[국내논문]담쟁이덩굴 추출물과 분획물의 항산화, 항당뇨 및 항염증 효과 Antioxidant, Antidiabetic, and Anti-Inflammatory Effects of Extracts and Fractions from Parthenocissus tricuspidata Stems원문보기
본 연구에서는 담쟁이덩굴 추출물이 항산화, 항당뇨 및 항염증 효과에 미치는 영향을 조사하고자 수행하였다. 담쟁이덩굴 열수 및 에탄올 추출물의 총 페놀함량은 각각 61.5 mg TAE/g과 122.1 mg TAE/g으로 에탄올 추출물에서 훨씬 높게 나타났다. 에탄올 추출물과 부탄올 분획물의 DPPH 라디칼 소거활성은 1 mg/ml에서 95%와 92%의 radical 소거능을 나타내어 positive control로 사용한 비타민 C와 유사한 항산화력을 보였다. SOD 활성은 에탄올 추출물과 부탄올 분획물 1 mg/ml 농도에서 91%, 97%로 높은 활성을 나타내었다. DPPH radical 소거능과 SOD 활성을 측정한 결과 항산화 활성은 모두 농도 의존적으로 증가하였으며 특히 열수추출물과 비교할 때 에탄올 추출물과 부탄올 분획물에서 높은 항산화 효과를 보였다. 담쟁이덩굴 추출물의 ${\alpha}$-glucosidase 활성억제 효과는 에탄올 추출물과 핵산 및 부탄올 분획층에서 높은 항당뇨 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 지금까지 항당뇨 약물로 사용된 것보다도 높은 것으로 나타났다. LPS에 의하여 유도된 NO 합성은 1 mg/ml 농도의 담쟁이추출물을 처리함으로써 NO 합성이 약 40%로 감소하였다. 이러한 결과들은 담쟁이 추출물의 우수한 항산화, 항당뇨, 항염 효과를 시사하고 있으며 특히, 천연 항당뇨 기능성 소재로서 담쟁이 추출물의 활용 가능성이 높을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 담쟁이덩굴 추출물이 항산화, 항당뇨 및 항염증 효과에 미치는 영향을 조사하고자 수행하였다. 담쟁이덩굴 열수 및 에탄올 추출물의 총 페놀함량은 각각 61.5 mg TAE/g과 122.1 mg TAE/g으로 에탄올 추출물에서 훨씬 높게 나타났다. 에탄올 추출물과 부탄올 분획물의 DPPH 라디칼 소거활성은 1 mg/ml에서 95%와 92%의 radical 소거능을 나타내어 positive control로 사용한 비타민 C와 유사한 항산화력을 보였다. SOD 활성은 에탄올 추출물과 부탄올 분획물 1 mg/ml 농도에서 91%, 97%로 높은 활성을 나타내었다. DPPH radical 소거능과 SOD 활성을 측정한 결과 항산화 활성은 모두 농도 의존적으로 증가하였으며 특히 열수추출물과 비교할 때 에탄올 추출물과 부탄올 분획물에서 높은 항산화 효과를 보였다. 담쟁이덩굴 추출물의 ${\alpha}$-glucosidase 활성억제 효과는 에탄올 추출물과 핵산 및 부탄올 분획층에서 높은 항당뇨 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 지금까지 항당뇨 약물로 사용된 것보다도 높은 것으로 나타났다. LPS에 의하여 유도된 NO 합성은 1 mg/ml 농도의 담쟁이추출물을 처리함으로써 NO 합성이 약 40%로 감소하였다. 이러한 결과들은 담쟁이 추출물의 우수한 항산화, 항당뇨, 항염 효과를 시사하고 있으며 특히, 천연 항당뇨 기능성 소재로서 담쟁이 추출물의 활용 가능성이 높을 것으로 사료된다.
This study was carried out to analyze the effects on antioxidative, antidiabetic, and anti-inflammatory activities of Parthenocissus tricuspidata (PT) stem extracts. The total phenolic contents of hot water and ethanol extracts from PT stems were 61.5 mg TAE/g and 122.1 mg TAE/g, respectively. The a...
