[논문]한약재 열수추출물의 항산화 활성 및 Xanthine Oxidase 저해 활성

신유진; 황정만; 이승철

doi:10.3746/jkfn.2013.42.10.1712

한약재 열수추출물의 항산화 활성 및 Xanthine Oxidase 저해 활성
Antioxidant and Xanthine Oxidase Inhibitory Activities of Hot Water Extracts of Medicinal Herbs 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.42 no.10, 2013년, pp.1712 - 1716

신유진 (경남대학교 식품생명학과) , 황정만 (경남대학교 식품생명학과) , 이승철 (경남대학교 식품생명학과)

초록
AI-Helper

통풍 증상을 개선하고 예방 및 치료에 효과를 확인하여 이를 일상생활에 지장을 주지 않고 장기간 쉽게 복용하기에 적합한 식품 소재를 발굴하기 위하여 한의학 및 식품 관련 서적에서 통풍 개선 및 치료 효과가 있어 널리 사용되고 있는 29가지 식용 가능 한약재를 선별하였다. 각 한약재의 열수추출액의 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, xanthine oxidase 저해능을 측정한 결과, 황금추출액이 가장 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과는 황금추출액을 주 소재로 하여 항산화능과 통증 개선에 유용한 식품 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In our study, as many as 29 edible medicinal herbs were selected for testing their ability in the effective treatment of gout based on oriental medicine theory. We extracted each medicinal herb (135 g) with 4 L of distilled water at $100{\sim}105^{\circ}C$ for 210 min. Thereafter, we evaluated both the antioxidant and xanthine oxidase inhibition activities of the extracts obtained. Among all the edible medicinal herbs used in our study, only the extract from Scutellaria baicalensis Georgi (Korean name: hwang-geum) showed (1) the maximum total phenolic content (TPC) (2.25 mg gallic acid equivalent/mL), (2) DPPH radical scavenging activity (94.04%), and (3) xanthine oxidase inhibition activity (87.75%). We also observed that TPC was relatively highly correlated with both the DPPH radical scavenging activity (r=0.63) and xanthine oxidase inhibition activity (r=0.77). Our results suggest that S. baicalensis G. may be a potent antioxidant source for the extraction and development of nutraceuticals that may be utilized for effective treatment of gout.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

각 약초 135 g을 정제수 4 L에 넣고 무압력추출기(Tower-KS220, Kyungseo, Incheon, Korea)로 100~105°C에서 3시간 30분 동안 추출하였다.
페놀성 화합물은 페놀기의 수소원자를 라디칼에 제공하여 라디칼을 안정하게 만들고, 공명 혼성체를 형성할 수 있으므로 항산화능에 크게 기여한다(19). 본 논문에서는 gallic acid를 표준용액으로 하여 작성한 검정곡선으로부터 한약재 추출물의 페놀 물질 함량을 분석하였다(Table 2). 그 결과 황금 추출액(2.
본 연구에서는 한방에서 심한 통증을 없애고 뭉쳐진 기와담, 어혈을 파기하고 염증과 독을 없애며 통증 부위의 열을 내리고 소변 등 배설기능을 원활하게 하여 전체 경락을 통하게 할 수 있는 약초 중에서 식품으로 허용되어 있는 29종을 선정하여 열수 추출물을 제조한 후 총페놀 함량, 항산화능, xanthine oxidase 저해능을 조사하였다.
이 반응물에 1.25 mM의 ABTS와 peroxidase(1 U/mL)를 각각 30 μL 넣고 다시 37°C에서 10분간 반응을 시킨 후, 405 nm에서 Multiplate Reader(Sunrise RC/TS/TS Color-TC/TW/BC/6Filter, Tecan Austria GmbH, Grödig, Austria)를 이용하여 흡광도를 측정하였다.
총 페놀 함량은 Gutfinger의 방법(14)을 변형하여 측정하였다. 즉, 추출액을 증류수로 10배 희석한 후 1 mL를 취하여 2%(w/v) Na₂CO₃ 용액 1 mL를 가하고 3분간 방치한 후, 50% Folin-Ciocalteu 시약 0.
1 mL를 가하여 37°C에서 5분간 반응시킨 후 1 N HCl 1 mL를 가하여 반응을 정지시킨 후, 반응액 중에 생성된 요산의 흡광도를 292 nm 에서 측정하였다. 추출액에 대한 xanthine oxidase 저해 활성은 시료 첨가구와 무첨가구의 흡광도 감소율을 백분율(%)로 나타내었으며, 대조군으로 추출물 대신 L-ascorbic acid를 이용하여 동일한 방법으로 xanthine oxidase 저해활성을 측정하였다.

