정금나무 열매의 생리활성 및 항균활성을 측정한 결과, ABTS radical decolorlization은 $200{\mu}g/mL$에 $92.7{\pm}4.1%$로 positive control인 BHA의 $200{\mu}g/mL$에서 $52.4{\pm}1.9%$보다 높은 활성을 보였다. 지용성 물질의 항산화력을 나타내는 TBARS값은 $200{\mu}g/mL$에서 $74.4{\pm}2.9%$, antioxidant protection factor는 $200{\mu}g/mL$에서 $3.6{\pm}1.6%$로 항산화효과가 우수한 것으로 나타났다. 정금나무 열매 추출물의 angiotensin converting enzyme 활성억제 효과는 $200{\mu}g/mL$에서 $28.6{\pm}0.6%$의 저해율을 나타내었으며, xanthine oxidase 저해활성을 측정한 결과 $200{\mu}g/mL$에서 $43.3{\pm}0.8%$ 이상의 활성을 나타내었다. 정금나무 열매 추출물의 항균활성을 측정한 결과 Helicobacter pylori는 $200{\mu}g$/0.1 mL 농도에서 24 mm의 저해환을 보였고, Staphylococcus epidermidis는 28 mm의 저해환을, Staphylococcus aureus, Eschericia coil, Propionebacterium acnes는 각각 13 mm, 26 mm, 16 mm의 저해환을 나타내어 $200{\mu}g$/0.1 mL의 농도 이상에서는 모두 항균활성이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 주름억제 효과를 나타내는 elastase 억제효과를 측정한 결과 $200{\mu}g/mL$에서 $52.7{\pm}0.9%$로 비교적 높은 활성을 나타내었다.
정금나무 열매의 생리활성 및 항균활성을 측정한 결과, ABTS radical decolorlization은 $200{\mu}g/mL$에 $92.7{\pm}4.1%$로 positive control인 BHA의 $200{\mu}g/mL$에서 $52.4{\pm}1.9%$보다 높은 활성을 보였다. 지용성 물질의 항산화력을 나타내는 TBARS값은 $200{\mu}g/mL$에서 $74.4{\pm}2.9%$, antioxidant protection factor는 $200{\mu}g/mL$에서 $3.6{\pm}1.6%$로 항산화효과가 우수한 것으로 나타났다. 정금나무 열매 추출물의 angiotensin converting enzyme 활성억제 효과는 $200{\mu}g/mL$에서 $28.6{\pm}0.6%$의 저해율을 나타내었으며, xanthine oxidase 저해활성을 측정한 결과 $200{\mu}g/mL$에서 $43.3{\pm}0.8%$ 이상의 활성을 나타내었다. 정금나무 열매 추출물의 항균활성을 측정한 결과 Helicobacter pylori는 $200{\mu}g$/0.1 mL 농도에서 24 mm의 저해환을 보였고, Staphylococcus epidermidis는 28 mm의 저해환을, Staphylococcus aureus, Eschericia coil, Propionebacterium acnes는 각각 13 mm, 26 mm, 16 mm의 저해환을 나타내어 $200{\mu}g$/0.1 mL의 농도 이상에서는 모두 항균활성이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 주름억제 효과를 나타내는 elastase 억제효과를 측정한 결과 $200{\mu}g/mL$에서 $52.7{\pm}0.9%$로 비교적 높은 활성을 나타내었다.
This study was carried out to investigate the biological activity and antimicrobial activity of Vaccinium oldhami fruit extracts. ABTS radical cation decolorization and the antioxidant protection factor (PF) of extracts as $92.7{\pm}4.1%$ and $3.6{\pm}1.6$ PF were higher than a...
This study was carried out to investigate the biological activity and antimicrobial activity of Vaccinium oldhami fruit extracts. ABTS radical cation decolorization and the antioxidant protection factor (PF) of extracts as $92.7{\pm}4.1%$ and $3.6{\pm}1.6$ PF were higher than a BHT of $200{\mu}g/mL$ as $52.4{\pm}1.9%$ and $2.0{\pm}0.8$ PF, and the TBARS of extracts was $74.4{\pm}2.9%$ with $200{\mu}g/mL$. The hypertension inhibitory activity of extracts from Vaccinium oldhami fruit indicated the activities of $28.6{\pm}0.6%$ with $200{\mu}g/mL$, and anti-gout activity was $43.3{\pm}0.8%$ with $200{\mu}g/mL$. Antimicrobial activity was found in Vaccinium oldhami fruit extracts on Helicobacter pylori, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Eschericia coli and Propionebacterium acne. This activity was illustrated as 24 mm, 28 mm, 13 mm, 26 mm and 16 mm clear zones with $200{\mu}g/mL$ respectively, and the elastase inhibitory activity which is related to the wrinkle cause was observed in extracts as $52.7{\pm}0.9%$ with $200{\mu}g/mL$.
