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문제 정의
- 본 연구는 국내에서 양식한 창자파래 (E. intestinalis)로부터 3가지의 용매 추출물 (hexane, chloroform, methanol)을 얻은 후, 이들 추출물들의 항균 및 항산화능을 조사하여 해조류 파래 유래 생리활성 물질의 개발 가능성을 확인하고자 하였다.
- Superoxide dismutase (SOD)는 세포에 유해한 화학종을 과산화수소 (H2O2)로 전환시키는 효소이다 [1]. 이와 유사한 화학 반응을 대상으로 시료의 항산화능을 조사하였다. 실험에 사용한 추출물 A, B, C는 모두 대조구로 사용한 BHA와 비교하여 항산화 활성이 낮았다 (Fig.
- 본 연구에서는 국내에서 양식한 창자파래 (E. intestinalis)로부터 추출한 3가지의 추출물 (hexane, chloroform, methanol)을 대상으로 추출물들의 항균 및 항산화능을 조사하였다. 추출수율은 hexane (A) 1.
- 시료의 농도가 증가할수록 항산화 활성도 증가하는 경향을 보 였다. 위의 연구결과로부터 창자파래 추출물의 식품소재 및 생리활성 물질로의 개발가능성을 확인하였다.
제안 방법
- 멸균된 페이퍼 디스크를 배지 위에 6개씩 올려놓고, 미리 적정농도로 희석된 파래 분획별 추출물을 20 µL씩 점적한 후, 34℃에서 24시간 동안 배양한후 생성된 생육저지환의 크기를 조사하여 항균활성을 검정하였다 [3].
- DPPH의 전자공여능 (electron donating ability, EDA)은 EDA (%) = (B−A)/B×100 (A: 시료의 흡광도, B: 대조구의 흡광도)로 계산하였다.
- 항균, 항산화 활성 측정에 사용한 파래 추출물 시료는 파래 분말에 각각의 유기용매를 순차적으로 Soxhlet 추출기를 사용하여 추출하여 유기용매를 제거한 후, 일정농도가 되도록 DMSO에 녹여 항균, 항산화 실험에 사용하였다. 사용한 추출용매로는 유전율(dielectric constant)에 따라 용매의 극성이 서로 다른 3가지의 용매 n-hexane (유전율 1.
- 파래 추출물의 항산화 활성을 측정하기 위하여 DPPH (1,1- diphenyl-2-picryhydrazyl) radical 소거능, 환원력, superoxide dismutase (SOD) 유사활성, 아질산 소거능을 대조구 (BHA, ascorbic acid)와 비교하였다.
- DPPH의 전자공여능 (electron donating ability, EDA)은 EDA (%) = (B−A)/B×100 (A: 시료의 흡광도, B: 대조구의 흡광도)로 계산하였다. 대조구로 BHA, ascorbic acid를 사용하여 항산화 활성을 비교하였다 [1-3].
- 시료 중의 총 페놀성 화합물의 함량은 Folin-Denis법을 변형 하여 측정하였다. 미지의 시료 0.
- 반응 후, Na2CO3 포화용액 1 mL를 가하여 혼합하고 실온에서 1시간 동안 반응시켰다. 상층액을 분광광도계를 이용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하여 총 페놀성 화합물의 함량을 계산하였다. 표준물질로는 gallic acid 를 사용하였다 [1-3].
- 항균, 항산화 활성 측정에 사용한 파래 추출물 시료는 각각의 유기용매 (n-hexane, chloroform, methanol)를 순차적으로 Soxhlet 추출기를 사용하여 추출하였다. 추출시료 20 g에 추출용매 350 mL를 사용하여 색의 변화가 없을 때까지 5 시간 동안 추출하였다 (Fig.
대상 데이터
- 실험에 사용한 파래 (Enteromorpha intestinalis)는 2012년에 전남 진도에서 수확한 것을 건조한 후 분쇄하여 실험에 사용하였다. 항균 활성 실험을 위하여 사용한 Muller Histon II 배지는 MERCK 사의 제품을, 그리고, 페이퍼 디스크 (직경 8 mm)는 ToyoRoshi Kaisa, Ltd (Japan)의 제품을 사용하였다.
