본 연구는 참취에탄올 추출물과 용매분획물의 항산화 활성과 총 폴리페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량을 측정하고, 생리활성과 항산화 성분 간의 상관관계를 비교 분석하였다. 총 폴리페놀 함량은 70% 에탄올 추출물 99.6 mg GAE eq/g으로 나타났으며, ethyl acetate 분획물 141.9 mg GAE eq/g으로 다른 분획물보다 높은 함량을 나타내었다(p<0.05). 또한 총 플라보노이드 함량도 ethyl acetate 분획물에서 105.6 mg QUE eq/g으로 높은 함량을 나타내었다(p<0.05). DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거능의 경우 ethyl acetate 분획물 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도에서 97.1% 및 98.7%를 보여 대조군인 ascorbic acid, ${\alpha}$-tocopherol 및 BHT와 유사한 소거능을 나타내었다(p<0.05). SOD 유사활성은 ethyl acetate 분획물 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도에서 42.8%의 활성을 나타내어 DPPH, ABTS 라디칼 소거능보다 비교적 낮은 활성을 나타내었다(p<0.05). FRAP에 의한 환원력 측정 결과에서도 ethyl acetate 분획물에서 높은 활성을 나타내었다(p<0.05). 그러나 $Fe^{2+}$ chelating 활성 측정은 chloroform 분획물 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도에서 81.8%로 높게 나타났으며, 오히려 ethyl acetate 분획물에서는 6.2%로 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 이상의 결과 참취 70% 에탄올 추출물과 용매 분획물 중 ethyl acetate 분획물이 다량의 폴리페놀과 플라보노이드를 함유하고 있으며, 항산화 효과가 높게 나타났다. 따라서 참취는 천연 항산화 소재 및 기능성식품으로의 활용 가능한 약용 식물자원인 것으로 판단된다.
본 연구는 참취 에탄올 추출물과 용매분획물의 항산화 활성과 총 폴리페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량을 측정하고, 생리활성과 항산화 성분 간의 상관관계를 비교 분석하였다. 총 폴리페놀 함량은 70% 에탄올 추출물 99.6 mg GAE eq/g으로 나타났으며, ethyl acetate 분획물 141.9 mg GAE eq/g으로 다른 분획물보다 높은 함량을 나타내었다(p<0.05). 또한 총 플라보노이드 함량도 ethyl acetate 분획물에서 105.6 mg QUE eq/g으로 높은 함량을 나타내었다(p<0.05). DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거능의 경우 ethyl acetate 분획물 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도에서 97.1% 및 98.7%를 보여 대조군인 ascorbic acid, ${\alpha}$-tocopherol 및 BHT와 유사한 소거능을 나타내었다(p<0.05). SOD 유사활성은 ethyl acetate 분획물 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도에서 42.8%의 활성을 나타내어 DPPH, ABTS 라디칼 소거능보다 비교적 낮은 활성을 나타내었다(p<0.05). FRAP에 의한 환원력 측정 결과에서도 ethyl acetate 분획물에서 높은 활성을 나타내었다(p<0.05). 그러나 $Fe^{2+}$ chelating 활성 측정은 chloroform 분획물 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도에서 81.8%로 높게 나타났으며, 오히려 ethyl acetate 분획물에서는 6.2%로 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 이상의 결과 참취 70% 에탄올 추출물과 용매 분획물 중 ethyl acetate 분획물이 다량의 폴리페놀과 플라보노이드를 함유하고 있으며, 항산화 효과가 높게 나타났다. 따라서 참취는 천연 항산화 소재 및 기능성식품으로의 활용 가능한 약용 식물자원인 것으로 판단된다.
As an effort to develop functional food ingredients and to discover the biological activity, the total phenolic content, total flavonoid content, DPPH and ABTS radical scavenging activity, SOD-like activity, ferric reducing antioxidant power (FRAP), and $Fe^{2+}$ chelating of Aster scaber...
