[논문]승마갈근탕과 발효 승마갈근탕에 의한 항산화, 항미생물 및 항세포독성 효과

인재평; 신정미; 허선진; 이시경

doi:10.3746/jkfn.2014.43.7.980

승마갈근탕과 발효 승마갈근탕에 의한 항산화, 항미생물 및 항세포독성 효과
Antioxidative, Antimicrobial and Anticytotoxic Activities of Seungmagalgeuntang and Fermented Seungmagalgeuntang 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.43 no.7, 2014년, pp.980 - 988

인재평 (건국대학교 생명자원식품공학과) , 신정미 (원광대학교 한의학전문대학원 한약자원개발학과) , 허선진 (건국대학교 생명자원식품공학과) , 이시경 (건국대학교 생명자원식품공학과)

초록
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승마갈근탕액(SG)과 발효 승마갈근탕액(FSG)에 의한 항산화, 항균 및 세포독성에 대한 효과를 조사한 결과는 다음과 같다. SG와 FSG의 항산화 효과를 DPPH법을 이용하여 측정한 결과 $200{\mu}g/mL$에서 70.2%, 74.3%로 FSG가 높았다. SG와 FSG에 의한 아질산염 소거능은 pH 1.2, 3.0, 6.0 조건에서 발효 승마갈근탕액의 아질산염 소거능이 높았으며, pH가 낮을수록 아질산염 소거능은 높았다. SG와 FSG의 SOD 유사활성은 발효 승마갈근탕액에서 증가하였다. SG와 FSG의 총 플라보노이드 함량은 각각 47.14 mg/g, 52.11 mg/g으로 발효 처리 시 총 플라보노이드 함량이 증가하였다. SG와 FSG의 항균 효과를 조사한 결과 효모형 진균인 C. albicans에 대한 최소억제농도($MIC_{50}$)가 $800{\mu}g/mL$로 낮게 나타나 항진균 효과가 S. mutans, S. epidermidis와 S. aureus($MIC_{50}$, 1,600~3,200)에 대한 항균 효과보다 높았다. SG의 S. epdermidis와 S. aureus에 대한 항균 효과는 $MIC_{50}$이 $3,200{\mu}g/mL$였으나, FSG에 의한 $MIC_{50}$은 $1,600{\mu}g/mL$였다. SG와 FSG의 카드뮴에 대한 섬유소세포 보호 효과는 각각 $10.0{\mu}g/mL$ 처리 농도에서 64.36% 및 76.12%로 FSG의 세포보호 효과가 높게 나타났다. FSG의 폴리페놀성 물질 변화는 발효 처리 시 활성화된 daidzein 함량이 $63{\mu}g/L$로 SG에 비해 약 5배 증가하였다. 승마갈근탕액을 발효처리 시에 탕액의 색상이나 향기에 대한 선호도 및 전체적인 기호도가 증가하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Seungmagalgeuntang (SG) is broadly used in traditional Oriental medicine especially in Korea, China, and Japan, for its many pharmacological effects. This study was carried out to investigate the antioxidative, antimicrobial, and anticytotoxic activities of SG and fermented seungmagalgeuntang (FSG). DPPH radical scavenging activities of SG and FSG were 70% and 74%, respectively, which increased slightly by fermentation. Nitrite scavenging activities were strongly altered at pH 1.2, (36.4% in SG and 38.3% in FSG) by addition of $200{\mu}g/g$. Superoxide dismutase-like activities were from 21.5% to 23.3% at a concentration of 0.4 mg/mL, and the highest value were observed in FSG. Total flavonoid contents of SG and FSG were 47.1 and $52.1{\mu}g/L$, respectively which shows an increase upon fermentation. In the antimicrobial activity test, $MIC_{50}$ values of SG and FSG were $800{\mu}g/mL$ for Candida albicans and 3,200 and $1,600{\mu}g/mL$ for Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus aureus, respectively. Antibacterial effects were higher in FSG compared to SG. Anticytotoxic cadmium toxicities ranged from 63.5% to 76.1% at $10{\mu}g/mL$ of SG and FSG, and the highest value was observed in FSG. In the sensory evaluation, color, flavor, and overall preference values were higher in FSG.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

