수증기증류법으로 얻은 제주산 배초향의 정유는 DPPH radical 소거활성이 현저하게 뛰어나는 것을 확인할 수가 있었다. 제주산 배초향의 유효성분을 확인하기 위해 정유성분을 GC-MS로 분석한 결과 각 성분의 retention time및 mass spectral data의 표준 물질과의 비교에 의해서 Pulegone, L-menthone, DL-limonene, Isopulegone, beta-caryophyllene, beta-myrcene, estragole. 등의 정유성분이 확인되었다. 이 연구에서 밝혀진 여러 성분들은 천연유기합성물로 항산화 활성이 잘 알려져 있어 이들이 그 유효성분으로 추측된다. 연구결과 제주산 배초향 정유는 식품 보존제 및 항산화 대체 물질로 개발이 적합하다.
수증기증류법으로 얻은 제주산 배초향의 정유는 DPPH radical 소거활성이 현저하게 뛰어나는 것을 확인할 수가 있었다. 제주산 배초향의 유효성분을 확인하기 위해 정유성분을 GC-MS로 분석한 결과 각 성분의 retention time및 mass spectral data의 표준 물질과의 비교에 의해서 Pulegone, L-menthone, DL-limonene, Isopulegone, beta-caryophyllene, beta-myrcene, estragole. 등의 정유성분이 확인되었다. 이 연구에서 밝혀진 여러 성분들은 천연유기합성물로 항산화 활성이 잘 알려져 있어 이들이 그 유효성분으로 추측된다. 연구결과 제주산 배초향 정유는 식품 보존제 및 항산화 대체 물질로 개발이 적합하다.
The essential oil obtained by steam distillation of the herbs of Jeju Agastache rugosa has shown significant DPPH radical scavenging activity. For the elucidation of its volatile components, the essential oil was analyzed by GC-MS. Each component was identified by GC or mass spectral analysis. The c...
The essential oil obtained by steam distillation of the herbs of Jeju Agastache rugosa has shown significant DPPH radical scavenging activity. For the elucidation of its volatile components, the essential oil was analyzed by GC-MS. Each component was identified by GC or mass spectral analysis. The compounds identified were as follows: pulegone, L-menthone, DL-limonene, isopulegone, beta-caryophyllene, beta-myrcene, and estragole. Several abundant components with phenylpropanoid-type structures may have contributed to the activity. The results suggest that the essential oil may be suitable for development as a food preservative and alternative antioxidant.
The essential oil obtained by steam distillation of the herbs of Jeju Agastache rugosa has shown significant DPPH radical scavenging activity. For the elucidation of its volatile components, the essential oil was analyzed by GC-MS. Each component was identified by GC or mass spectral analysis. The compounds identified were as follows: pulegone, L-menthone, DL-limonene, isopulegone, beta-caryophyllene, beta-myrcene, and estragole. Several abundant components with phenylpropanoid-type structures may have contributed to the activity. The results suggest that the essential oil may be suitable for development as a food preservative and alternative antioxidant.
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문제 정의
본 연구는 제주산 배초향과 국내산 배초향의 지상부에서 추출한 정유 성분에 대하여 비교 분석하였으며, 또한 DPPH radical 소거활성을 측정하여 배초향에 정유 성분의 활용성을 높이기 위한 기초 자료를 제공하고자 수행하였다.
추출된 정유를 gas chromatography와 mass spectrometer가 부착된 GC-MS를 이용하여 Table 1에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 분석하였다. 이 연구에서 정유 성분 분석 목적은 각 화합물의 농도 개념의 정량적 분석이 아닌 채집된 3종의 시료들(제주산 배초향, 전남 및 경북산 배초향)간의 정유성분화합물의 조성을 비교하기 하기 위한 것으로 GC-MS분석 후 각 화합물의 peak의 면적으로 화합물의 조성을 상대 비교하였다. 표준품으로 사용된 isomenthone, anethole, vanillin, eugenol, emthyleugenol은 Sigma사에서 구입하여 사용하였다.