This study was carried out to investigate the biological activity and antimicrobial activity of Vaccinium oldhami fruit extracts. ABTS radical cation decolorization and the antioxidant protection factor (PF) of extracts as $92.7{\pm}4.1%$ and $3.6{\pm}1.6$ PF were higher than a BHT of $200{\mu}g/mL$ as $52.4{\pm}1.9%$ and $2.0{\pm}0.8$ PF, and the TBARS of extracts was $74.4{\pm}2.9%$ with $200{\mu}g/mL$. The hypertension inhibitory activity of extracts from Vaccinium oldhami fruit indicated the activities of $28.6{\pm}0.6%$ with $200{\mu}g/mL$, and anti-gout activity was $43.3{\pm}0.8%$ with $200{\mu}g/mL$. Antimicrobial activity was found in Vaccinium oldhami fruit extracts on Helicobacter pylori, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Eschericia coli and Propionebacterium acne. This activity was illustrated as 24 mm, 28 mm, 13 mm, 26 mm and 16 mm clear zones with $200{\mu}g/mL$ respectively, and the elastase inhibitory activity which is related to the wrinkle cause was observed in extracts as $52.7{\pm}0.9%$ with $200{\mu}g/mL$.
Phenolic compound는 다양한 구조와 분자량을 가지며, phenolic hydroxyl기를 가지기 때문에 단백질 및 기타 거대 분자들과 결합하는 성질을 가지며, 항산화효과 등의 생리활성기능을 가지는 것으로 알려져 있어, 정금나무 열매 추출물에 함유된 phenolic compound의 함량을 조사하였다. Phenolic compound 함량을 gallic acid를 표준곡선으로 하여 측정한 결과 정금나무 열매 추출물에 포함되어 있는 phenolic compound 함량은 17.
S. epidermidis, S. aureus, E. coli 배양에는 nutrient medium(Difco, Detroit, MI, USA)을 사용하였으며, agar plate 상으로 37℃의 incubator에서 24∼48시간 동안 실시하였다(17).
Streptococcus mutans 배양에는 brain heart medium을, Helicobacter pylori의 배양에는 최적배지(special peptone 0.5 g, agar 0.75 g, NaCl 0.25 g, yeast extract 0.25 g, beef extract 0.2 g 및 pyruvic acid 0.025 g/50 mL)를 사용하여 미호기성 조건을 유지시켜 주기 위해서 10% CO2 incubator를 이용하였으며, incubator의 습도는 항상 95% 이상으로 유지하였고, agar plate 상에서 배양은 37℃로 48∼72시간 동안 실시하였다(18).
수렴효과는 원심분리관 용기에 각각의 시료용액과 헤모 글로빈 용액을 1:1의 비율로 넣어 진탕 혼합한 다음 1,500 rpm에서 3분간 원심분리 후 576 nm에서 흡광도를 측정하여 흡광도 감소율로 수렴성을 측정하였다(21).
지용성 물질에 대한 항산화력을 측정하기 위하여 지질 산화과정에서 생성되는 peroxy radical과 반응하여 불활성물질(inactive products)을 형성하고 그로 인해 free radical에 의해 연쇄 반응을 중단시킨다는 β-carotene linoleate system을 이용하여 antioxidant protection factor(PF)를 측정하였다(22).
대상 데이터
10월경 충남 태안읍에서 채취한 정금나무 열매(Vaccinium oldhami)를 공시재료로 사용하였다.
항균활성 측정실험에 사용한 균주는 Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, P ropionebacterium acne, Streptococcus mutans, Helicobacter pylori를 사용하였다. S.
이론/모형
ABTS radical cation decolorization의 측정은 Pellegrin 등의 방법(12)에 의해 측정하였고, 저해율(%)는 1-(반응구의 흡광도/ 대조구의 흡광도)×100으로 나타내었다.
ACE 저해효과 측정은 Cushman 등의 방법(15)에 의하여행하였다. 즉, 반응구는 0.
XOase 활성저해 측정법은 Stirpe와 Crote(16)의 방법에 준하여 측정하였다. 즉, 반응구는 0.
