[논문]톳(Hizikia fusiformis)에서부터 분리된 유기용매 분획물의 항산화활성

김민정; 이혜현; 서민정; 강병원; 박정욱; 정영기

doi:10.5352/jls.2013.23.3.361

톳(Hizikia fusiformis)에서부터 분리된 유기용매 분획물의 항산화활성
Antioxidation Activities of Organic Solvent Fractions Obtained from Seaweed, Hizikia fusiformis 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.23 no.3 = no.155, 2013년, pp.361 - 367

김민정 (동아대학교 생명공학과) , 이혜현 (동아대학교 생명공학과) , 서민정 (Medi-Farm 산업화 연구사업단) , 강병원 (Medi-Farm 산업화 연구사업단) , 박정욱 (Medi-Farm 산업화 연구사업단) , 정영기 (동아대학교 생명공학과)

초록
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Hizikia fusiformis을 80% EtOH 추출물을 용매의 극성에 따라 n-hexane, ethyl acetate, n-BuOH, Aqueous n-BuOH fraction으로 순차적으로 분리하였다. 분리된 4개의 분획물 중에 항산화 활성이 높은 n-BuOH 분획물을 reserve-phase column chromatography를 실시하여 분리된 3개의 BA, BB, BC 분획물에 대한 항산화 활성을 검토하였다. 가장 항산화능이 높은 BB 분획물은 모든 실험에서 농도의존적으로 활성이 증가하는데, 시료의 농도가 1.0 mg/ml일때 DPPH radical scavenging activity와 Reducing power activity는 $45{\pm}0.14%$, $1.34{\pm}0.23$로 가장 높게 나타난다. ${\beta}$-carotene-linoleic acid activity와 Hydrogen peroxide scavenging activity도 $76{\pm}0.12%$와 $82{\pm}0.06%$로 가장 높았으며, ABTS radical scavenging activity도 $65{\pm}0.17%$의 활성을 나타낸다. 이상의 연구 결과에서, 최종 분리된 BB분획물은 높은 항산화능을 가진 물질을 함유하고 있을 것으로 예상되며, 이는 앞으로 새로운 천연 기능성 식품으로서의 이용 가능성을 시사하고 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Hizikia fusiformis has been widely used in Oriental herbal medicine and health food. To identify antioxidation properties that contain natural bioactive substances, we investigated the distribution of active compounds existing in batches of organic solvent fractionation. A dried form of H. fusiformis was subjected to sequential fractionation using n-hexane, ethyl acetate, n-BuOH, and aqueous n-BuOH. The results showed that among the four isolated fractions, the n-BuOH fraction showed the highest antioxidation activities. The n-BuOH fraction was applied to reserve-phase silica gel column chromatography, which produced three fractions: BA, BB, and BC. Among these fractions, BB showed the highest antioxidation activities, which increased in a concentration-dependent manner. At a concentration of 1.0 mg/ml n-BuOH fraction, the activities of DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging and reducing power were approximately $45{\pm}0.14%$ and $1.34{\pm}0.23$, respectively. In addition, the activities of ${\beta}$-carotene-linoleic acid, hydrogen peroxide scavenging, and ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)) radical scavenging were $76{\pm}0.12%$, $82{\pm}0.06%$, and $65{\pm}0.17%$, respectively. These findings suggest that the BB fraction contains potent antioxidation properties and that it could be used in the production of natural and functional foods.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

현재 톳에서부터 분리된 항산화 물질들은 phlorotannin, 황산기를 갖는 다당류 등 한정된 연구에 그쳐 새로운 천연물질의 탐색이 필요한 상태이다[34, 35]. 따라서 본 연구에서는 해조류의 대표적인 톳의 EtOH 추출물을 용매의 극성에 따라 분획하여 분리한 물질을 in vitro상태에서 다양한 항산화 활성을 측정하여 비교, 검토하였다.

제안 방법

이상의 결과에서 톳에서부터 분획된 용매 분획물 중 항산화 활성이 높은 n-BuOH에서 분리된 BA, BB, BC의 항산화 활성을 검토하였다. 그 중 가장 우수한 항산화능을 가진 물질을 함유하고 있을 것으로 사료되는 BB 분획물은 ¹H과 ¹³C-NMR을 측정하여 부분 정제된 분획물의 구조를 추정한 결과, 플라본을 골격구조를 지니고 있는 화합물인 것으로 나타났다[15, 27].

대상 데이터

본 실험에 사용된 톳(H. fusiformis)은 2010년 3월 경상남도 거제에서 구입하여 실험 전 수세, 음건하여 실험 전까지 -20℃에서 냉동 보관하였다.

데이터처리

본 실험에서 얻은 결과는 각 시료마다 세 번씩 반복 실험을 통해 실험군당 평균과 표준편차를 계산하여 나타내었다.

이론/모형

β-carotene-linoleic acid activity는 Miller method [26]을 이용하여 측정하였다. 0.
ABTS radical scavenging activity ABTS radical 소거능 측정은 ABTS⁺ cation decolorization method [33]을 사용하였다. 7 mM ABTS 용액에 potassium persulfate를 2.
Free radical scavenging activity의 측정은 Brand-Williams method [2]을 이용하여 측정 하였다. 6×10^-5M DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 메탄올 용액 195 μl와 메탄올로 희석한 추출물 5 μl를 96-microplate에 혼합하였다.
Hydrogen peroxide scavenging activity의 측정은 Miller method [26]을 이용하여 2,2-azinobis (3-ethylbenzthiazolin)-6-sulfonicacid (ABTS)-peroxidase system에서 측정하였다. 96-microplate에 시료 80 μl, 10 mM H₂O₂ 20 μl, 0.
Reducing power activity의 측정은 Oyaizu method [30]을 이용하여 측정하였다. 시료 50 μl에 200 mM phosphate-buffer (pH 6.