This study was carried out to analyze the effects on antioxidative, antidiabetic, and anti-inflammatory activities of Parthenocissus tricuspidata (PT) stem extracts. The total phenolic contents of hot water and ethanol extracts from PT stems were 61.5 mg TAE/g and 122.1 mg TAE/g, respectively. The antioxidative activities of hot water and ethanol extracts from PT stem were measured by using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and superoxide dismutase (SOD) assay. The DPPH radical scavenging activities of ethanol extract and butanol fraction were approximately 95% and 92% at 1 mg/ml, respectively, and the SOD activities of ethanol extract and butanol fraction were about 91% and 97% at 1 mg/ml, respectively. The DPPH radical scavenging and SOD activities of ethanol extract and butanol fraction from PT stem increased remarkably increased in a dose-dependent manner and were higher than in the hot water extracts. Compared to the acarbose, a known anti-diabetic drug, which was used as a positive control, the ${\alpha}$-glucosidase inhibitory capacity of PT stem showed a strong inhibitory rate in ethanol extract and in butanol and hexane fractions. We investigated the effect of hot water extract from PT stem on lipopolysaccharide (LPS)-induced nitric oxide (NO) production in RAW 264.7 cells. Hot water extract from PT stem inhibited LPS-induced NO production up to 40% at a treatment of 1 mg/ml. These results suggest that PT stem extracts have an effect on antioxidative, antidiabetic, and anti-inflammatory activities and thus have great potential as antidiabetic materials and a source for natural health products.
This study was carried out to analyze the effects on antioxidative, antidiabetic, and anti-inflammatory activities of Parthenocissus tricuspidata (PT) stem extracts. The total phenolic contents of hot water and ethanol extracts from PT stems were 61.5 mg TAE/g and 122.1 mg TAE/g, respectively. The antioxidative activities of hot water and ethanol extracts from PT stem were measured by using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and superoxide dismutase (SOD) assay. The DPPH radical scavenging activities of ethanol extract and butanol fraction were approximately 95% and 92% at 1 mg/ml, respectively, and the SOD activities of ethanol extract and butanol fraction were about 91% and 97% at 1 mg/ml, respectively. The DPPH radical scavenging and SOD activities of ethanol extract and butanol fraction from PT stem increased remarkably increased in a dose-dependent manner and were higher than in the hot water extracts. Compared to the acarbose, a known anti-diabetic drug, which was used as a positive control, the ${\alpha}$-glucosidase inhibitory capacity of PT stem showed a strong inhibitory rate in ethanol extract and in butanol and hexane fractions. We investigated the effect of hot water extract from PT stem on lipopolysaccharide (LPS)-induced nitric oxide (NO) production in RAW 264.7 cells. Hot water extract from PT stem inhibited LPS-induced NO production up to 40% at a treatment of 1 mg/ml. These results suggest that PT stem extracts have an effect on antioxidative, antidiabetic, and anti-inflammatory activities and thus have great potential as antidiabetic materials and a source for natural health products.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 담쟁이덩굴의 열수 및 80% 에탄올 추출물과 80% 에탄올 추출물의 핵산 및 부탄올 추출물의 전자공여능, SOD 활성, α-glucosidase 및 LAW 264.7 cell를 이용한 NO 활성과 MTT 분석을 통하여 당뇨병 치료에 이용할 수 있는 neutraceuticals 소재로 활용하고자 본 연구를 수행하였다.
제안 방법
전자공여능(Electron donating ability, EDA) 은 EDA (%)=(대조구흡광도-시료첨가구흡광도)/대조구흡광도×100으로 계산하였다.
표준물질로 tannic acid의 최종농도가 30, 60 90, 120 및 150 μg/ml가 되도록 조절하여 위와 동일한 방법으로 측정한 표준곡선으로부터 담쟁이 추출물에 함유된 총 polyphenol 함량(mg/ml)을 산출하였다.
tricuspidata)은 고려식품연구원으로부터 구입하여 시료로 사용하였다. 건조시킨 당쟁이 덩굴을 100 g에 10배의 용매를 가하여 추출하였다. 열수추출물은 autoclave로 100℃에서 2시간씩 2회 추출하였으며, 에탄올 추출물은 80% 에탄올을 상온에서 24시간씩 shaking 하여 2회 추출하였다.
건조시킨 당쟁이 덩굴을 100 g에 10배의 용매를 가하여 추출하였다. 열수추출물은 autoclave로 100℃에서 2시간씩 2회 추출하였으며, 에탄올 추출물은 80% 에탄올을 상온에서 24시간씩 shaking 하여 2회 추출하였다. 80% 에탄올 추출물의 분획제조는 에탄올 추출물을 물 200 ml에 용해시켜 분액깔때기에 넣고 200 ml의 n-hexane으로 3회 반복 추출하여 n-hexane 분획을 얻었으며, 이와 같은 방법으로 n-butanol 분획을 얻었다.