대상 데이터

Louis, MO, USA)에서 구입하였으며, Folin-Ciocalteu 시약은 Wako Pure Chemical Industries, Ltd.(Osaka, Japan)에서 구입하였다. 기타 시약 및 용매는 모두 일급 이상의 등급을 사용하였다.
본 실험에 사용된 소재는 식품의약품안전처 식품원재료 데이터베이스(13)에서 모두 식용 가능을 확인한 약초로서, 한의학에서 지통(止痛), 파기(破氣), 이기(理氣) 효능이 알려진 목천료, 몰약, 백지, 지실, 진피, 현호색와, 이수(利水), 통경락(通經絡), 거어(祛瘀) 효능을 알려진 목과, 백복령, 백출, 우슬, 위령선, 의이인, 창출, 해동피, 희렴, 그리고 청열해독(淸熱解毒)과 해표(海表) 효능이 있는 감초, 건지황, 금은화, 길경, 독활, 백개자, 연교, 죽여, 천궁, 총백, 포공영, 형개, 홍화, 황금을 선정하였다(Table 1). 상기 29가지 약초는 2012년 8월~10월경 서울 경동시장의 (주)동광물산에서 구입하였다.
본 연구에서 높은 페놀 함량과 항산화능을 보인 황금에 대한 국내 논문은 1990년부터 2011년까지 총 298편이 발표되었고, 그중에서 2007년부터 2011년에 103편이 발표되어 최근에 연구가 급증하고 있다(25). 황금에 대한 연구 주제에서 가장 많은 비중을 차지하는 것은 항염과 항과민에 관한 연구이며(66편), 항균 및 항 바이러스 연구(61편), 항산화 연구(51편), 신경세포사 및 신경세포 보호효과 연구(22편), 간세포 보호 연구(20편), 항암연구(14편), 지질 대사 연구(14편) 등이 뒤를 잇고 있다.
본 실험에 사용된 소재는 식품의약품안전처 식품원재료 데이터베이스(13)에서 모두 식용 가능을 확인한 약초로서, 한의학에서 지통(止痛), 파기(破氣), 이기(理氣) 효능이 알려진 목천료, 몰약, 백지, 지실, 진피, 현호색와, 이수(利水), 통경락(通經絡), 거어(祛瘀) 효능을 알려진 목과, 백복령, 백출, 우슬, 위령선, 의이인, 창출, 해동피, 희렴, 그리고 청열해독(淸熱解毒)과 해표(海表) 효능이 있는 감초, 건지황, 금은화, 길경, 독활, 백개자, 연교, 죽여, 천궁, 총백, 포공영, 형개, 홍화, 황금을 선정하였다(Table 1). 상기 29가지 약초는 2012년 8월~10월경 서울 경동시장의 (주)동광물산에서 구입하였다.
통풍 증상을 개선하고 예방 및 치료에 효과를 확인하여 이를 일상생활에 지장을 주지 않고 장기간 쉽게 복용하기에 적합한 식품 소재를 발굴하기 위하여 한의학 및 식품 관련 서적에서 통풍 개선 및 치료 효과가 있어 널리 사용되고 있는 29가지 식용 가능 한약재를 선별하였다. 각 한약재의 열수 추출액의 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, xanthine oxidase 저해능을 측정한 결과, 황금 추출액이 가장 높은 활성을 나타내었다.

데이터처리

각 항목에 따라 백분율과 평균치±표준오차를 구하였으며, 모든 처리값의 차이는 신뢰수준 95%(P<0.05)로 비교하여 분석되었다.

이론/모형

ABTS 라디칼 소거능은 Pellegrini 등(16)의 방법에 따라 측정하였다. 10배로 희석한 추출액 100 μL에 0.
DPPH 라디칼 소거능은 Jeong 등(15)의 방법에 준하여 10배로 희석한 추출액 0.1 mL에 0.041 mM DPPH 용액 0.9 mL를 가한 후 상온에서 30분간 반응시켜 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 시료의 DPPH 라디칼 소거능은 아래의 식으로 계산하여 백분율로 나타내었다.
Xanthine oxidase 저해활성은 Sirpe와 Della Corte(17)의 방법에 따라 실시하였다. 5배로 희석한 추출 액기스 0.
모든 실험은 3회 반복으로 이루어졌으며, 그 평균값은 SPSS software(Ver. 12, SPSS, Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하여 General Linear Model의 방법에 따라 처리하였다(18). 각 항목에 따라 백분율과 평균치±표준오차를 구하였으며, 모든 처리값의 차이는 신뢰수준 95%(P<0.