- 실험에 사용한 파래 (Enteromorpha intestinalis)는 2012년에 전남 진도에서 수확한 것을 건조한 후 분쇄하여 실험에 사용하였다. 항균 활성 실험을 위하여 사용한 Muller Histon II 배지는 MERCK 사의 제품을, 그리고, 페이퍼 디스크 (직경 8 mm)는 ToyoRoshi Kaisa, Ltd (Japan)의 제품을 사용하였다. 항산화 활성 실험을 위하여 사용한 butulated hydroxyanisole (BHA)와 ascorbic acid, 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH), chlorogenic acid는 Sigma-Aldrich Co.
- 항산화 활성 실험을 위하여 사용한 butulated hydroxyanisole (BHA)와 ascorbic acid, 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH), chlorogenic acid는 Sigma-Aldrich Co.(USA) 제품을, Na2CO3와 DMSO는 Kanto chemical (Japan) 제품을, 그 밖에 FolinCiocalteau reagent는 Wako pure chmical Co. (Japan)의 제품을 사용하였다.
- 항균, 항산화 활성 측정에 사용한 파래 추출물 시료는 파래 분말에 각각의 유기용매를 순차적으로 Soxhlet 추출기를 사용하여 추출하여 유기용매를 제거한 후, 일정농도가 되도록 DMSO에 녹여 항균, 항산화 실험에 사용하였다. 사용한 추출용매로는 유전율(dielectric constant)에 따라 용매의 극성이 서로 다른 3가지의 용매 n-hexane (유전율 1.88) (A), chloroform (4.18) (B), methanol (33) (C)을 이용하여 순차적으로 추출하였다.
- 실험에 사용한 파래 추출물은 각 용매별 추출물 (A, B, C)에서 유기용매를 제거한 후, 추출 분획 중 지질성분을 용해하기 위하여 0~50 mg/mL의 농도가 되도록 DMSO에 용해하여 일정 농도로 제조하여 항균 활성 측정용 시료로 사용하였다. 본 실험에 사용된 균주는 그람음성균 (3종)인 Vibrio vulificus M06-2410, Pseudomonas aerugenosa ATCC 27853, E.
- 실험에 사용한 파래 추출물은 각 용매별 추출물 (A, B, C)에서 유기용매를 제거한 후, 추출 분획 중 지질성분을 용해하기 위하여 0~50 mg/mL의 농도가 되도록 DMSO에 용해하여 일정 농도로 제조하여 항균 활성 측정용 시료로 사용하였다. 본 실험에 사용된 균주는 그람음성균 (3종)인 Vibrio vulificus M06-2410, Pseudomonas aerugenosa ATCC 27853, E. coli, 그람양성균 (3종)인 Bacillus megaterium, Bacillus subtilis KCTC 1028, Staphylococcus aureus KCTC 3881, 그리고 yeast (2종) 인 Saccharomyces cerevisiae P7222, Candida bombicola ATCC 11858를 사용하였다. 디스크 확산법에 의한 파래 추출물의 항균활성 검정은 다음과 같이 수행하였다.
- 5 mL를 혼합 후 분광광도계를 이용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하였다[1,2]. 대조구로는 BHA와 ascorbic acid를 사용하였다.
- 2 mL를 가하여 25℃에서 10분간 반응한 후, 1 N HCl 1 mL를 가하여 반응을 정지시킨 후, 분광광도계를 이용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구로는 BHA를 사용하였다. SOD 유사활성 (%) =[1−(실험구의 흡광도/대조구의 흡광도)]×100 [1,2].
- 상층액을 분광광도계를 이용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하여 총 페놀성 화합물의 함량을 계산하였다. 표준물질로는 gallic acid 를 사용하였다 [1-3].
- 2%이었다. 실험에 사용한 파래 추출물은 각 용매별 추출물에서 유기용매를 제거한 후 DMSO에 녹여 일정 농도 (0~10 mg/ mL)가 되도록 조절하여 항균 및 항산화 활성 실험에 사용하였다. 각각의 유기용매 추출물을 추출물 A (hexane), B (chloroform), 그리고 C (methanol)로 명명하였다.
이론/모형
- 각 추출 분획의 DPPH radical 소거능 측정은 항산화 물질과 반응하여 자체의 정색성을 소실하는 DPPH의 특성을 이용한 방법으로 측정하였다 [1-3]. 0.
