tokyo, Japan)를 이용하여 1/10으로 농축하였으며, 이를 극성이 다른 유기용매(n-hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol)를 Fig.
남천(Nandina domestica) 열매를 물과 에탄올 추출 후 극성이 상이한 유기용매를 순차적으로 분획하여 각 추출물의 생리활성을 측정하였다. 폴리페놀은 EE(ethyl acetate fraction of ethanol extract)에서 922.
각 분획물은 rotatory vacuum evaporator와 건조기를 사용하여 용매를 제거한 후 4℃ 냉장실에 저장하면서 본 실험을 위한 시료로 사용하였다. 대조구는 추출물 대신 천연 항산화제인 ascorbic acid(SigmaAldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 추출물과 동일한 농도로 첨가하여 생리활성 효과를 비교하였다.
남천 열매 분획물의 생리활성 측정을 위하여 생체 1 kg 당 각각 10배의 증류수와 80% 에탄올을 가하여 80℃와 60℃의 조건으로 3시간 추출한 후 여과하는 과정을 3회 반복하였다. 모아진 증류수와 에탄올 추출물은 rotatory vacuum evaporator(Eyela 400 series, Tokyo, Japan)를 이용하여 1/10으로 농축하였으며, 이를 극성이 다른 유기용매(n-hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol)를 Fig. 1과 같이 가하여 순차적으로 분획하였다. 각 분획물은 rotatory vacuum evaporator와 건조기를 사용하여 용매를 제거한 후 4℃ 냉장실에 저장하면서 본 실험을 위한 시료로 사용하였다.
4 mL 첨가하여 혼합한 후, 실온에서 15분간 반응시켰다. 반응시킨 시료를 spectrophotometer를 사용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였고 분획물 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도 차이를 백분율(%)로 아질산염 소거능으로 나타내었다.
1 mL를 가하여 반응을 정지시켰다. 반응액 중 산화된 pyrogallol의 양은 spectrophotometer를 사용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하여 분획물 첨가구와 무첨가구의 흡광도의 차이를 백분율(%)로 하여 남천 열매 분획물의 SOD 유사활성 효과로 나타내었다.
총 플라보노이드 정량은 quercetin(Sigma-Aldrich Co.)을 이용하여 최종농도가 0, 10, 25, 50, 100, 250 μg/mL가 되도록 취하여 위와 동일한 방법으로 측정한 표준곡선으로부터 각 분획물에 함유된 플라보노이드 함량을 산출하였다.
폴리페놀 정량은 tannic acid(SigmaAldrich Co.)를 이용하여 최종농도가 0, 25, 50, 100, 250, 500 μg/mL가 되도록 취하여 흡광도를 측정한 표준곡선으로부터 각 분획물에 함유된 폴리페놀 화합물 함량을 산출하였다.
대상 데이터
1과 같이 가하여 순차적으로 분획하였다. 각 분획물은 rotatory vacuum evaporator와 건조기를 사용하여 용매를 제거한 후 4℃ 냉장실에 저장하면서 본 실험을 위한 시료로 사용하였다. 대조구는 추출물 대신 천연 항산화제인 ascorbic acid(SigmaAldrich Co.
본 실험 재료는 2007년 10월경에 경북 경산시 일대에서 성숙된 남천(N. domestica)의 열매를 채집하여 흐르는 물에 수회 세척하고 물기를 제거하여 6시간 음건한 후, -70℃에서 보관하면서 추출 시료로 사용하였다.
플라보노이드 화합물은 EB 282.49 mg/g> WB(butanol fraction of water extract) 180.76 mg/g> WE(ethyl acetate fraction of water extract) 127.03 mg/g의 순으로 플라보노이드를 함유하였다(Table 1).
데이터처리
2)Values with different small and capital letters in superscripts within the same row and column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
2)Values with different small letters in superscripts within a row are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
실험은 독립적으로 3회 반복하였으며, 결과는 통계프로그램 SPSS(version 18.0, Package for Social Science, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 평균(mean)±표준편차(standard deviation)로 표시하였고, 각 군 간의 통계적 유의성 검정은 ANOVA test(one-way analysis of variance test)를 실시한 후 유의성이 있는 경우, p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test로 사후 검정하였다.
이론/모형
Marklund와 Marklund(17)의 방법에 따라 hydrogen peroxide로 전환시키는 반응을 촉매하는 pyrogallol의 생성량을 측정하여 SOD 유사활성으로 나타내었다. 일정농도의 시료 0.
Tyrosinase 저해 활성은 Yagi 등(20)의 방법에 따라 0.175 M sodium phosphate buffer(pH 6.8) 0.5 mL에 10 mM의 3,4-dihydroxy-L-phenyl-alanine(L-DOPA, Sigma-Aldrich Co.)를 녹인 기질액 0.2 mL와 일정농도로 희석한 남천 열매 분획물 0.1 mL를 혼합한 용액에 mushroom tyrosinase(110 U/mL) 0.2 mL 첨가하여 25℃에서 2분간 반응시킨 후, 생성된 DOPA chrome을 spectrophotometer를 사용하여 475 nm에서 측정하였다.