성능/효과

통풍과 관련한 고요산혈증에 결정적인 역할을 하는 xanthine oxidase에 대한 한약재의 저해활성을 측정하여 Table 2에 나타내었다. 5배 희석한 한약재 추출액 29종 중에서 황금 추출액이 87.75%로 가장 높은 활성을 보였다. 이는 양성 대조구인 L-ascorbic acid이 100 μg/mL 농도에서 11.
통풍 증상을 개선하고 예방 및 치료에 효과를 확인하여 이를 일상생활에 지장을 주지 않고 장기간 쉽게 복용하기에 적합한 식품 소재를 발굴하기 위하여 한의학 및 식품 관련 서적에서 통풍 개선 및 치료 효과가 있어 널리 사용되고 있는 29가지 식용 가능 한약재를 선별하였다. 각 한약재의 열수 추출액의 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, xanthine oxidase 저해능을 측정한 결과, 황금 추출액이 가장 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과는 황금 추출액을 주 소재로 하여 항산화능과 통증 개선에 유용한 식품 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서 분석한 한약재들의 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능 그리고 xanthine oxidase 저해활성 사이의 상관관계를 비교한 결과를 Table 3에 나타내었다. 그 결과 총 페놀 함량은 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능 그리고 xanthine oxidase 저해활성 간에 각각 0.63, 0.62, 0.77의 높은 상관관계를 보였으나, DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거능은 xanthine oxidase 저해활성과 0.43, 0.41의 상대적으로 낮은 상관관계를 보였다. 이는 효소의 저해활성과 라디칼 소거능 간의 상관관계는 찾을 수 없지만, xanthine oxidase를 강하게 저해하는 ellagic acid와 같은 탄닌 및 탄닌 관련물질들이 라디칼 소거능도 가진다는 보고(24)에 따라 한약재 추출물에 의해 xanthine oxidase가 라디칼 소거능의 영향보다 탄닌 및 그 관련물질의 영향에 의해 저해되었을 것이라 추측된다.
본 논문에서는 gallic acid를 표준용액으로 하여 작성한 검정곡선으로부터 한약재 추출물의 페놀 물질 함량을 분석하였다(Table 2). 그 결과 황금 추출액(2.25 mg GAE/mL)과 금은화 추출액(2.21 mg GAE/mL)이 가장 높은 함량을 보였으며, 의이인 추출액(0.01 mg GAE/mL), 백복령 추출액(0.01 mg GAE/mL), 길경 추출액(0.02 mg GAE/mL), 총백 추출액(0.02 mg GAE/mL)이 낮은 함량을 보였다. 황금에서는 137종의 플라보노이드 화합물이 발견되었으며(20), 금은화에도 luteolin, apogenin, quercetin 등의 플라보노이드계 물질들이 보고된 바 있다(21).
그 결과 황금 추출액과 목천료 추출액이 각각 99.50%와 97.84%으로 가장 높았다. 한편, 대조구인 L-ascorbic acid는 100 μg/mL에서 95.
한편 Kim 등(29)은 황금 약침액이 xanthine oxidase의 superoxide 생성 억제능이 있음을 보고하였고, Kim 등(30)은 황금으로부터 메탄올 추출물을 제조한 후 이로부터 얻은 ethyl ether 분획물에서 xanthine oxidase 저해능을 가진 3,5,7-trihydroxy-2'-methoxyflavone을 분리 동정하였다. 이상의 결과는 황금이 높은 페놀 함량으로 인해 항산화능이 높으며, xanthine oxidase 저해활성을 가지고 있어 체내의 활성산소종을 줄이며 과다한 요산에 의해 발생하는 질병의 예방 또는 치료에 효과적일 것을 시사한다.
본 연구에서 제조한 한약재 추출액을 10배 희석하여 DPPH 라디칼 소거능을 측정하여 Table 2에 나타내었다. 황금 추출액과 금은화 추출액이 각각 94.04%와 92.83%로 가장 높은 소거능을 보였으며, 백복령과 총백 추출물은 각각 0.3%와 0.8%로 낮은 활성을 나타내었다. 대조구로 이용된 L-ascorbic acid가 100 μg/ mL 농도에서 89.
황금에서는 137종의 플라보노이드 화합물이 발견되었으며(20), 금은화에도 luteolin, apogenin, quercetin 등의 플라보노이드계 물질들이 보고된 바 있다(21). 황금과 금은화의 플라보노이드 화합물이 본 연구의 추출 조건에서 쉽게 용출되어 페놀 함량이 높게 검출된 것으로 보인다.