탕액의 색상은 발효 처리 시에 기존의 열수 추출방식에서 나타나는 어두운 갈색 및 특유의 한약냄새가 아닌 밝은 갈색(사진생략)과 한약특유의 냄새가 적게 나타난 결과로 생각된다. 이러한 결과는 승마갈근탕액이 미생물에 의해 발효과정을 거치면서 미생물의 생육과 이들이 생성하는 효소에 의한 유효성분의 변화로 인하여 색상과 향기에 대한 선호도를 향상시킴에 따라 전체적인 관능적 품질 특성이 향상된 것에 기인하는 것으로 생각된다. 탕액의 관능검사에 대한 연구결과가 없어 비교하기는 어려우나 이상의 관능검사 결과 승마갈근탕액보다는 발효 승마갈근탕액을 선호하는 것을 알 수 있었다.

가설 설정

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제안 방법

대조군은 시료 대신 증류수 1 mL를 첨가하였다. 6분이 경과한 후에 1 M NaOH 2 mL를 가한 후 증류수를 첨가하여 10 mL로 맞춘 다음 510 nm 파장에서 흡광도를 측정하였고, L당 catechin equivalent(CE) mg으로 환산하여 총 플라보노이드 함량을 계산하였다.
IC50 결정은 배양 중인 NIH3T3 섬유모 세포를 96 well plate에 2×10 cells/well씩 넣고 24시간 배양한 다음 0.01, 0.1, 1, 10 μg/mL 농도의 승마갈근탕액을 첨가하여 4시간 배양한 후 MTT 정량을 하여 이들 각각에 대한 50% 억제농도인 IC50을 회귀 직선식에 의해서 계산하였다.
Mosmann의 방법(21)에 의하여, NIH3T3 섬유모 세포를 각 배양용기에 2×104 cells/mL의 세포수를 넣고 24시간 배양 후 카드뮴 IC50 농도의 세포독성에 대한 승마갈근탕액의 세포독성 억제 효과를 측정하기 위하여 농도별(0.01, 0.1, 1, 10 μg/mL)로 첨가한 후 48시간 동안 배양한 다음 분석 당일 조제한 MTT 50 μg/mL가 포함된 세포배양액을 배양 용기당 1 mL씩 넣고 3시간 배양 후 배양액을 버리고 DMSO를 2 mL/well씩 넣어 5분간 실온 방치 후 MTT formazan을 용해한 후 흡광도는 분광 광도계 ELISA Reader(Multiskan Ex, Komabiotech Co., Seoul, Korea)로 MTT의 흡광도(540 nm)를 측정하여 대조군과 비교 조사하였다.
NIHT3 섬유모세포에 여러 농도의 카드뮴을 투여하면서, 세포독성을 조사하여 얻은 MTT50량(IC50=40.0 μM)을 바탕으로 본 실험에서 승마갈근탕액과 발효 승마갈근탕액에 대한 섬유모세포 보호 효과를 측정한 결과는 Fig. 6과 같다.
, Santa Clara, CA, USA)를 사용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하여 아래와 같이 아질산염 소거능을 구하였다. 대조구는 Griess 시약 대신 증류수 0.5 mL를 가하여 상기와 동일한 방법으로 측정하여 추출물을 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우의 아질산염 소거율을 백분율(%)로 나타냈으며, BHT 처리구와 비교하였다.
승마(Cimicifuga heracleifolia Komarov, 升摩)는 명의별록(名醫別錄)의 상품에 수재되어 있으며, 열해독(熱解毒), 승거양기약(升擧陽氣藥)으로 발진성열성 질환, 발열, 두통, 치질, 화농성 질환 등의 치료(14,15) 및 승마갈근탕(升摩葛根湯), 을우탕(乙宇湯) 등(16)의 처방에 배합되어 사용되는 중요한 약물 중의 하나이다. 따라서 본 연구에서는 콩과에 속한 다년생 칡의 뿌리를 건조한 갈근(Puerairae radix, 葛根), 백작약(白芍藥), 승마(升麻), 감초(甘草), 생강 등을 이용하여 승마갈근탕(升麻葛根湯)액을 EM(effective mcroorganisms) 복합균주로 발효시킨 발효 승마갈근탕액을 제조하여 항산화 효과와 세포독성경감 효과 및 병원성미생물에 대한 항균작용을 조사하였다.
본 실험에 사용한 발효 승마갈근탕액은 화제국방에 기록된 내용에 준하였으며 시료에 사용된 약재는 경동시장에서 구입하여 정제수로 세척하여 사용하였다. 발효 승마갈근탕액 제조를 위한 재료는 갈근 24 g, 작약, 감초, 승마, 생강을 각각 12 g의 조성 비율로 하여, 증류수를 원료량의 1.5배로 가한 후 effective mcroorganisms인 유용미생물의 균주를 원료 대비 10%로 접종한 후 진탕 항온배양기(300 rpm)에서 32℃의 온도를 유지하면서 3일간 발효시켰다. 발효가 종료된 발효 승마갈근탕 원액은 80℃에서 5분간 가열하여 발효 미생물 및 효소를 불활성화 시킨 후 Whatman No.
