약용식물 6종을 메탄올로 추출한 다음, n-hexane층을 DMSO에 녹여 항산화 활성을 측정 비교하여 기능성 소재인 천연 항산화제로써의 활용 가능성을 조사하였다. DPPH를 이용한 라디칼 소거능 실험에서는 250 ${\mu}g/mL$ 농도에서 보골지가 대조군인 ascorbic acid에 비해 높은 유리기 소거능에 의한 항산화 활성을 나타냈다. 농도 500 ${\mu}g/mL$에서는 ascorbic acid가 가장 높은 항산화 활성을 보였다. ABTS 유리기 소거능 실험에서는 농도 증가에 따른 항산화 활성이 DPPH assay와 상반된 결과를 나타냈고, 특히 보골지의 항산화 활성이 대조군인 ascorbic acid보다 유의적으로 높게 나타났다. DPPH 라디칼, ABTS 유리기 소거능 실험 결과 공통적으로 우수한 것으로 조사 된 약용 식물은 반지련, 보골지이며 500 ${\mu}g/mL$ 이상의 농도에서 ascorbic acid와 유사한 90% 활성을 보였으며 750 ${\mu}g/mL$ 농도에서는 ascorbic acid 보다 우수한 유리기 소거 활성을 보였다. 따라서, 반지련과 보골지는 항산화 활성이 우수하므로 천연 식물소재로 이용하기에 적합하며, 천연물의 추출 부위, 용매, 추출 조건에 따라 다양한 항산화 활성 능력을 기대 할 수 있으므로 천연 항산화제로서의 응용 가능성 또한 있을 것으로 사료된다.
약용식물 6종을 메탄올로 추출한 다음, n-hexane층을 DMSO에 녹여 항산화 활성을 측정 비교하여 기능성 소재인 천연 항산화제로써의 활용 가능성을 조사하였다. DPPH를 이용한 라디칼 소거능 실험에서는 250 ${\mu}g/mL$ 농도에서 보골지가 대조군인 ascorbic acid에 비해 높은 유리기 소거능에 의한 항산화 활성을 나타냈다. 농도 500 ${\mu}g/mL$에서는 ascorbic acid가 가장 높은 항산화 활성을 보였다. ABTS 유리기 소거능 실험에서는 농도 증가에 따른 항산화 활성이 DPPH assay와 상반된 결과를 나타냈고, 특히 보골지의 항산화 활성이 대조군인 ascorbic acid보다 유의적으로 높게 나타났다. DPPH 라디칼, ABTS 유리기 소거능 실험 결과 공통적으로 우수한 것으로 조사 된 약용 식물은 반지련, 보골지이며 500 ${\mu}g/mL$ 이상의 농도에서 ascorbic acid와 유사한 90% 활성을 보였으며 750 ${\mu}g/mL$ 농도에서는 ascorbic acid 보다 우수한 유리기 소거 활성을 보였다. 따라서, 반지련과 보골지는 항산화 활성이 우수하므로 천연 식물소재로 이용하기에 적합하며, 천연물의 추출 부위, 용매, 추출 조건에 따라 다양한 항산화 활성 능력을 기대 할 수 있으므로 천연 항산화제로서의 응용 가능성 또한 있을 것으로 사료된다.
The objective of this study was carried out in order to evaluate the antioxidative activities of n-hexane fractions from medicinal herbs. Certain parts from 6 species of edible and medicinal herbs were extracted with methanol. Radical scavenging activity of the n-hexane fractions against DPPH and AB...
The objective of this study was carried out in order to evaluate the antioxidative activities of n-hexane fractions from medicinal herbs. Certain parts from 6 species of edible and medicinal herbs were extracted with methanol. Radical scavenging activity of the n-hexane fractions against DPPH and ABTS radicals were observed to be high in Psoralea corylifolia, and Scutellsria barbata; it also significantly increased (p<0.05). For a comparison of the effect of various concentration of fractions, as the concentration of treatment increased, the antioxidative effects on radical scavenging activity also oncreased; yet it was not significant. The antioxidative effect of medicinal plants was dependent on the concentration but was not significant. Therefore, these results indicate that edible wild plants, such as Psoralea corylifolia, and Scutellsria barbata may be useful as potential antioxidant sources for improving the human antioxidant defense system against disease.