후속연구

각 한약재의 열수 추출액의 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, xanthine oxidase 저해능을 측정한 결과, 황금 추출액이 가장 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과는 황금 추출액을 주 소재로 하여 항산화능과 통증 개선에 유용한 식품 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	통풍이란?	통풍은 퓨린 대사의 이상으로 혈청 요산 농도가 높아지면서 혈액 내에서 요산염 결정이 관절의 연골, 힘줄 주위 조직에 침착되어 극심한 통증과 발열 및 종창을 일으키는 질병이다(1). 혈청의 요산 농도가 7.
	통풍이 여성보다는 주로 남성에게 발생하는 이유는?	0 mg/dL 이상)이면 고요산혈증으로 정의되며 고요산혈증만으로 통풍 증상이 나타나지 않지만 직접적인 관련성이 있다고 판단한다(2). 발병은 여성보다는 주로 남성에게 발생하며, 이는 남성은 신장에서의 요산 제거능력이 나이가 들수록 감소하기 때문인 것으로 알려져 있다(3). 우리나라에서는 서구화에 따른 육류 소비량의 증가, 비만 인구의 증가, 운동 부족, 그리고 우리나라 고유의 각종 회식문화에 기인한 음주문화로 인해 통풍 환자가 증가하는 추세이다(4).
	고요산혈증으로 정의되기 위해선 혈청 요산 농도가 얼마 이상이어야 하는가?	통풍은 퓨린 대사의 이상으로 혈청 요산 농도가 높아지면서 혈액 내에서 요산염 결정이 관절의 연골, 힘줄 주위 조직에 침착되어 극심한 통증과 발열 및 종창을 일으키는 질병이다(1). 혈청의 요산 농도가 7.0 mg/dL 이상(여성의 경우에는 6.0 mg/dL 이상)이면 고요산혈증으로 정의되며 고요산혈증만으로 통풍 증상이 나타나지 않지만 직접적인 관련성이 있다고 판단한다(2). 발병은 여성보다는 주로 남성에게 발생하며, 이는 남성은 신장에서의 요산 제거능력이 나이가 들수록 감소하기 때문인 것으로 알려져 있다(3).

참고문헌 (30)

Harrold L. 2013. Curr Opin Rheumatol 25: 304-309.

상세보기
Lee YH. Diagnosis and management of gout. 2002. J Korean Acad Fam Med 23: 261-266.
Janson RW. 2002. Gout. In Rheumatology Secrets. West S, ed. Hanley & Belfus Inc., Philadelphia, PA, USA. p 325-333.
Health Insurance Review & Assessment Service. 2011. 2010 National Health Insurance Statistical Yearbook. Korea. p 559-578.
Lee MH, Graham GG, Williams KM, Day RO. 2008. A benefit-risk assessment of benzbromarone in the treatment of gout. Was its withdrawal from the market in the best interest of patients? Drug Saf 31: 643-665.

상세보기
Lee YS. 2007. Physiological activities of hot water extract from Ailanthus altissima. Korean J Food Preserv 14: 170-176.
Kwak CS, Lee KJ, Chang JH, Park JH, Cho JH, Park JH, Kim KM, Lee MS. 2013. In vitro antioxidant, anti-allergic and anti-inflammatory effects of ethanol extracts from Korean sweet potato leaves and stalks. J Korean Soc Food Sci Nutr 42: 369-377.

원문보기 상세보기
Chae JW, Park HJ, Kang SA, Cha WS, Ahn DH, Cho YJ. 2012. Inhibitory effects of various mulberry fruits (Morus alba L.) on related enzymes to adult disease. J Life Sci 22: 920-927.