5배로 가한 후 effective mcroorganisms인 유용미생물의 균주를 원료 대비 10%로 접종한 후 진탕 항온배양기(300 rpm)에서 32℃의 온도를 유지하면서 3일간 발효시켰다. 발효가 종료된 발효 승마갈근탕 원액은 80℃에서 5분간 가열하여 발효 미생물 및 효소를 불활성화 시킨 후 Whatman No. 2 여과지를 사용하여 발효 추출 잔사를 제거한 다음 전체 발효 추출원액을 100 mL 부피로 맞추어 실험에서 사용한 발효 승마갈근탕액으로 하였다. 이때 사용한 EM 복합 균주는 이엠생명과학연구원(Dajeon, Korea)에서 판매되는 것을 구입하여 사용하였다.
, Sungnam City, Korea)를 사용하였다. 배양한 flask의 세포주를 0.25% trypsin으로 처리하여 Turk형 혈구 계산기를 이용하였다.
승마갈근탕액 및 발효 탕액을 Whatman syringe filter(Spartan 13 mm Syringe Filter, regenerated cellulose, 0.45 µm, Whatman Japan K.K.)를 사용하여 전처리 후 HPLC(Ultimate 3000, Dionex Korea, Seoul, Korea)를 이용하여 분석하였다.
본 실험에 사용한 승마갈근탕액은 화제국방(和劑局方)에 기록된 내용에 준하였으며 시료에 사용된 약재는 경동시장에서 구입하여 정제수로 세척하여 사용하였다. 승마갈근탕액 제조를 위한 재료는 갈근 24 g, 작약, 감초, 승마, 생강을 각각 12 g의 조성 비율로 하여, 증류수를 원료량 3배로 가한 후 85℃의 온도를 유지하면서 4시간 동안 열수 추출한 시료에서 추출 잔사를 Whatman No. 2(Whatman Japan K.K., Tokyo, Japan)로 제거한 추출원액을 증류수로 100 mL 부피로 맞추어 실험에서 사용한 승마갈근탕액으로 하였으며, 또한 제조된 승마갈근탕액을 dry oven(Vision Scientific Co., Deajeon, Korea)을 사용해서 85℃에서 건조하여 수분 20% 시료로 제조하였다.
0)를 사용하여 반응 용액의 부피를 10 mL로 하였다. 이를 37℃에서 1시간 동안 반응시켜 얻은 반응액을 1 mL씩 취하고 여기에 2% acetic acid 5 mL와 Griess 시약 0.5 mL를 가하여 혼합시킨 후 실온에서 15분간 방치한 다음 분광 광도계(Agilent 8453, Agilent Technology Inc., Santa Clara, CA, USA)를 사용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하여 아래와 같이 아질산염 소거능을 구하였다. 대조구는 Griess 시약 대신 증류수 0.
시료 중 총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등(20)의 분광 분석법을 이용하여 측정하였다. 증류수 4 mL와 시료 1 mL를 시험관에 가하고 5분이 경과한 다음 5% NaNO₂ 0.3 mL와 10% AlCl₃ 0.3 mL를 차례로 가하였다. 대조군은 시료 대신 증류수 1 mL를 첨가하였다.
항균 효과를 조사하기 위한 최소억제농도(minimum inhibitory concentration, MIC)를 측정하는 방법으로는 액체 배지 희석법을 이용하였으며, 96-microwell plate(Nunclon, Nalge Nunc International, Roskilde, Denmark)에 처리 농도를 최고 3,200 μg/mL에서 최저 농도 100 μg/mL까지 2배씩 연속적으로 희석하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 발효 승마갈근탕액은 화제국방에 기록된 내용에 준하였으며 시료에 사용된 약재는 경동시장에서 구입하여 정제수로 세척하여 사용하였다. 발효 승마갈근탕액 제조를 위한 재료는 갈근 24 g, 작약, 감초, 승마, 생강을 각각 12 g의 조성 비율로 하여, 증류수를 원료량의 1.
본 실험에 사용한 승마갈근탕액은 화제국방(和劑局方)에 기록된 내용에 준하였으며 시료에 사용된 약재는 경동시장에서 구입하여 정제수로 세척하여 사용하였다. 승마갈근탕액 제조를 위한 재료는 갈근 24 g, 작약, 감초, 승마, 생강을 각각 12 g의 조성 비율로 하여, 증류수를 원료량 3배로 가한 후 85℃의 온도를 유지하면서 4시간 동안 열수 추출한 시료에서 추출 잔사를 Whatman No.