As an effort to develop functional food ingredients and to discover the biological activity, the total phenolic content, total flavonoid content, DPPH and ABTS radical scavenging activity, SOD-like activity, ferric reducing antioxidant power (FRAP), and $Fe^{2+}$ chelating of Aster scaber were measured using a 70% ethanol extract and various solvent fractions. As a result, the total phenolic concent was highest in an ethyl acetate fraction of 141.9 mg GAE eq/g and the total flavonoid content was 105.6 mg QUE eq/g. The DPPH radical scavenging activity was highest in an ethyl acetate fraction of 97.1% at a concentration of 1,000 ${\mu}g/mL$ (p<0.05). The ABTS radical scavenging activity showed a 86.9% ethyl acetate fraction and a 57.9% butanol fraction at a concentration of 125 ${\mu}g/mL$, and higher than that of positive control (${\alpha}$-tocopherol and BHT) (p<0.05). The SOD-like activity showed 42.8% in an ethyl acetate at a concentration of 1,000 ${\mu}g/mL$. The ethyl acetate fraction showed the highest value of FRAP at 1051.9 ${\mu}M$ and a concentration of 1,000 ${\mu}g/mL$ (p<0.05). The $Fe^{2+}$chelating was highest in the 70.1% chloroform fraction at a concentration of 500 ${\mu}g/mL$ (p<0.05). There is the highest correlation between DPPH radical scavenging activity and FRAP (r=0.981) as compared to other antioxidant assays (p<0.01). With these results, we confirmed that the ethyl acetate fraction of Aster scaber has great antioxidant potential. So it can be expected to be developed into a specific functional food ingredient.
As an effort to develop functional food ingredients and to discover the biological activity, the total phenolic content, total flavonoid content, DPPH and ABTS radical scavenging activity, SOD-like activity, ferric reducing antioxidant power (FRAP), and $Fe^{2+}$ chelating of Aster scaber were measured using a 70% ethanol extract and various solvent fractions. As a result, the total phenolic concent was highest in an ethyl acetate fraction of 141.9 mg GAE eq/g and the total flavonoid content was 105.6 mg QUE eq/g. The DPPH radical scavenging activity was highest in an ethyl acetate fraction of 97.1% at a concentration of 1,000 ${\mu}g/mL$ (p<0.05). The ABTS radical scavenging activity showed a 86.9% ethyl acetate fraction and a 57.9% butanol fraction at a concentration of 125 ${\mu}g/mL$, and higher than that of positive control (${\alpha}$-tocopherol and BHT) (p<0.05). The SOD-like activity showed 42.8% in an ethyl acetate at a concentration of 1,000 ${\mu}g/mL$. The ethyl acetate fraction showed the highest value of FRAP at 1051.9 ${\mu}M$ and a concentration of 1,000 ${\mu}g/mL$ (p<0.05). The $Fe^{2+}$chelating was highest in the 70.1% chloroform fraction at a concentration of 500 ${\mu}g/mL$ (p<0.05). There is the highest correlation between DPPH radical scavenging activity and FRAP (r=0.981) as compared to other antioxidant assays (p<0.01). With these results, we confirmed that the ethyl acetate fraction of Aster scaber has great antioxidant potential. So it can be expected to be developed into a specific functional food ingredient.
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문제 정의
이러한 연구는 주로 참취 조추출물을 이용한 것으로 다양한 용매 분획물에 대한 활성 검정은 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 참취 추출물과 다양한 용매 분획물을 이용하여 항산화활성을 검정하였고 활성과 관련이 있는 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량을 정량하여 천연항산화 소재로서의 가치를 검토하고자 수행하였다.
가설 설정
1)Total phenolic content was expressed as mg/g gallic acid equivalent (GAE).
2)Mean within each column (a-f) and row (A-F) with different letters differ significantly (p<0.05).
2)Mean within each column (a-g) and row (A-G) with different letters differ significantly (p<0.05).
2)Mean within each column (a-g) and row (A-I) with different letters differ significantly (p<0.05).
3)ND: Not detected.
제안 방법
ABTS 라디칼 소거능은 Arano 등(21)과 Re 등(22)의 방법을 변형하여 측정하였다. 7.
DPPH 라디칼 소거능은 Blois(20)의 방법을 변형하여 각 농도별 시료 40 μL와 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl(DPPH) 용액 160 μL를 가하여 잘 혼합한 다음 암소에서 30분간 반응시킨 후 518 nm에서 흡광도를 측정하여 농도에 따른 DPPH 라디칼 소거능을 확인하였다.
FRAP에 의한 환원력 실험은 Benzie와 Strain(24)의 방법을 변형하여 측정하였다. FRAP 시약은 300 mM acetate buffer(pH 3.
SOD 유사활성 측정은 Marklund와 Marklund(23)의 방법을 변형하여 측정하였다. 과산화수소(H2O2) 전환시키는 반응을 촉매하는 pyrogallol의 생성량을 측정하여 SOD 유사 활성으로 나타내었다.
각 농도별 시료 50 μL에 제조한 시약 150 μL를 혼합하여 37℃에서 4분간 반응시킨 후 593nm에서 흡광도를 측정하였으며 FeSO4ㆍ7H2O를 표준물질로 하여 얻은 표준 검량선으로부터 계산하였다.
각 시료 20 μL를 sodium nitrite solution 75 μL와 3차 증류수 100 μL 혼합하여 6분간 반응시키고 aluminum chloride solution 20 μL를 첨가하여 다시 5분간 반응시킨 후 1 M NaOH 40 μL와 섞어 510nm에서 흡광도를 측정하였다.