The objective of this study was carried out in order to evaluate the antioxidative activities of n-hexane fractions from medicinal herbs. Certain parts from 6 species of edible and medicinal herbs were extracted with methanol. Radical scavenging activity of the n-hexane fractions against DPPH and ABTS radicals were observed to be high in Psoralea corylifolia, and Scutellsria barbata; it also significantly increased (p<0.05). For a comparison of the effect of various concentration of fractions, as the concentration of treatment increased, the antioxidative effects on radical scavenging activity also oncreased; yet it was not significant. The antioxidative effect of medicinal plants was dependent on the concentration but was not significant. Therefore, these results indicate that edible wild plants, such as Psoralea corylifolia, and Scutellsria barbata may be useful as potential antioxidant sources for improving the human antioxidant defense system against disease.
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문제 정의
단일 성분의 화합물로 된 일반 의약품과 달리 다류의 많은 종류의 성분이 공존혼재(共存混在)하고 있으므로, 성분학적인 품질을 평가하는데 많은 어려움이 따른다. 그러므로 본 실험에서는 메탄올 추출 후, 이를 세분화하여 헥산 분획층의 단일 기능성 성분의 항산화 활성을 명확하게 확인하기 위해 헥산 분획층을 사용하였다.
본 연구에서는 예로부터 동양에서 주로 사용되어 온 생약재들의 헥산 분획층의 항산화 활성을 측정하여, 향후 천연 항산화제로써의 사용 가능성을 검토해 보고 나아가 식품 보존제, 화장품 원료 등의 기능성 소재로 활용 가능한 약용 식물의 생리활성에 대한 기초 자료로 활용하고자 실행하였다. 높은 수준의 약리 · 임상학적 작용에도 불구하고 약용식물은 그 유효 성분이 아직 밝혀지지 않았다.
제안 방법
약용식물 6종을 메탄올로 추출한 다음, n-hexane층을 DMSO에 녹여 항산화 활성을 측정·비교하여 기능성 소재인 천연 항산화제로써의 활용 가능성을 조사하였다.
각 추출물의 전자공여능(electron donating ability: EDA)은 Blois(8)의 방법에 준하여 실험에 이용하였으며, 각 추출물의 DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrohydrazyl)에 대한 수소 공여 효과로 시료의 환원력을 측정하였다. 즉, 시험관에 0.2 mM DPPH ethanol용액에 단계별로 희석한 시료 추출물을 동량 첨가하여 혼합한 후, 암소에서 30분 동안 방치시킨 후 517 nm에서의 흡광도를 spectrophotometer(U-2000, Hitachi instrument, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다. 측정값은 아래의 식에 따라 계산하여 백분율로 나타내었으며, 표준물질로는 ascorbic acid를 사용하여 활성을 비교하였다.
2 mM DPPH ethanol용액에 단계별로 희석한 시료 추출물을 동량 첨가하여 혼합한 후, 암소에서 30분 동안 방치시킨 후 517 nm에서의 흡광도를 spectrophotometer(U-2000, Hitachi instrument, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다. 측정값은 아래의 식에 따라 계산하여 백분율로 나타내었으며, 표준물질로는 ascorbic acid를 사용하여 활성을 비교하였다.
대상 데이터
항산화력 측정에 사용된 DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrohydrazyl), ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline 6-sulfonic acid)시약과 ascorbic acid는 Sigma Chemical Co.(St. Louis, MO, USA)에서 구입 하였고, potassium persulfate는 Dae Jung Chemical Co., Ltd. (Korea)에서 구입하여 사용하였다.
본 연구에 사용된 6종의 식물은(Table 1)과 같으며, 한방약리학에서 순환기계에 작용하여 기의 순환을 복 돋아 주는 약용식물 중 항산화 활성이 있다고 예상되어지는 식물들을 선정하였다. 계 혈등, 반지련, 보골지, 봉출, 현호색은 서울시 동대문구(Seoul, Korea)에서 유통되는 건조된 형태의 한약 규격품을 구입하여 사용하였으며, 오미자는 경북 문경(Mungyeong, Korea)에서 건조된 것을 구입하여 모두 냉장 보관하면서 실험에 사용하였다. 항산화력 측정에 사용된 DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrohydrazyl), ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline 6-sulfonic acid)시약과 ascorbic acid는 Sigma Chemical Co.