실험에 사용된 승마갈근탕액의 5가지 재료들(갈근, 작약, 감초, 승마, 생강)을 각각 서울(경동시장) 한약재 시장에서 구입 및 제공받아 실험에 사용하였다. 본 연구에 사용된 승마갈근탕 각각의 재료들은 세절 및 blender(Hanil Electric Co., Ltd., Seoul, Korea)로 분쇄･제조하여 각각의 시료로 사용하였다.
이때 사용한 EM 복합 균주는 이엠생명과학연구원(Dajeon, Korea)에서 판매되는 것을 구입하여 사용하였다. 사용된 EM 복합균주는 Lactobacillus acidophilus MG501, Lactobacillus lactis MG530, Paecilomyces japonicus MG631, Bacillus natto MG410, Rhizopus oryzae MG680, Bacillus subtilis MG401, Bacillus polyfermenticus MG440, Cordyceps militaris MG611, Lactobacillus sporogenes MG520, Leuconostoc mesenteroides MG865, Leuconostoc citreum MG210, Saccharomyces cerevisiae MG111, Lactobacillus brevis MG19 등이 혼합되어진 시판용 균주를 사용하였다.
항균 측정에 사용한 균주는 Streptococcus mutans JC-2, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Staphylococcus aureus ATCC 29213와 Candida albicans KCTC 1940를 사용하였다. 세균 배양용 배지로는 S. mutans, S. epidermidis와 S. aureus는 Brain Heart Infusion(BHI, BD Korea, Seoul, Korea)를 사용하였으며, C. albicans는 Sabouraud dextrose(증류수 1 L에 Bacto peptone 10 g, Bacto dextrose 40 g, BD Korea, Seoul, Korea)를 사용하였다.
승마갈근탕액과 발효 승마갈근탕액에 대한 소비자의 관능검사는 25~50세로 구성된 20명의 패널을 통하여 각각의 탕액 상태로 실시하였다. 평가항목은 색, 냄새, 전체적인 기호도를 평가하였으며 5점 척도법을 이용하였다(1점: 매우 싫다, 3점: 보통이다, 5점: 매우 좋다).
승마갈근탕액의 세포독성 억제 효과를 측정하기 위해서, 한국세포주은행(Seoul, Korea)에서 분양받은 NIH3T3 섬유 세포주는 RPMI 1640 배지에 10% heat-inactivated FBS, penicillin 100 units/mL와 streptomycin 100 μg/mL를 첨가하여 사용하였으며, 세포배양은 온도 37℃, 습도 95%, 5% CO2배양기(Seoulinbioscience Co., Sungnam City, Korea)를 사용하였다.
실험에 사용된 승마갈근탕액의 5가지 재료들(갈근, 작약, 감초, 승마, 생강)을 각각 서울(경동시장) 한약재 시장에서 구입 및 제공받아 실험에 사용하였다. 본 연구에 사용된 승마갈근탕 각각의 재료들은 세절 및 blender(Hanil Electric Co.
2 여과지를 사용하여 발효 추출 잔사를 제거한 다음 전체 발효 추출원액을 100 mL 부피로 맞추어 실험에서 사용한 발효 승마갈근탕액으로 하였다. 이때 사용한 EM 복합 균주는 이엠생명과학연구원(Dajeon, Korea)에서 판매되는 것을 구입하여 사용하였다. 사용된 EM 복합균주는 Lactobacillus acidophilus MG501, Lactobacillus lactis MG530, Paecilomyces japonicus MG631, Bacillus natto MG410, Rhizopus oryzae MG680, Bacillus subtilis MG401, Bacillus polyfermenticus MG440, Cordyceps militaris MG611, Lactobacillus sporogenes MG520, Leuconostoc mesenteroides MG865, Leuconostoc citreum MG210, Saccharomyces cerevisiae MG111, Lactobacillus brevis MG19 등이 혼합되어진 시판용 균주를 사용하였다.
항균 측정에 사용한 균주는 Streptococcus mutans JC-2, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Staphylococcus aureus ATCC 29213와 Candida albicans KCTC 1940를 사용하였다. 세균 배양용 배지로는 S.