성능/효과
Phenolic compound 함량을 gallic acid를 표준곡선으로 하여 측정한 결과 정금나무 열매 추출물에 포함되어 있는 phenolic compound 함량은 17.4±0.3 mg/g으로 측정되었다.
S. aureus는 공기, 토양 등이 자연계에 광범위하게 분포하고 있어 식품에 쉽게 오염되기 때문에 식중독의 원인균의 S. aureus를 정금나무 열매 추출물의 생육저해환을 확인한 결과 100, 150, 200 μg/100 μL 농도일 때 8, 9, 13 mm의 생육저해 clear zone을 확인하였다.
acnes의 생육저해 clear zone은 100, 150, 200 μg/100 μL 농도일 때 각각 7, 10, 16 mm의 저해환을 확인할 수 있었다.
그 결과, Table 1에서와 같이 정금나무 열매추출물의 경우 200 μg/mL의 농도에서 positive control인 BHA보다 높은 3.6±1.6 PF의 활성을 나타내어 지용성물질에 대한 항산화 효과는 대단히 우수한 것으로 확인되었다.
동일 농도의 positive control인 vitamin C보다 elastase 저해 활성이 높은 것으로 나타났다. 따라서 정금나무 열매 추출물은 외용화장품에 적용함으로써 피부의 엘라스틴 분해를 억제하여 진피 내 피부탄력을 유지하는 역할을 수행함으로써 피부탄력을 유지할 수 있어, 피부탄력유지 및 주름개선용 화장품의 소재로서 개발이 가능할 것으로 판단하였다.
병원성 대장균인 E. coli의 항균활성을 확인한 결과 50, 100, 150, 200 μg/100 μL 농도일 때 13, 16, 20, 26 mm의 저해활성이 나타났으며, 세균각막염, 안검결막염 등의 원인균인 S. epidermidis의 생육저해 clear zone은 100, 150, 200 μg/100 μL 농도일 때 17, 24, 28, 29 mm의 저해환을 나타내었다.
실험 결과 Table 4에서와 같이 대조구인 vitamin C는 미약한 수렴성을 나타내었으나 정금나무 열매 추출물의 경우 200 μg/mL의 phenolic compound의 농도에서도 수렴작용이 나타나지 않아 수렴활성이 없는 것으로 판단하였다.
이러한 주름 생성과 관련된 elastase 저해 활성을 측정한 결과 Table 4와 같이 정금나무 열매 추출물 200 μg/mL의 농도에서 52.7±0.9%의 elastase 저해 활성을 나타내었다.
정금나무 열매 추출물에 대한 HAase 저해 활성을 측정 결과 Table 4에서와 같이 대조구인 vitamin C는 200 μg/mL의 phenolic compound의 농도에서 약 14%의 HAase 저해 활성이 나타났으나 정금나무열매 추출물에서는 200 μg/mL의 농도에서만 약 3%의 매우 낮은 HAase 저해 활성을 나타내어 항염증 효과나 아토피 억제효과를 기대하기는 어려울 것이라 판단되었다.
정금나무 열매 추출물에 의한 지질과산화 억제 효과를 측정하는 지표로서 TBARS 생성의 감소 정도를 측정한 결과, 50∼200 μg/mL의 농도에서 TBARS 생성 억제율이 각각 31.3±1.8%, 47.9±0.9%, 62.2±1.6%, 74.4±2.9%로 측정되었다.
정금나무 열매 추출물의 XOase에 대한 추출물의 저해 활성을 살펴본 결과, Table 3에서와 같이 200 μg/mL 농도에서 43.3±0.8%의 저해효과를 나타내었으며, positive control로 사용한 녹차 catechin의 25.6±2.1%보다 저해활성이 우수하며, 백련 추출물(26) 및 산사자 추출물(27)의 XOase 저해 활성이 각각 20%와 10%로 낮은 저해 활성을 나타내었다고 보고한 연구 결과와 비교하여 보면 정금나무열매 추출물의 통풍 억제 효과가 더 우수하여 통풍 치료를 위한 기능성식품 소재로 활용이 가능하다고 생각되었다.
정금나무 열매 추출물의 angiotensin converting enzyme 활성억제 효과는 200 μg/mL에서 28.6±0.6%의 저해율을 나타내었으며, xanthine oxidase 저해활성을 측정한 결과 200 μg/mL에서 43.3±0.8% 이상의 활성을 나타내었다.