본 연구에 사용된 6종의 식물은(Table 1)과 같으며, 한방약리학에서 순환기계에 작용하여 기의 순환을 복 돋아 주는 약용식물 중 항산화 활성이 있다고 예상되어지는 식물들을 선정하였다. 계 혈등, 반지련, 보골지, 봉출, 현호색은 서울시 동대문구(Seoul, Korea)에서 유통되는 건조된 형태의 한약 규격품을 구입하여 사용하였으며, 오미자는 경북 문경(Mungyeong, Korea)에서 건조된 것을 구입하여 모두 냉장 보관하면서 실험에 사용하였다.
데이터처리
각 실험 군간 유의적인 차이는 Duncan’s multiful range test(p<0.05)로 검증하였다.
모든 실험결과는 3회 반복 수행된 평균값이며, 각 실험결과에 대한 통계분석은 SPSS program(ver. 18.0, Chicago, IL, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)법을 이용하여 비교하였다. 각 실험 군간 유의적인 차이는 Duncan’s multiful range test(p<0.
이론/모형
각 추출물의 전자공여능(electron donating ability: EDA)은 Blois(8)의 방법에 준하여 실험에 이용하였으며, 각 추출물의 DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrohydrazyl)에 대한 수소 공여 효과로 시료의 환원력을 측정하였다. 즉, 시험관에 0.
성능/효과
10 µg/mL를 제외한 모든 농도에서 보골지의 ABTS 유리기 소거능이 높게 나타났지만, ascorbic acid와 유의적인 차이가 없었다(p>0.05).
농도 500 µg/mL 에서는 ascorbic acid가 가장 높은 항산화 활성을 보였다. ABTS 유리기 소거능 실험에서는 농도 증가에 따른 항산화 활성이 DPPH assay와 상반된 결과를 나타냈고, 특히 보골지의 항산화 활성이 대조군인 ascorbic acid보다 유의적으로 높게 나타났다. DPPH 라디칼, ABTS 유리기 소거능 실험 결과 공통적으로 우수한 것으로 조사 된 약용 식물은 반지련, 보골지이며 500 µg/mL 이상의 농도에서 ascorbic acid와 유사한 90% 활성을 보였으며 750 µg/mL 농도에서는 ascorbic acid 보다 우수한 유리기 소거 활성을 보였다.
ABTS 유리기 소거능은 DPPH assay와는 달리 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 이는 Bang 등(19)의 연구에서 산채 어리수를 추출용매와 온도 조건을 달리하여 1,000 ppm으로 처리했을 때 ABTS 양이온 소거능이 36-86% 저해 되었으며, Jeong 등(19)의 연구에서는 양치식물을 80% 에탄올로 환류 · 냉각 추출하여 radical 소거 활성을 측정했을 때에는 DPPH 유리기소거능이 ABTS 유리기 소거능 보다 우수한 것으로 나타나 본 연구 결과와 비슷한 결과를 나타냈으며, Boo 등(21)의 여주 품종별 유리기 소거활성 연구에서는 추출물의 농도가 증가할수록 ABTS 유리기 소거능이 비례적으로 증가해 본 연구 결과와 다른 경향을 보였다.
DPPH 라디칼, ABTS 유리기 소거능 실험 결과 공통적으로 우수한 것으로 조사 된 약용 식물은 반지련, 보골지이며 500 µg/mL 이상의 농도에서 ascorbic acid와 유사한 90% 활성을 보였으며 750 µg/mL 농도에서는 ascorbic acid 보다 우수한 유리기 소거 활성을 보였다.
농도 100, 500 µg/mL에서 ascorbic acid의 ABTS 유리기 소거능이 유의적으로 가장 높게 나타났다(p<0.05).