순차적 용매 분획은 70% 에탄올 추출물 10 g을 물 500 mL에 용해시켜 비극성 용매인 hexane 500 mL(1,000 mL×3회) 추출하여 hexane 분획물을 얻었다. 그 수층을 chloroform, ethyl acetate, butanol, aqueous의 순서로 극성의 차이를 이용하여 분획물을 얻었다. 분리된 각각의 용매 분획물은 감압 농축하여 용매를 제거한 후 -70℃에서 동결 건조하였다.
본 연구는 참취 에탄올 추출물과 용매분획물의 항산화 활성과 총 폴리페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량을 측정하고, 생리활성과 항산화 성분 간의 상관관계를 비교ㆍ분석하였다. 총 폴리페놀 함량은 70% 에탄올 추출물 99.
참취 분말 100 g에 10배의 70% 에탄올을 첨가하고 실온에서 24시간 진탕기(Shaker SK-71 JEIO Tech, Daejeon, Korea)로 진탕하여 2회 추출하였다. 이를 여과지(No.
총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등(18)과 Singleton 등 (19)의 방법을 응용하여 측정하였다. 각 시료 20 μL를 sodium nitrite solution 75 μL와 3차 증류수 100 μL 혼합하여 6분간 반응시키고 aluminum chloride solution 20 μL를 첨가하여 다시 5분간 반응시킨 후 1 M NaOH 40 μL와 섞어 510nm에서 흡광도를 측정하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 참취는 강원도 양양 서광농협에서 구입하여 40 mesh 분쇄기(FM909T, HANIL, Wonju, Korea)로 분쇄한 후 분말상태로 조제하였다. 시료는 PE Film에 밀봉 포장 후 냉동보관(-20℃)하여 실험에 사용하였다.
본 실험에 사용한 참취는 강원도 양양 서광농협에서 구입하여 40 mesh 분쇄기(FM909T, HANIL, Wonju, Korea)로 분쇄한 후 분말상태로 조제하였다. 시료는 PE Film에 밀봉 포장 후 냉동보관(-20℃)하여 실험에 사용하였다.
데이터처리
참취 70% 에탄올 추출물과 용매 분획물의 항산화활성 데이터에 대한 통계분석은 SPSS(statistical package for the social science, version 12.0, Chicago, IL, USA) program을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였으며, 실험군 간의 유의성은 Duncan의 다중범위 시험법(Duncan's multiple range test)로 p<0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
성능/효과
Aqueous, hexane과 chloroform 분획물 1,000 μg/mL 농도에서 23.8%, 20.8% 및 13.5%로 다른 분획물에 비해 낮은 항산화성을 나타내었다(p<0.05).
Chloroform 분획물의 500 μg/ mL 농도에서 70.1%로 가장 높은 활성을 나타났으며, ethyl acetate, butanol 분획물에서는 4.7% 및 12.2%로 낮게 나타났다(p<0.05).
DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거능 관계는 r=0.913으로 유의적인 상관관계를 나타냈으며(p<0.05), DPPH 라디칼 소거능과 FRAP에 의한 환원력 측정 관계는 r=0.981로 가장 높은 유의적 상관관계를 나타내었다(p<0.01).
Ethyl acetate와 butanol 분획물 125 μg/mL 농도에서 86.9%, 57.9%의 높은 소거능을 나타내었으며, 대조군인 α-tocopherol과 BHT보다 높은 소거능을 나타냈다(p<0.05).
FRAP에 의한 환원력 측정 결과에서도 ethyl acetate 분획물에서 높은 활성을 나타내었다(p<0.05).
SOD 유사활성은 ethyl acetate 분획물 1,000 μg/mL 농도에서 42.8%의 활성을 나타내어 DPPH, ABTS 라디칼 소거능보다 비교적 낮은 활성을 나타내었다(p<0.05).
08%의 SOD 유사활성을 보였다고 발표한 바 있다. 따라서 참취 에탄올 추출물과 용매 분획물은 다른 식물추출물보다 높은 SOD 유사활성을 갖고 있는 것으로 나타났다.
Holasova 등(49)은 식물로부터 추출된 페놀함량이 높을수록 항산화능이 증가한다고 보고하였는데 이는 본 연구와 동일한 결과를 나타내었다. 따라서 페놀 함량이 가장 높은 참취 ethyl acetate 분획물에서 높은 항산화 활성이 나타났다.
또한 총 플라보노이드 함량도 ethyl acetate 분획물에서 105.6 mg QUE eq/g으로 높은 함량을 나타내었다(p<0.05).