성능/효과
- 시료 중의 총 페놀성 화합물의 함량을 페놀성 물질이 phosphomolybdate와 반응하여 청색을 나타내는 현상을 이용한 Folin-Denis법을 변형하여 측정한 결과 (Table 1), 1 mg/mL 농도의 추출물 A, B, C 시료 중의 총 페놀성 화합물의 함량은 각각 4.03±0.05%, 8.15±0.00%, 2.33±0.09%로 나타났다.
- 용매별 파래 추출물 (extract A, B, C)을 8 종의 미생물을 대상으로 디스크 확산법을 이용하여 항균 활성을 측정한 결과 (Table 2), 일반적으로 추출물 A와 B에서 상대적으로 높은 항균활성을 나타내었다. 특히, V.
- 용매별 파래 추출물 (extract A, B, C)을 8 종의 미생물을 대상으로 디스크 확산법을 이용하여 항균 활성을 측정한 결과 (Table 2), 일반적으로 추출물 A와 B에서 상대적으로 높은 항균활성을 나타내었다. 특히, V. vulificus, P. aeruginosa, B. subtilis, E. coli에서 상대적으로 높은 항균활성을 나타내었다. 주로 추출물 A와 B는 지질 성분과 폴리페놀로 구성되어 있으리라 판단된다.
- 주로 추출물 A와 B는 지질 성분과 폴리페놀로 구성되어 있으리라 판단된다. 추출물 A와 B는 항산화 물질로 알려져 있는 총페놀성 화합물의 농도가 상대적으로 높게 나타났다 (Table 1). 송 등 [16]은 청미래덩굴 뿌리 추출물 분획 중 페놀성 화합물의 농도가 Bacillus megaterium과 B.
- 각 추출 분획의 DPPH radical 소거능 측정은 항산화 물질과 반응하여 자체의 정색성을 소실하는 DPPH의 특성을 이용한 방법으로 측정하였다 [1-3]. 0.05 mg/mL에서 10 mg/mL의 농도에서 실험한 결과 (Fig. 2), 실험에 사용한 추출물 A, B, C 모두, 대조구로 사용한 BHA, ascorbic acid와 비교하여 항산화 활성이 낮았다. 시료의 농도가 증가할수록 직선적으로 DPPH radical 소거능이 증가하는 경향을 보였다.
- 2), 실험에 사용한 추출물 A, B, C 모두, 대조구로 사용한 BHA, ascorbic acid와 비교하여 항산화 활성이 낮았다. 시료의 농도가 증가할수록 직선적으로 DPPH radical 소거능이 증가하는 경향을 보였다. 1 mg/mL에서의 DPPH radical 소거능을 비교한 결과, 추출물 A, B, C에서는 각각 17.
- 환원력은 항산화 활성과 밀접한 관계를 가지고 있다고 알려져 있으며, 시료의 특성과 농도, 추출용매 등에 따라 다른 값을 나타낸다 [1,2]. 실험에 사용한 추출물 A, B, C 모두에서 대조구로 사용한 BHA, ascorbic acid와 비교하여 환원력이 5 mg/mL 이하에서는 낮게 나타났다 (Fig. 3). 농도가 증가할수록 직선적으로 증가하는 경향을 보였다.
- 10 mg/mL의 높은 농도에서는 B와 C의 경우에서는 대조구 (ascorbic acid)에 비해 높게 나타났다. 추출물 A, B, C의 경우에서는 DPPH radical 소거능 결과(Fig. 2)와는 다르게 추출물 C가 가장 높은 환원력을 나타내었으며, 추출물 A가 가장 낮았다. 미역 열수추출물의 경우에서는 5 mg/mL 까지는 매우 낮은 환원력 결과를 보였고, 50 mg/mL에서 약 3배의 환원력이 증가되었다고 보고되었으나, 대체적으로 대조구 (ascorbic acid)에 비하여 낮은 값을 보고하였다 [1].
- 아질산염은 식품에 첨가하여 발색, 독소생성 억제, 산패 방지 등의 용도로 사용되고 있으나, 발암성 물질인 니트로사민의 생성반응 전구체로 알려져 있어 아질산염에 대한 소거능력이 있는 물질에 대한 연구가 진행되고 있다 [1,2]. 본 연구에서 사용한 시료의 아질산 소거능을 확인한 결과, 5 mg/mL 이하에서는 실험에 사용한 시료 B, C 모두 대조구로 사용한 BHA와 ascorbic acid에 비하여 아질산 소거능이 낮게 나타났다 (Fig. 5). 실험에 사용한 시료 중 추출물 A에서 상대적으로 높은 아질산 소거능을 보였으나, 대조구로 사용한 ascorbic acid와 BHA에 비해서는 낮은 값을 나타내었다.