Xanthine oxidase 저해 활성은 Stirpe와 Corte(19)의 방법에 따라 일정 농도로 희석한 시료 0.1 mL에 0.1 M potassium phosphate buffer(pH 7.5) 0.6 mL와 xanthine 2 mM을 녹인 기질액 0.2 mL를 첨가하였다.
남천의 각 분획물에 대한 전자공여능은 Blois(16)의 방법에 따라 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl(DPPH, Sigma-Aldrich Co.)에 대한 수소공여 효과로 측정하였다. 일정 농도의 시료 2 mL를 absolute ethanol에 0.
아질산염(NaNO2) 소거 작용은 Kato 등(18)의 방법에 따라 1 mM의 NaNO2 용액 2 mL에 일정 농도의 남천 열매 분획물을 첨가하고, 여기에 0.1 N HCl(pH 1.2)과 0.2 M citrate buffer를 사용하여 반응용액의 pH를 각각 1.2, 3.0, 6.0으로 조정한 후, 반응용액의 부피를 10 mL로 하여 37℃에서 1시간 동안 반응시킨 후 각각 1 mL씩 취하였다. 여기에 2% acetic acid를 5 mL를 첨가하고, griess reagent(A : B=1:1, A: 1% sulfanilic acid in 30% acetic acid, B: 1% naphthylamine in 30% acetic acid) 0.
성능/효과
DPPH를 이용한 남천 열매 용매별 추출물의 농도별 전자 공여능을 측정한 결과는 Table 2와 같이 에탄올 추출물 후 분획된 EH(n-hexane fraction of ethanol extract)와 EE가 1.0 mg/mL에서 95% 이상으로 가장 우수한 전자공여효과를 보였다. WA(aqueous of fraction of water extract)와 EH는 0.
65%)와 유사한 활성을 보였다. SOD 유사활성율은 물보다 에탄올 추출 분획물에서 더 높은 효과를 나타내었으나, butanol 층은 WB가 EB보다 약 2배 높은 활성을 나타내었다.
1 mg/mL에서 93% 이상의 전자공여활성을 나타내었으며, 분획물의 농도 증가에 따른 전자공여능의 유의적 차이는 없었다. SOD 유사활성은 1.0 mg/mL의 EA(aqueous of ethanol extract)에서 56.36%로 가장 우수하였으며, EH와 EC(chloroform fraction of ethanol extract)에서도 50% 이상의 활성을 나타내었다. 아질산염 소거는 pH 1.
49 mg/g을 함유하였다. WA(aqueous of water extract)와 EH(n-hexane fraction of ethanol extract)는 0.1 mg/mL에서 93% 이상의 전자공여활성을 나타내었으며, 분획물의 농도 증가에 따른 전자공여능의 유의적 차이는 없었다. SOD 유사활성은 1.
1 mg/mL에서 93% 이상의 활성을 나타내었다. WA와 EA(aqueous of ethanol extract)는 0.5 mg/mL의 농도에서 가장 높은 활성을 나타내었으며, 농도가 증가함에 따라 점차 전자공여능이 감소하였으나 WA는 유의적 차이는 없었다. Park(21)은 머루종실의 ethyl acetate 층 94.
03%로 가장 높았다. Xanthine oxidase 저해율은 0.5 mg/mL에서 WE를 제외한 모든 분획물에서 90% 이상의 저해율을 나타내었으나, WE는 46.75%로 가장 우수한 tyrosinase 저해효과를 나타내었다. 이상의 결과 남천 열매 분획물은 다량의 폴리페놀과 플라보노이드를 함유하고 생리활성 효과가 우수하여 천연 항산화 제재 및 이를 이용한 의약품 개발 가능성을 지닌 약용 식물자원인 것으로 판단된다.
23%로 가장 높은 소거능을 보였으며, 이외의 분획물은 10% 미만으로 pH가 증가할수록 아질산염 소거능이 점차 낮아졌다. pH 1.2와 3.0의 0.1 mg/mL에서 EE는 30% 이상으로 대조군인 ascorbic acid보다 높은 활성을 보였으며, pH 6.0에서도 유사한 소거율로 다른 분획물보다 pH 조건에 안정적인 것으로 나타내었다(Table 4).
pH 3.0에서는 45.22∼67.32%로 EH가 가장 우수한 아질산염 소거활성을 나타내었으며, 물 추출 후 분획된 WC(chloroform fraction of water extract)와 에탄올 추출 후 분획된 EE에서도 60% 이상의 아질산염 소거율을 나타내었다.
32%로 EH가 가장 우수한 아질산염 소거활성을 나타내었으며, 물 추출 후 분획된 WC(chloroform fraction of water extract)와 에탄올 추출 후 분획된 EE에서도 60% 이상의 아질산염 소거율을 나타내었다. pH 6.0에서는 EE가 37.23%로 가장 높은 소거능을 보였으며, 이외의 분획물은 10% 미만으로 pH가 증가할수록 아질산염 소거능이 점차 낮아졌다. pH 1.