성능/효과

특히, 대조구들과 같이 농도가 높아질수록 소거능은 증가하였으며, galic acid와 비교할 때 농도의 변화에 따라 거의 유사한 소거능을 나타내었다. ABTS법에 의한 항산화력 측정법은 DPPH는 free radical을 ABTS는 양이온 radical을 소거하는 점에서 서로 차이가 나며 두 기질과 반응물과의 결합 정도가 달라지므로 radical 제거 능력에서도 차이를 보이나 BB 분획물은 모든 radical에서 우수한 소거능을 보였다.
ABTs 소거능은 postsium persulfate와 반응하여 생성된 ABTS radical이 시료중의 항산화 물질에 의해 제거되어 radical 특유의 청록색이 탈색되는 정도를 414 nm에서 흡광도를 측정하였다[12]. 그 결과 시료 1.0 mg/ml의 농도에서 BB분획물이 65±0.17%로 가장 높은 소거능을 나타내었으며, 같이 분리된 BA 분획물에 비해서 2배 높은 소거능을 보이며, BC분획물의 경우는 6배 높은 소거능의 차이가 나타난다. 특히, 대조구들과 같이 농도가 높아질수록 소거능은 증가하였으며, galic acid와 비교할 때 농도의 변화에 따라 거의 유사한 소거능을 나타내었다.
이상의 결과에서 톳에서부터 분획된 용매 분획물 중 항산화 활성이 높은 n-BuOH에서 분리된 BA, BB, BC의 항산화 활성을 검토하였다. 그 중 가장 우수한 항산화능을 가진 물질을 함유하고 있을 것으로 사료되는 BB 분획물은 ¹H과 ¹³C-NMR을 측정하여 부분 정제된 분획물의 구조를 추정한 결과, 플라본을 골격구조를 지니고 있는 화합물인 것으로 나타났다[15, 27]. ¹H-NMR 스펙트럼에서는 7.

후속연구

이 결과로부터 BB 분획물은 플라본의 골격구조에 메톡시기가 다중 결합된 구조를 하고 있는 물질로 추정되며 현재 BB분획물의 완전 정제를 진행하고 있다. 또한 이를 기능성물질로 활용하기 위하여 다양한 생리활성 평가가 필요할 것으로 생각된다.
이는 본 실험에서 얻은 항산화 활성에 대한 결과보다 약간 높은 수치로 ethylacetate 분획물에서 높은 항산화 물질이 존재하는데, 항산화 활성의 차이는 추출 방법과 추출시기, 부위에 따라 것으로 사료된다. 본 실험을 통해 가장 높은 소거능을 보이는 BB 분획물은 식품의 산화를 억제하며[11, 21], 생체에서는 활성 radical에 의한 세포 손상과 노화를 억제 하는 새로운 항산화제 소재로 충분히 활용할 만한 가치를 지닌 기능성 물질로 예상된다[22].

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	생체는 어떤 항산화 효소를 가지고 있는가?	이러한 질병은 세포내 에너지대사 과정에서 생기는 superoxide anion, hydroxyl radical 및 peroxy radical과 같은 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 의해서 세포내 단백질, 지질 및 DNA 가 기능적 손상을 받게 되어 생성된다[9]. 생체는 이러한 활성산소부터 생체를 방어할 수 있는 superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPX), catalase (CAT), glutathione reductase, glutathione-S-transferase 등의 항산화 효소를 가지고 있으나[1], 과도한 스트레스에 노출되어 있는 현대인에게는 더욱 효과적이고 안전한 대책이 필요하다. 이로 인해 이에 대한 예방 및 개선책으로 안전성과 경제성을 고루 갖춘 천연물로부터 생리활성 물질들을 이용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다[6].
	톳에는 다른 해조류에 비하여 어떤 성분이 풍부한가?	본 연구에 사용된 톳(Hizikia fusiformis)은 갈조류 모자반과의 다년생 해조류로서 우리나라에서는 주문진 이남에서 서해안과 남해안 및 제주도에 걸쳐 서식한다. 다른 해조류에 비해 칼슘, 철, 요오드 같은 무기질, 비타민 등이 풍부하며, 항암[3], 면역증강[29], 항산화[31], 항균효과[23] 등에 관한 연구가 보고되고 있다. 특히 폴리페놀 화합물이 많은 분획 추출물에서 항산화 효과가 컸다는 보고[8, 25]가 있었으나, 지속적인 연구는 미비한 상태이다.
	해조류는 육상생물과 다른 환경으로 인해 어떤 것의 화학구조가 매우 독특한가?	이러한 천연물에 대한 연구는 대부분 육상생물에 한정되었으나, 그 희소성이 점차 고갈되어[14] 최근에는 많은 잠재력을 가지고 있는 해양생물로 연구의 방향이 넓혀지고 있다. 그 중 해조류는 육상생물과는 다른 환경으로 생체 내 2차 대사산물의 화학구조가 매우 독특하며, 매우 중요한 생리활성 물질들을 많이 함유하고 있어 그 연구가 활발히 진행되고 있다[10, 18, 19]. 해조류는 우리나라와 아시아 지역에서 널리 분포되어 이용해 왔으며, 영양학적으로 소화 흡수율이 낮아 큰 관심을 끌지 못했으나, 최근에 열량은 매우 낮고 비타민과 무기질, 식이섬유소가 풍부하며, 비소화성의 점질성 다당류를 다량 함유한다고 보고 되고 있다[13].

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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