- 5). 실험에 사용한 시료 중 추출물 A에서 상대적으로 높은 아질산 소거능을 보였으나, 대조구로 사용한 ascorbic acid와 BHA에 비해서는 낮은 값을 나타내었다. 시료의 농도가 증가할수록 아질산 소거능도 증가하는 경향을 보였다.
- 실험에 사용한 시료 중 추출물 A에서 상대적으로 높은 아질산 소거능을 보였으나, 대조구로 사용한 ascorbic acid와 BHA에 비해서는 낮은 값을 나타내었다. 시료의 농도가 증가할수록 아질산 소거능도 증가하는 경향을 보였다. 반면에 미역 열수추출물의 아질산 소거능의 결과, 1 mg/mL 까지는 거의 활성을 보이지 않은 반면 5 mg/mL에서는 30.
- intestinalis)로부터 추출한 3가지의 추출물 (hexane, chloroform, methanol)을 대상으로 추출물들의 항균 및 항산화능을 조사하였다. 추출수율은 hexane (A) 1.11%, chloroform (B) 0.94%, 그리고 methanol (C) 8.2%이었다. 추출물 A, B, C 중의 총 페놀성 화합물의 함량은 각각 4.
- 2%이었다. 추출물 A, B, C 중의 총 페놀성 화합물의 함량은 각각 4.03%, 8.15%, 2.33%로, 추출물 B (chloroform) 시료가 가장 많은 양의 페놀성 화합물이 함유되어 있었다. 용매별 파래 추출물 (extract A, B, C)의 항균활성을 측정한 결과, 추출물 A와 B에서 상대적으로 높은 항균활성을 나타내었으며, 특히, V.
- 33%로, 추출물 B (chloroform) 시료가 가장 많은 양의 페놀성 화합물이 함유되어 있었다. 용매별 파래 추출물 (extract A, B, C)의 항균활성을 측정한 결과, 추출물 A와 B에서 상대적으로 높은 항균활성을 나타내었으며, 특히, V. vulificus, P. aeruginosa, B. subtilis, E. coli에서 상대적으로 높은 항균활성을 나타내었다. 항산화 활성을 측정하기 위하여 DPPH radical 소거능, SOD 유사활성, 환원력, 아질산 소거능에 대한 실험을 수행한 결과, DPPH radical 소거능과 SOD 유사활성은 추출물 B, A, C의 순으로 높았다.
- coli에서 상대적으로 높은 항균활성을 나타내었다. 항산화 활성을 측정하기 위하여 DPPH radical 소거능, SOD 유사활성, 환원력, 아질산 소거능에 대한 실험을 수행한 결과, DPPH radical 소거능과 SOD 유사활성은 추출물 B, A, C의 순으로 높았다. 반면에 환원력 측정에서는 추출물 C가 가장 높았으며, 추출물 A가 가장 낮았다.
- 반면에 환원력 측정에서는 추출물 C가 가장 높았으며, 추출물 A가 가장 낮았다. 아질산 소거능에서는 시료 중 추출물 A에서 상대적으로 높았으나, 대조구로 사용한 ascorbic acid와 BHA에 비해서는 낮은 값을 나타내었다. 시료의 농도가 증가할수록 항산화 활성도 증가하는 경향을 보 였다.
- 아질산 소거능에서는 시료 중 추출물 A에서 상대적으로 높았으나, 대조구로 사용한 ascorbic acid와 BHA에 비해서는 낮은 값을 나타내었다. 시료의 농도가 증가할수록 항산화 활성도 증가하는 경향을 보 였다. 위의 연구결과로부터 창자파래 추출물의 식품소재 및 생리활성 물질로의 개발가능성을 확인하였다.
- 시료의 농도가 증가할수록 직선적으로 DPPH radical 소거능이 증가하는 경향을 보였다. 1 mg/mL에서의 DPPH radical 소거능을 비교한 결과, 추출물 A, B, C에서는 각각 17.2%, 14.1%, 3.8%를 나타내어 대조구로 사용한 ascorbic acid 62.9%, BHA 96.1%에 비하여 낮은 값을 나타내었다. 추출물 A는 BHA에 비하여 5.
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