제안 방법
본 연구에서는 제주산과 전남 및 경북산 배초향 정유를 호주산 Tea tree oil과 천연 항산화제 ascorbic acid 그리고 합성항산화제인 BHA, BHT를 사용하여 DPPH radical 소거활성을 비교 분석하였다(Table 4). 또한 각 시료의 RC50을 확인하였다(Table 5). 대조군으로 5 μg/ml 농도로 DPPH radical 소거활성을 측정한 ascorbic acid, BHA, BHT는 각각 96.
또한 세 지역에서 재배 되어지는 배초향의 정유성분을 추출한 후 GC-MS 분석을 통해 정유성분의 조성을 비교하였다(Table 3).
본 연구에서는 제주산 배초향의 한의약 자원 연구와 관련하여 전남산 배초향과 경북산 배초향 지상부에서 정유성분을 분리 한 다음 성분조성을 분석하여 그 차이점을 확인하였다. 본 연구과제에서 각각의 배초향 시료의 지상부를 수증기 증류법을 사용하여 얻어진 정유의 수율은 Table 2에서와 같이 제주산 배초향은 2.
본 연구에서는 제주산과 전남 및 경북산 배초향 정유를 호주산 Tea tree oil과 천연 항산화제 ascorbic acid 그리고 합성항산화제인 BHA, BHT를 사용하여 DPPH radical 소거활성을 비교 분석하였다(Table 4). 또한 각 시료의 RC50을 확인하였다(Table 5).
추출용매는 3차 증류수를 사용하였으며 열원장비로는 2 KW 용량의 전기 heatingmantle를 사용하여 약 2시간동안 리비히 냉각기를 따라 흐르는 증류물을 수집하였다. 수집된 증류물을 분획깔때기에서 정유와 증류수의 층을 확인한 후 3회 분획하여 증류수를 제외한 상층액인 정유만을 수집하여 실험에 이용하였다. 최종 추출된 정유의 양은 추출 종료 후 1시간동안 충분히 냉각시킨 다음 추출장치에 부착된 게이지로 측정하였다.
일정농도의 시료와 대조군으로 호주산 Tea tree oil (Puchon, Korea), Ascorbic acid (Sigma, USA), Butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene(BHT)를 사용하여 96-well plate에 160 μl를 넣고 0.15 mM DPPH 40 μl를 첨가하여 vortex로 균일하게 혼합한 다음 실온의 암실에서 30분간 방치한 후, Multi-detection microplate로 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.
수집된 증류물을 분획깔때기에서 정유와 증류수의 층을 확인한 후 3회 분획하여 증류수를 제외한 상층액인 정유만을 수집하여 실험에 이용하였다. 최종 추출된 정유의 양은 추출 종료 후 1시간동안 충분히 냉각시킨 다음 추출장치에 부착된 게이지로 측정하였다. 추출된 정유의 수율은 다음의 공식에 의해서 계산하였다.
추출된 정유를 gas chromatography와 mass spectrometer가 부착된 GC-MS를 이용하여 Table 1에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 분석하였다. 이 연구에서 정유 성분 분석 목적은 각 화합물의 농도 개념의 정량적 분석이 아닌 채집된 3종의 시료들(제주산 배초향, 전남 및 경북산 배초향)간의 정유성분화합물의 조성을 비교하기 하기 위한 것으로 GC-MS분석 후 각 화합물의 peak의 면적으로 화합물의 조성을 상대 비교하였다.
흡광도를 측정할 때 웰에 분주되는 각 시료에 의한 흡광도의 차이는 ethanol만의 흡광도를 측정하여 보정해 주었고, 이때 전자 공여능은 시료첨가구와 비첨가구의 흡광도 차이를 백분율(%)로 구하였으며, 또한 배초향 정유 및 대조구의 EDA (%)값을 50% 감소시키는 RC50 (μl/ml)을 구하였고 모든 실험은 3회 반복 측정하였다.
대상 데이터
실험에 사용된 배초향(Agastache rugosa)은 2010년 7~8월 제주도 성산읍에서 재배되는 배초향과 전라남도와 경상북도에서 재배되는 배초향은 ㈜뿌리제약에서 구매하여 지상부만을 채취하여 흐르는 물을 이용하여 불순물을 제거한 후 자연건조과정을 거친 후 실험에 사용하였다.