남천 열매 분획물을 상이한 pH와 농도 조건하에서 아질산염 소거능을 측정한 결과 pH 1.2의 1.0 mg/mL의 농도에서 54.71∼82.03%로 에탄올 추출 후 chloroform 층인 EC에서 가장 높았으며, 모든 추출물에서 50% 이상의 소거율을 보였다.
남천 열매 분획물의 SOD 유사활성능은 산화효소인 pyrogallol을 농도에 따라 반응시킨 결과 에탄올 추출 후 순차 분획된 수층 EA의 1.0 mg/mL의 농도에서 56.36%로 가장 높았으며, EH와 EC(chloroform fraction of ethanol extract)에서도 50% 이상의 활성을 나타내었다(Table 3). 특히 EH는 0.
남천 열매의 순차적 유기용매 분획물에 함유된 폴리페놀과 플라보노이드 화합물 함량을 측정한 결과, 에탄올을 용매로 1차 추출 후 ethyl acetate 층(EE; ethyl acetate fraction of ethanol extract)에서 가장 많은 922.22 mg/g의 폴리페놀을 함유하였으며, EB(butanol fraction of ethanol extract)는 689.85 mg/g을 함유하였다. 플라보노이드 화합물은 EB 282.
남천 열매의 용매 분획물에 대한 xanthine oxidase 저해효과는 0.5 mg/mL의 농도에서 WE를 제외한 모든 분획물에서 90% 이상의 저해율을 나타내었으며, WB, WA 그리고 EH는 0.3 mg/mL에서도 90% 이상의 저해효과를 나타내어 대조군인 ascorbic acid보다 높은 xanthine oxidase 저해활성을 나타내었다(Table 5). 그리고 WB, WA 그리고 EH는 0.
13%라고 하여 전자공여능은 분획물간의 차이는 있으나 머루종실과는 유사한 활성을 보였으며, 뜰보리수 분획물보다는 높은 전자공여효과를 나타내었다. 또한 대조군인 ascorbic acid의 활성(97.02%)과 유사한 수준의 높은 항산화 활성을 나타내어 천연 항산화제로 이용가능성이 높을 것으로 사료된다.
본 실험결과는 pH 1.2의 조건에서 머루 종실 분획물이 39.5∼76.9%이며(21), 머루 과피 분획물은 31.8∼90.5%로 ethyl acetate 층에서 가장 높은 아질산염 소거효과를 나타낸다는 결과(23)와 비교하면 분획물간에 차이는 있으나 머루 종실보다는 높고 머루 과피보다는 낮았다.
식품을 비롯한 생물의 갈변화 현상에 관련된 tyrosinase 저해를 남천 열매 추출물의 극성이 상이한 유기용매 분획물에 대해 측정한 결과 WE(46.75%)>EE(36.63%)>WA(30.09%)>EA(29.96%)의 순으로 ethyl acetate 층이 가장 우수하였으며(Table 6), 분획물의 농도가 증가함에 따라 tyrosinase 저해율도 증가되는 것으로 분석되었다(p<0.05).
75%로 가장 우수한 tyrosinase 저해효과를 나타내었다. 이상의 결과 남천 열매 분획물은 다량의 폴리페놀과 플라보노이드를 함유하고 생리활성 효과가 우수하여 천연 항산화 제재 및 이를 이용한 의약품 개발 가능성을 지닌 약용 식물자원인 것으로 판단된다.
플라보노이드 함량은 머루 과피의 ethyl acetate 층에서 6.45 mg/g으로 가장 많이 함유되었다는 결과(23)와 비교하여도 남천의 ethyl acetate 층인 WE 127.03 mg/g, EE 44.50 mg/g으로 머루보다 약 7∼19배 이상 많은 플라보노이드가 함유된 것으로 나타났다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
남천이란?
남천(Nandina domestica Thunb)은 매자나무과(Berberidaceae)의 상록관목으로 녹색 잎은 가을에 적색으로 변하며, 이른 봄 다시 녹색으로 되어 조경수로 많이 식재되고 있다(5). 꽃은 흰색이고 열매는 둥글고 작으며, 10월에 적색으로 성숙한다.
일본에서 남천실은 어떻게 이용되고 있는가?
꽃은 흰색이고 열매는 둥글고 작으며, 10월에 적색으로 성숙한다. 남천의 열매를 남천실(南天實)이라고도 하며 일본에서는 만성 기침, 천식, 백일해, 매독, 자궁출혈 등의 질병치료에 사용하고 있다(6,7).
남천 꽃과 열매의 특징과 적색으로 성숙하는 시기는?
남천(Nandina domestica Thunb)은 매자나무과(Berberidaceae)의 상록관목으로 녹색 잎은 가을에 적색으로 변하며, 이른 봄 다시 녹색으로 되어 조경수로 많이 식재되고 있다(5). 꽃은 흰색이고 열매는 둥글고 작으며, 10월에 적색으로 성숙한다. 남천의 열매를 남천실(南天實)이라고도 하며 일본에서는 만성 기침, 천식, 백일해, 매독, 자궁출혈 등의 질병치료에 사용하고 있다(6,7).
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