원문보기 상세보기
Ardan T, Kovaceva J, Cejkova J. 2004. Comparative histochemical and immunohistochemical study on xanthine oxidoreductase/xanthine oxidase in mammalian corneal epithelium. Acta Histochem 106: 69-75.

상세보기
Lee YS, Kim KK, Kim NW. 2011. The physiological activities of bark extract of Albizia julibrissin. Korean J Food Preserv 18: 79-86.

원문보기 상세보기
Seo SJ, Kim NW. 2010. Physiological activities of leaf and root extracts from Liriope platyphylla. Korean J Food Preserv 17: 123-130.
Jee SO. 2009. Antioxidant activities and whitening effect of the mulberry (Morus alba L.) root bark extracts. Korean J Plant Res 22: 145-151.
Food Materials Information. http://fse.foodnara.go.kr/origin/search_data_list.jsp?query (accessed Jun 2013).
Gutfinger T. 1981. Polyphenols in olive oil. J Am Oil Chem Soc 58: 966-968.

상세보기
Jeong SM, Kim SY, Park HR, Lee SC. 2004. Effect of far-infrared radiation on the activity of extracts from Citrus unshiu peels. J Korean Soc Food Sci Nutr 33: 1580-1583.

원문보기 상세보기
Fellegrini N, Ke R, Yang M, Rice-Evans C. 1999. Screening of dietary carotenoids and carotenoid-rich fruit extracts for antioxidant activities applying 2,2'-azinobis(3-ethylenebenzothiazoline-6-sulfonic acid) radical cation decolorization assay. Methods Enzymol 299: 379-389.
Stirpe F, Della Corte E. 1969. The regulation of rat liver xanthine oxidase. J Biol Chem 244: 3855-3563.
SPSS. 2006. SPSS 14.0 for Windows. SPSS Inc., Chicago, IL, USA.
Ahn SI, Heuing BJ, Son JY. 2007. Antioxidative activities and nitrite-scavenging abilities of some phenolic compounds. Korean J Food Cookery Sci 23: 19-24.
Yun-Choi HS. 1992. Flavonoid components in plants of the genus Scutellaria. Kor J Pharmacogn 23: 201-210.

원문보기 상세보기
Son KH, Kim JS, Kang SS, Kim HP, Chang HW. 1994. Isolation of flavonoids from Lonicera japonica. Kor J Pharmacogn 25: 24-27.
Lee MJ, Oh JS, Park JW, Kim JK, Choi DY, Kim CH. 2000. Antioxidant activity of extract from Scutellaria baicalensis Georgi. Korean J Life Sci 10: 236-240.
Song JC, Park NK, Hur HS, Bang MH, Baek NI. 2000. Examination and isolation of natural antioxidants from Korean medicinal plants. Korean J Medicinal Crop Sci 8: 94-101.
Shin JH, Yoo SK. 2012. Antioxidant properties in microbial fermentation products of Lonicera japonica Thunb. extract. J East Asian Soc Dietary Life 22: 95-102.
Kim KS, Kim LH, Rhee YJ, Lee SH, Choi JH, Ko HN. 2011. Analysis on research trend of studies related with Scutellariae Radix in Korea. Korean J Oriental Physiology & Pathology 25: 1095-1101.
Kim Y, Yang SY, Oh YS, Lee JW, Lee YK, Park YC. 2010. Research trends of Lonicera japonica over the last 10 years. J Daejeon Oriental Med 19: 17-23.
Li H, Choi Y, Lee J, Park JS, Yeon KS, Han CD. 2007. Drying and antioxidant characteristics of the Shiitake (Lentinus edodes) mushroom in a conveyer-type far-infrared dryer. J Korean Soc Food Sci Nutr 36: 250-254.

원문보기 상세보기
Joo SY. 2013. Antioxidant activities of medicinal plant extracts. J Korean Soc Food Sci Nutr 42: 512-519.

원문보기 상세보기
Kim SI, Moon JY, Kim KS, Kim DH, Nam KS, Lim JK. 1997. Antioxidative effects of Scutellariae radix aaquaacupuncture solution on lipid peroxidation induced by free radicals. Kor J Oriental Preventive Medical Society 1: 48-54.
Kim SC, Ahn KS, Park CK, Jeon BS, Lee JT, Park WJ. 2006. Isolation of antioxidative compound from Scutellaria baicalensis G. Korean J Medicinal Crop Sci 14: 212-216.

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증