정금나무 열매 추출물의 항균활성을 측정한 결과 Helicobacter pylori는 200 μg/0.1 mL 농도에서 24 mm의 저해환을 보였고, Staphylococcus epidermidis는 28 mm의 저해환을, Staphylococcus aureus, Eschericia coil, P ropionebacterium acnes는 각각 13 mm, 26 mm, 16 mm의 저해환을 나타내어 200 μg/0.1 mL의 농도 이상에서는 모두 항균활성이 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
정금나무 열매의 ACE 저해 활성을 측정한 결과, Table 2에서와 같이 50, 100, 150, 200 μg/mL 농도에서 각각 2.7±0.7%, 11.9±3.9%, 13.7±1.8%, 28.6±0.6%로 ACE 저해 활성이 측정되었으며, 농도의존적인 양상을 나타내었다.
정금나무 열매의 생리활성 및 항균활성을 측정한 결과, ABTS radical decolorlization은 200 μg/mL에 92.7±4.1%로 positive control인 BHA의 200 μg/mL에서 52.4±1.9%보다 높은 활성을 보였다.
1 mL의 농도 이상에서는 모두 항균활성이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 주름 억제 효과를 나타내는 elastase 억제효과를 측정한 결과 200μg/mL에서 52.7±0.9%로 비교적 높은 활성을 나타내었다.
지용성 물질의 항산화력을 나타내는 TBARS값은 200 μg/mL에서 74.4±2.9%, antioxidant protection factor는 200 μg/mL에서 3.6±1.6%로 항산화효과가 우수한 것으로 나타났다.
추출물들의 상대적인 항산화 측정은 hydrogen-donating antioxidant와 chain breaking antioxidant 모두를 측정할 수 있고, 추출물의 상대 비교가 가능하도록 potassium persulfate와의 반응에 의해 생성된 ABTS+ free radical이 radical 특유의 색인 청록색이 탈색되는 것을 이용하여 ABTS radical cation decolorization을 측정한 결과, 정금나무 열매의 추출물 200 μg/mL의 농도에서 92.7±4.1%의 ABTS 항산화력을 나타내어 positive control 인 BHA보다 높은 활성을 나타내었다.
후속연구
이상의 결과로 볼 때 정금나무 열매는 생리활성 및 항균활성이 우수한 것으로 나타나 정금나무 열매를 이용한 기능성 식품 및 기능성화장품 소재로서 응용할 수 있으리라 생각되었다.
epidermidis의 생육저해 clear zone은 100, 150, 200 μg/100 μL 농도일 때 17, 24, 28, 29 mm의 저해환을 나타내었다. 정금나무 열매 추출물의 항균활성은 추출물의 phenolic compound에 의해 농도 의존적으로 높은 항균활성을 나타내었으며, 매우 우수한 항균 소재로 활용이 가능할 것으로 판단되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
합성항산화제에는 어떤 것들이 있는가?
근래에 동양의학에서 주로 이용되던 약용식물로부터 신약을 개발하려는 연구가 활발히 이루어지고 있으며(2), 특히, 식물에 존재하는 항균물질은 alkaloid류, flavonoid류, terpenoid류, quinone류 등의 생리활성 물질은 대부분 phenolic compound로 항산화 및 항균효과를 가진다(3-5). 항산화제는 합성항산화제와 천연항산화제로 구분되며 합성항산화제인 butylated hydroxy anisole(BHA), butylated hydroxy toluene(BHT), benzoic acid, ρ-oxybenzoic ester는 뛰어난 효과를 보이는 반면 다량 섭취 시 여러 가지 부작용을 나타낼 수 있는 것으로 알려져 있어(6) 천연항산화제에 대한 많은 연구가 활발하게 진행되고 있다.
정금나무란?
정금나무(Vaccinium oldhami)는 진달래과(Ericaceae)에 속하는 낙엽관목으로 한국에 자생하며, 한국의 남부지방 및 제주도의 산중턱에서 자란다. 높이는 2∼3 m이며, 잎은 어긋나고 타원형의 가장자리에 선모 같은 톱니가 있다.
정금나무 잎의 외형적 특징은?
정금나무(Vaccinium oldhami)는 진달래과(Ericaceae)에 속하는 낙엽관목으로 한국에 자생하며, 한국의 남부지방 및 제주도의 산중턱에서 자란다. 높이는 2∼3 m이며, 잎은 어긋나고 타원형의 가장자리에 선모 같은 톱니가 있다. 꽃은 새로 자란 가지 끝에 4∼5 mm의 종모양의 꽃이 6∼7월에 핀다.
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