데이터처리

통계처리는 각각의 시료에 대해 Student's t-test를 사용 하여 mean±SD로 계산하였으며 P-value를 구하여 유의성을 검증하였다.

이론/모형

Marklund와 Marklund의 방법(18)에 따라 각 농도 별 시료(0.2 mL)에 Tris-HCl buffer(50 mM tris[hydroxymethyl]-amino-methane containing 10 mM EDTA, pH 8.5, 3 mL)와 7.2 mM pyrogallol(0.2 mL)을 가하고 25℃ 에서 10분간 방치하였으며 1 N HCl(1 mL)로 반응을 정지시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. SOD 유사활성은 다음 식에 의해 나타내었다.
시료 중 총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등(20)의 분광 분석법을 이용하여 측정하였다. 증류수 4 mL와 시료 1 mL를 시험관에 가하고 5분이 경과한 다음 5% NaNO₂ 0.
아질산염 소거능은 Kato 등(19)의 방법에 따라 다음과 같이 측정하였다. 1 mM의 NaNO₂ 용액 1 mL에 시료추출물 1 mL를 첨가하고, 여기에 0.
전자공여능은 Chen 등(17)의 방법에 따라 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼 소거능으로 측정하였다. 각각의 시료 2 mL에 0.
승마갈근탕액과 발효 승마갈근탕액에 대한 소비자의 관능검사는 25~50세로 구성된 20명의 패널을 통하여 각각의 탕액 상태로 실시하였다. 평가항목은 색, 냄새, 전체적인 기호도를 평가하였으며 5점 척도법을 이용하였다(1점: 매우 싫다, 3점: 보통이다, 5점: 매우 좋다).