시료용기가 5 l의 용량으로 고안된 수증기 증류장치에 각각의 시료 약 500 g씩을 넣고 수증기 발생장치를 이용하여 증류하였다. 추출용매는 3차 증류수를 사용하였으며 열원장비로는 2 KW 용량의 전기 heatingmantle를 사용하여 약 2시간동안 리비히 냉각기를 따라 흐르는 증류물을 수집하였다. 수집된 증류물을 분획깔때기에서 정유와 증류수의 층을 확인한 후 3회 분획하여 증류수를 제외한 상층액인 정유만을 수집하여 실험에 이용하였다.
이 연구에서 정유 성분 분석 목적은 각 화합물의 농도 개념의 정량적 분석이 아닌 채집된 3종의 시료들(제주산 배초향, 전남 및 경북산 배초향)간의 정유성분화합물의 조성을 비교하기 하기 위한 것으로 GC-MS분석 후 각 화합물의 peak의 면적으로 화합물의 조성을 상대 비교하였다. 표준품으로 사용된 isomenthone, anethole, vanillin, eugenol, emthyleugenol은 Sigma사에서 구입하여 사용하였다.
이론/모형
추출된 정유의 전자 공여능(electron donating ability, EDA) 측정은 Blois의 방법에 준하여(참고문헌) 각각의 정유 DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)에 대한 수소공여 효과로 측정하였다. 일정농도의 시료와 대조군으로 호주산 Tea tree oil (Puchon, Korea), Ascorbic acid (Sigma, USA), Butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene(BHT)를 사용하여 96-well plate에 160 μl를 넣고 0.
성능/효과
그리고 배초향 정유를 포함한 대조군의 RC50 값을 확인한 결과(Table 5) 천연 항산화제인 Ascorbic acid는 2.2±0.13 μg/ml, Tea tree oil은 3.1±0.29 μg/ml, 제주산 배초향 정유는 3.2±0.28 μg/ml으로 나타났다.
대조군으로 5 μg/ml 농도로 DPPH radical 소거활성을 측정한 ascorbic acid, BHA, BHT는 각각 96.5%, 70.3%, 20.2%의 활성을 나타내고 있으며, 대조군으로 사용한 천연 oil 중 가장 상업적으로 성공한 호주산 Tea tree oil은 1%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10% 농도에서 18.5%, 34.6%, 58.9%, 63.7%, 83.7%, 92.2%로 10% 농도에서는 천연 항산화제인 ascorbic acid와 유사한 높은 항산화 활성을 나타내었다.
식물의 정유는 차광정도와 유기물의 종류 등 재배환경에 따라 함량 및 조성에 차이를 보인다고 한다[10]. 따라서 타 지역에서 재배되는 배초향 보다 제주에서 재배되고 있는 배초향의 정유 함량이나 조성면에서 우수하다는 것을 판단 할 수가 있다.
본 연구에서는 제주산 배초향의 한의약 자원 연구와 관련하여 전남산 배초향과 경북산 배초향 지상부에서 정유성분을 분리 한 다음 성분조성을 분석하여 그 차이점을 확인하였다. 본 연구과제에서 각각의 배초향 시료의 지상부를 수증기 증류법을 사용하여 얻어진 정유의 수율은 Table 2에서와 같이 제주산 배초향은 2.15%, 전남산 배초향은 1.5%, 경북산 배초향은 1.45%로서 정유의 함량면에서 Lee 등[14]에 연구결과보다 높은 함량을 나타내었고 제주산 배초향이 타 지역 배초향보다 많은 정유를 함유하고 있다는 것을 본 연구에서 확인 할 수가 있었다.
본 연구에서 분석하려고 하는 제주산, 전남산, 경북산 배초향 정유의 DPPH radical 소거활성 같은 경우도 시료 농도 의존적으로 DPPH radical 소거활성이 증가함을 확인할 수가 있는데 제주산 배초향 정유 같은 경우는 전남산이나 경북산 보다 높은 DPPH radical 소거활성(15.6%, 33.1%, 58.0%, 65.1%, 84.0%, 91.6%) 나타내고 있으며 Tea tree oil 및 Ascorbic acid와도 유사한 활성을 나타내었다. 그리고 배초향 정유를 포함한 대조군의 RC50 값을 확인한 결과(Table 5) 천연 항산화제인 Ascorbic acid는 2.