05). 본 연구에서 페놀 화합물 함량이 높을수록 DPPH 및 ABTS radical 소거능이 증가된 반면 Fe2+ chelating 활성 효과는 낮게 나타났다. 일반적으로 Fe2+ chelating 활성 효과는 페놀성 물질함량과 상관관계가 낮으며 금속이 온을 제거하는 물질과 라디칼 제거 물질 간의 작용기작의 차이점에서 비롯된다는 연구(52)와 비슷한 결과를 나타내었다.
05). 이상의 결과 참취 70% 에탄올 추출물과 용매 분획물 중 ethyl acetate 분획물이 다량의 폴리페놀과 플라보노이드를 함유하고 있으며, 항산화 효과가 높게 나타났다. 따라서 참취는 천연 항산화 소재 및 기능성식품으로의 활용 가능한 약용식물자원인 것으로 판단된다.
총 폴리페놀 함량은 70% 에탄올 추출물 99.6 mg GAE eq/g으로 나타났으며, ethyl acetate 분획물 141.9 mg GAE eq/g으로 다른 분획물보다 높은 함량을 나타내었다(p<0.05).
총 폴리페놀 함량은 70% 에탄올 추출물에서 99.6 mg GAE eq/g이었고, 용매 분획물에 대한 총 폴리페놀 함량은 ethyl acetate> butanol> hexane> chloroform> aqueous 순으로 각각 141.9, 132.9, 115.7, 78.1 및 41 mg GAE eq/g의 함량을 나타내어 ethyl acetate 분획물에서 가장 높은 함량을 나타냈다(p<0.05).
총 플라보노이드 함량은 70% 에탄올 추출물에서 38.9 mg QUE/g이었으며, 용매 분획물에 대한 총 플라보노이드 함량은 ethyl acetate> butanol> chloroform> hexane> aqueous 순으로 각각 105.6, 60.6, 42, 34 및 6.1 mg QUE/g의 함량을 나타내어 ethyl acetate 분획물에서 높은 함량을 나타내었으며(p<0.05), 총 폴리페놀 함량의 결과와 일치하였다.
특히 ethyl acetate 분획물에서 가장 높은 소거활성을 보여 1,000 μg/mL 농도에서 97.1%의 소거능을 나타냈으며, 125 μg/mL의 농도에서 86.9%의 소거능을 보여 대조군으로 사용한 α-tocopherol과 BHT보다 높게 나타났다(p<0.05).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
참취는 무엇인가?
참취(Aster scaber)는 우리나라 전국 각지의 산야지에 흔히 자생하며 농가에서 재배하기도 하는 국화과(Compositae)에 속하는 다년생초본으로 백운초, 백산국, 동풍, 나물채, 암취 및 나물취라고도 한다. 해수․이뇨․보익․방광염․두통․ 현기증 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다(12).
세포 내 산화 연쇄 반응의 시작이나 진행을 지연하거나 억제하는 항산화제이 어떠한 목적으로 사용되는가?
생체 내에서 발생하는 superoxide anion radical, hydroxyl radical, singlet oxygen, hypochlorite, hydrogen peroxide 등과 같은 활성산소 종(reactive oxygen species, ROS)은 정상적인 대사과정 중에서 지속적으로 생성되는 부산물로 DNA, 단백질, 세포 분자들의 산화적 손상을 유발하여 암, 심혈관 질환 및 퇴행성 장애 등 다양한 질병을 일으키게 된다. 이러한 세포 내 산화 연쇄 반응의 시작이나 진행을 지연하거나 억제하는 항산화제는 산소를 제거하거나 흡수하는 것이 아니라 free radical과 반응함으로써 특정 비타민류와 필수아미노산 등의 손실을 최소화하거나 유지 제품의 산패를 지연 또는 방지하는 목적으로 사용되어지고 있다(3-5). 최근 식물에서 유래된 페놀 화합물 및 비타민 등의 천연항산화제가 산화손상에 대한 화학적 예방 촉매기능이 보고됨에 따라 많은 주목을 받아 오고 있다(6-8).
참취 조추출물을 이용한 연구로 알려진 것은 무엇인가?
해수․이뇨․보익․방광염․두통․ 현기증 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다(12). 현재까지 이루어진 참취의 생리활성 연구는 유전독성 억제효과(13), 지방대사와 항산화에 미치는 영향(14), 고지혈증 예방효과와 혈중 콜레스테롤 LDL, VLDL 농도의 저하 및 혈관 내피세포의 변화 지연(15), HMG-CoA reductase 저해 활성(16) 등이 보고되었다. 이러한 연구는 주로 참취 조추출물을 이용한 것으로 다양한 용매 분획물에 대한 활성 검정은 미흡한 실정이다.
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