열수추출물은 autoclave로 100℃에서 2시간씩 2회 추출하였으며, 에탄올 추출물은 80% 에탄올을 상온에서 24시간씩 shaking 하여 2회 추출하였다. 80% 에탄올 추출물의 분획제조는 에탄올 추출물을 물 200 ml에 용해시켜 분액깔때기에 넣고 200 ml의 n-hexane으로 3회 반복 추출하여 n-hexane 분획을 얻었으며, 이와 같은 방법으로 n-butanol 분획을 얻었다. 추출물은 Whatman No.
NO 소거 활성은 마우스의 대식세포 세포주인 RAW 264.7 세포를 배양판에 1×105 cells/ml의 세포가 되도록 분주하여 LPS (lipopolysaccharide) 자극하에 24시간 배양하고 그 배양상층액 내의 NO의 생성은 Griess 반응으로 세포 상등액에 축적되는 nitrite 양으로 측정하였다[22].
식물에 존재하는 폴리페놀화합물은 항산화, 항돌연변이 및 phytoestrogen 효과 등의 다양한 생리활성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다[8, 16]. 본 연구에서는 담쟁이 덩굴 열수 및 에탄올 추출물의 총 phenol 함량을 tannic acid 표준 곡선으로부터 측정하였다. 담쟁이덩굴의 열수 및 에탄올 추출물의 총 phenol 함량은 각각 61.
대장균 lipopolysaccharide (LPS)를 대식세포에 처리하여 nitric oxide (NO)를 유도시킨 다음 담쟁이 열수 추출물을 대식세포에 처리하여 NO 활성에 미치는 영향을 분석하였다 (Fig. 4). LPS에 의하여 유도된 대식세포의 NO 합성은 담쟁이 추출물의 농도가 증가할수록 감소하였고, 최대 농도인 1,000μg/ml의 담쟁이 추출물을 처리함으로서 60%나 현저히 감소시켰다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 담쟁이덩굴(P. tricuspidata)은 고려식품연구원으로부터 구입하여 시료로 사용하였다. 건조시킨 당쟁이 덩굴을 100 g에 10배의 용매를 가하여 추출하였다.
시료에 대한 대조군으로 10 μg/ml의 LPS를 처리하여 활성화를 유도한 세포를 사용하였다.
이론/모형
α-Glucosidase 활성억제 효과 측정은 Tibbot 등의 방법[31]에 따라 측정하였다.
Superoxide dismutase (SOD) 활성은 SOD assay kit(Dojindo Molecular Technologies, Rockville, USA)를 사용하여 manufacturer's instruction에 기술된 방법에 따라서 수행하였다.
총 polyphenol 함량은 Folin-Ciocalteu 법[29]을 약간 변형시켜 측정하였으며 표준물질로서 tannic acid (Sigma Chemical Co., USA)를 사용하여 계산하였다. 일정농도의 담쟁이 추출물(1 mg/1 ml)을 시험관에 취하고 Folin-Ciocalteu reagent 1 ml을 가하여 잘 혼합한 다음 3분간 실온에서 반응시켰다.
담쟁이 추출물의 전자공여능은 Blois의 방법[2]에 따라 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)에 대한 수소공여 효과로 측정하였다. DPPH 용액은 100 ml 에탄올에 DPPH 1.
세포독성 실험은 mitochondrial dehydrogenase activity의 index를 나타내는 MTT calorimetric reduction assay 법으로 추출물이 세포생존율에 미치는 영향을 측정하였다[22]. 96- well microtiter plate (Nunc, Vangaard, Neptune, NJ)에 RAW 264.
7 cells were cultured for 24 hr with various concentration of PBE in the presence of LPS (10 μg/ml). NO release was measured using the method of Griess (nitrite). Cytotoxicity was determined by MTT assay.
NO release was measured using the method of Griess (nitrite). Cytotoxicity was determined by MTT assay. Results are presented as mean±S.
성능/효과
본 연구에서는 담쟁이 덩굴 열수 및 에탄올 추출물의 총 phenol 함량을 tannic acid 표준 곡선으로부터 측정하였다. 담쟁이덩굴의 열수 및 에탄올 추출물의 총 phenol 함량은 각각 61.5 mg TAE/g과 122.1 mg TAE/g으로 에탄올 추출물에서 훨씬 높게 나타났다. 담쟁이덩굴에 대한 페놀화합물에 대한 연구는 거의 없으며 Hwang 등[10]이 당쟁이 덩굴 잎에서 플라보놀 배당체 화합물을 분리동정하였다.