Jeo 등(11)의 반지련의 항염증 및 세포보호 효과에서 PGE2 생성 억제능, TNFα 생성 억제능은 유의적인 효과가 없었지만, 자궁근종 세포 억제능을 억제시켰으며, 활성산소를 제거하는 Catalase와 SOD의 발현은 유의적으로 증가시켰다(11,12). 모든 시료에서 추출물의 농도가 증가함에 따라 DPPH 유리기 소거능은 유의적으로 증가하는 경향을 나타냈으며 특히, 보골지의 DPPH 유리기 소거능이 추출물의 농도가 증가함에 따라 유리기 소거능이 비례적으로 증가하여 매우 우수한 항산화 활성을 나타냈다. 이는 Park 등(13), Kang 등(4)의 흑마늘 용매 분획물, 다양한 용매의 오미자 추출물의 농도가 증가함에 따라 DPPH 유리기 소거능이 유의적으로 증가한 결과와 일치한다.
본 실험에서 Park 등(13)의 연구와 비교해 볼 때 50 µg/mL에서 41.30%, 농도 100 µg/mL에서 63.81%와 같은 DPPH 유리기 소거능 보다 높은 소거능을 나타냈다.
약용식물의 항산화 활성을 DPPH 유리기소거 정도를 측정하여 전자 공여능으로 나타낸 결과 50 µg/mL 농도에서 반지련의 전자 공여능이 91.08±3.65(%)로 가장 우수하였으며, ascorbic acid와의 유의적인 차이는 나타나지 않았다.
후속연구
DPPH 라디칼, ABTS 유리기 소거능 실험 결과 공통적으로 우수한 것으로 조사 된 약용 식물은 반지련, 보골지이며 500 µg/mL 이상의 농도에서 ascorbic acid와 유사한 90% 활성을 보였으며 750 µg/mL 농도에서는 ascorbic acid 보다 우수한 유리기 소거 활성을 보였다. 따라서, 반지련과 보골지는 항산화 활성이 우수하므로 천연 식물소재로 이용하기에 적합하며, 천연물의 추출 부위, 용매, 추출 조건에 따라 다양한 항산화 활성 능력을 기대 할 수 있으므로 천연 항산화제로서의 응용 가능성 또한 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
자유 유리기의 산화적 손상으로부터 생체 조직을 보호하기 위한 합성 항산화제 연구로는 무엇이 있는가?
자유 유리기(free radical)는 활성산소의 과산화 지질로 이것이 정상적으로 소거되지 않을 때, 생체 내에서는 자유 유리기로 인한 산화적 스트레스가 생기게 된다. 최근 이러한 산화적 스트레스는 노화 및 다양한 질병의 원인으로 알려지면서, 자유 유리기의 산화적 손상으로부터 생체 조직을 보호하기 위해 glutathione, vitamin C, vitamin E, polyphenol, flavonoid, carotenoid 등과 같은 식이 미량영양소와 butylatedhydroxyanisole(BHA)과 butylatedhydroxytoluene(BHT)와 같은 합성 항산화제에 대한 연구가 활발해졌다(1,2).
합성 항산화제의 사용이 제한되는 이유는 무엇인가?
Vitamin E 같은 천연 항산화제는 고가이며, 합성 항산화제는 다량 섭취하게 되면 발암성과 같은 여러 가지 부작용으로 인해 안전성의 문제가 제기되어 그 사용이 제한되고 있다(3). 따라서, 질병의 독성 제거 및 독성 저해를 위한 유리 자유기 scavenger를 천연물에서 추출하여 약용성, 건강보조식품, 기능성 식품 등에 접목시키려는 연구가 활발히 진행되고 있다.
합성 항산화제를 다량 섭취 시 발암성과 같은 부작용으로 인해 안전성에 문제가 제기되어 사용이 제한되고 있다. 이를 보완하기 위해 어떤 연구들이 활발히 진행되고 있는가?
Vitamin E 같은 천연 항산화제는 고가이며, 합성 항산화제는 다량 섭취하게 되면 발암성과 같은 여러 가지 부작용으로 인해 안전성의 문제가 제기되어 그 사용이 제한되고 있다(3). 따라서, 질병의 독성 제거 및 독성 저해를 위한 유리 자유기 scavenger를 천연물에서 추출하여 약용성, 건강보조식품, 기능성 식품 등에 접목시키려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 약용 식물은 다양한 생리활성 물질을 함유함과 동시에 천연물로 과산화 지질을 제거하고 산화 작용으로부터 생체를 보호하는 천연 항산화제로써 매우 유용하게 쓰일 수 있다.
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