분석결과 3종의 배초향 시료 정유에서 14종의 peak를 확인하였으며 그 중 9종의 화합물명을 확인하였으며 미량으로 검출된 5종의 화합물은 동정을 하지 못하였다. 화합물이 확인된 9종의 성분 중 주요 성분은 limonene, menthone, estragole, pulegone, eugenol methyl ester 등 5종으로 확인되었다.
화합물이 확인된 9종의 성분 중 주요 성분은 limonene, menthone, estragole, pulegone, eugenol methyl ester 등 5종으로 확인되었다. 제주산 배초향의 주요 정유는 mentone과 pulegone이었으며, 전남산 배초향 정유의 주요성분은 estragole이었으며, 현재 국내에 한약재로 널리 사용되는 경북지역의 재배종 배초향은 estragole, eugenol methyl ester로 확인되었다. limonene의 경우는 3종의 시료 각각에서 비슷한 조성비를 보이는 것으로 분석되었다.
분석결과 3종의 배초향 시료 정유에서 14종의 peak를 확인하였으며 그 중 9종의 화합물명을 확인하였으며 미량으로 검출된 5종의 화합물은 동정을 하지 못하였다. 화합물이 확인된 9종의 성분 중 주요 성분은 limonene, menthone, estragole, pulegone, eugenol methyl ester 등 5종으로 확인되었다. 제주산 배초향의 주요 정유는 mentone과 pulegone이었으며, 전남산 배초향 정유의 주요성분은 estragole이었으며, 현재 국내에 한약재로 널리 사용되는 경북지역의 재배종 배초향은 estragole, eugenol methyl ester로 확인되었다.
후속연구
그러므로 본 연구결과에서도 나타났듯이 제주산 배초향을 한의약 자원으로 뿐만 아니라 향료자원 또는 향장품 자원으로 개발한다면 국내뿐만 아니라 세계적으로도 충분한 경쟁력을 가질 수 있다고 사료된다.
28 μg/ml으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로, 제주산 배초향 정유를 이용하여 향장품, 식품 및 음료 등과 같은 기능성 바이오 소재로서의 다양한 산업적 응용분야에 널리 응용될 수 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
배초향이란?
본 연구에서 사용한 배초향(排草香, Agastache rugosa)은 꿀풀과 (Labiatae)에 속하는 다년초로서 착생 후 군락을 이루고 척박한 산야에서도 생장력이 강하다. 또한, 지리적으로는 동북아에 분포하고 있으며 우리나라에서는 주로 남부 지방에 야생하거나 일부 재배되고 있는 토착 식용자원이다.
허브의 어떤 부분이 향신료로 사용되는가?
허브(방향성 식물)는 잎, 꽃, 뿌리, 줄기, 열매 등에서 독특한 향과 맛이 있어 향신료와 항산화제 등으로 많이 사용되어 왔으며, 최근에는 건강 보조제, 화장품 등의 기능성 위주로 이용량이 계속 증가하고 있다. 특히 허브산업은 최근 로하스와 더불어 국내시장에서 고부가가치 전략산업으로 전망되어 식용, 약용, 관상용 등으로 널리 이용되고 있다[4].
허브를 이용한 제품화의 예시를 말해보시오.
국내 허브산업 발전을 위한 관상용, 분화형태, 식용자원화, 허브제품 등 다각적인 접근이 필요하다. 허브는 기능성과 효능이 알려지면서 식용 및 화장품용, 입욕제 등으로 널리 이용되는데, 배초향, 로즈마리 등은 향신료, 샐러드, 오일, 비빔밥 재료 등으로 이용되며, 로즈마리, 라벤더, 페퍼민트 등을 비롯한 도입허브와 배초향, 감국, 구절초, 작약 등의 자생허브는 주로 화장품용으로 이용된다.
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