특히 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical 소거법은 항산화물질의 전자공여능을 이용한 측정법으로 주로 pheonlic 구조와 aromatic amine 화합물에서 많이 사용되는 방법이다. 담쟁이덩굴의 항산화 효과를 DPPH radical 소거 활성으로 측정한 결과(Fig. 1) 1 mg/ml 농도에서 열수 추출물, 에탄올, 핵산층 및 부탄올층의 DPPH 라디칼 소거능은 약 61%, 95%, 48% 및 92%로 각각 나타났다.
Superoxide dismutase (SOD)는 항산화 효소로서 세포에 유해한 oxygen radical을 과산화수소로 전환시키고, 다시 catalase에 의하여 무해한 물 분자와 산소분자로 전환시켜 활성산소로부터 생체를 보호하는 기능으로 알려져 있다. 본 연구에서 담쟁이 추출물의 SOD 활성은 1 mg/ml 농도에서 열수 추출물, 에탄올 및 핵산층은 약 84%, 91%, 및 55%로 각각 나타났 으며 부탄올층은 0.5 mg/ml에서 약 93%의 SOD 활성을 보였다(Fig. 2). 이러한 결과는 담쟁이 부탄올층이 피부노화방지를 위한 천연소재로 이용가능성이 높은 것으로 사료된다.
본 연구에서 담쟁이 추출물의 α-glucosidase 저해 활성은1 mg/ml 농도에서 에탄올 추출물은 약 96%의 α-glucosidase 저해활성을 나타내었으며(Fig. 3A), 핵산층 및 부탄올층(Fig. 3B)은 0.1 mg/ml 농도에서 약 90% 이상의 α-glucosidase 저해활성을 나타내었다.
LPS에 의하여 유도된 대식세포의 NO 합성은 담쟁이 추출물의 농도가 증가할수록 감소하였고, 최대 농도인 1,000μg/ml의 담쟁이 추출물을 처리함으로서 60%나 현저히 감소시켰다.
세포독성실험은 MTT 분석을 통해서 측정하였으며 담쟁이 추출물로 처리된 대식세포의 세포생존율이 90% 정도를 나타내는 바 본 연구에서 사용된 담쟁이덩굴 추출물에 대한 세포독성은 없는 것으로 관찰되었다. 또한, 실험결과에 나타난 NO의 생성량의 변화가 세포독성에 의한 영향과는 무관함을 확인할 수 있었다.
세포독성실험은 MTT 분석을 통해서 측정하였으며 담쟁이 추출물로 처리된 대식세포의 세포생존율이 90% 정도를 나타내는 바 본 연구에서 사용된 담쟁이덩굴 추출물에 대한 세포독성은 없는 것으로 관찰되었다. 또한, 실험결과에 나타난 NO의 생성량의 변화가 세포독성에 의한 영향과는 무관함을 확인할 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
약제로 사용하려면 어떤 담쟁이덩굴을 써야 합니까?
담쟁이덩굴(Parthenocissus tricuspidata)은 포도과에 속하는 낙엽덩굴식물로서 열대, 아열대 및 온대에 분포한다. 담쟁이덩굴은 주로 돌담이나 바위 등에 붙어서 자생하지만 약으로 쓸 때는 반드시 나무를 감고 올라간 담쟁이덩굴을 사용하여야 한다. 민간요법에서는 줄기와 열매를 약으로 사용하는데 활혈, 거풍, 진통작용, 어혈을 없애고 편두통, 류마티스성 관절염 등의 치료약으로 사용한다.
담쟁이덩굴은 무엇이며 어떤 기후에 분포합니까?
담쟁이덩굴(Parthenocissus tricuspidata)은 포도과에 속하는 낙엽덩굴식물로서 열대, 아열대 및 온대에 분포한다. 담쟁이덩굴은 주로 돌담이나 바위 등에 붙어서 자생하지만 약으로 쓸 때는 반드시 나무를 감고 올라간 담쟁이덩굴을 사용하여야 한다.
민간요법에서 담쟁이덩굴은 무엇의 치료 약으로 쓰입니까?
담쟁이덩굴은 주로 돌담이나 바위 등에 붙어서 자생하지만 약으로 쓸 때는 반드시 나무를 감고 올라간 담쟁이덩굴을 사용하여야 한다. 민간요법에서는 줄기와 열매를 약으로 사용하는데 활혈, 거풍, 진통작용, 어혈을 없애고 편두통, 류마티스성 관절염 등의 치료약으로 사용한다. 또한 당뇨병의 혈당치를 떨어뜨리고 암이나 육종 치료에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다[4].
참고문헌 (35)
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