성능/효과

2와 같다. 0.2 mg/mL 농도의 승마갈근탕액과 발효 승마갈근탕액의 아질산염 소거능은 pH 1.2 조건에서 각각 36.43 및 38.32%로 발효 승마갈근탕액이 승마갈근탕액보다 다소 높은 아질산염 소거능을 보였으나, 비교구인 BHT(71.31%)보다는 낮은 아질산염 소거능을 나타내었다. pH 3.
2 mM의 DPPH 1 mL를 넣고 교반한 뒤 30분간 정치 반응시킨 후 517 nm에서 각각의 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능은 시료 첨가 시험구와 무첨가구 시험구의 흡광도 감소율로 나타내었다.
12%로 FSG의 세포보호 효과가 높게 나타났다. FSG의 폴리페놀성 물질 변화는 발효 처리 시 활성화된 daidzein 함량이 63μg/L로 SG에 비해 약 5배 증가하였다. 승마갈근탕액을 발효 처리 시에 탕액의 색상이나 향기에 대한 선호도 및 전체적인 기호도가 증가하였다.
SG 와 FSG의 항균 효과를 조사한 결과 효모형 진균인 C. albicans에 대한 최소억제농도(MIC50)가 800 μg/mL로 낮게 나타나 항진균 효과가 S. mutans, S. epidermidis와 S. aureus(MIC50, 1,600~3,200)에 대한 항균 효과보다 높았다.
SG와 FSG의 SOD 유사활성은 발효 승마갈근탕액에서 증가하였다. SG와 FSG 의 총 플라보노이드 함량은 각각 47.14 mg/g, 52.11 mg/g 으로 발효 처리 시 총 플라보노이드 함량이 증가하였다. SG 와 FSG의 항균 효과를 조사한 결과 효모형 진균인 C.
3%로 FSG가 높았다. SG와 FSG에 의한 아질산염 소거능은 pH 1.2, 3.0, 6.0 조건에서 발효 승마갈근탕액의 아질산염 소거능이 높았으며, pH 가 낮을수록 아질산염 소거능은 높았다. SG와 FSG의 SOD 유사활성은 발효 승마갈근탕액에서 증가하였다.
aureus에 대한 항균 효과는 MIC₅₀이 3,200 μg/mL였으나, FSG에 의한 MIC₅₀은 1,600μg/mL였다. SG와 FSG의 카드뮴에 대한 섬유소세포 보호 효과는 각각 10.0 μg/mL 처리 농도에서 64.36% 및 76.12%로 FSG의 세포보호 효과가 높게 나타났다. FSG의 폴리페놀성 물질 변화는 발효 처리 시 활성화된 daidzein 함량이 63μg/L로 SG에 비해 약 5배 증가하였다.
SG와 FSG의 항산화 효과를 DPPH법을 이용하여 측정한 결과 200 μg/mL에서 70.2%, 74.3%로 FSG가 높았다.
항균 효과를 조사하기 위한 최소억제농도(minimum inhibitory concentration, MIC)를 측정하는 방법으로는 액체 배지 희석법을 이용하였으며, 96-microwell plate(Nunclon, Nalge Nunc International, Roskilde, Denmark)에 처리 농도를 최고 3,200 μg/mL에서 최저 농도 100 μg/mL까지 2배씩 연속적으로 희석하였다. 각 균주는 단일 콜로니 형태로 액체 배지에 접종하였고, 37℃ 항온배양기에서 18시간 동안 배양한 균주(10⁵ CFU/mL)를 접종하여 37℃ 항온배양기에서 24시간 배양한 후 ELISA(Spectra Max 250, Molecular Devices Korea, Seoul, Korea)의 흡수파장 630 nm에서 흡광도를 측정하여 배지의 탁도를 확인하였고, 순수 배양액의 흡광도 값과 같은 결과를 얻은 것을 MIC로 결정하여 MIC의 수치가 낮은 시료를 항균 효과가 높은 것으로 판정하였다.
05수준에서 유의적 차이가 있었다. 또한 발효 갈근탕액의 색상을 더 선호하였으며, 향기선호도도 발효 승마갈근탕액에서 높았다. 탕액의 색상은 발효 처리 시에 기존의 열수 추출방식에서 나타나는 어두운 갈색 및 특유의 한약냄새가 아닌 밝은 갈색(사진생략)과 한약특유의 냄새가 적게 나타난 결과로 생각된다.
또한 승마갈근탕의 S. epidermidis와 S. aureus에 대한 항균 효과는 최소억제농도(MIC50)가 3,200 μg/mL였으나 발효 승마갈근탕에 의한 두 균주에 대한 최소억제농도는 1,600 μg/mL로 발효 승마갈근탕에 의한 항균 효과가 높게 나타나, 한방에서 승마갈근탕의 주요 효과로 지목하는 피부병에 처방한다는 결과와도 일치하여 발효 승마갈근탕액에서의 피부질환 완화 효과가 기대된다.
Park과 Kim(25)은 red yeast rice 추출물의 발효 기간이 증가함에 따라 이에 함유된 총 페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량이 증가하였다고 보고하였는데, 이는 발효 과정에서 기질의 내부 성분이 용출이 용이한 페놀화합물로 전환된 것으로 추정된다고 하였다. 본 실험의 결과도 승마갈근탕의 주요 원료인 갈근, 승마, 작약, 감초, 생강에 포함되어 있는 이소플라본과 플라보노이드 성분들이 발효 과정에서 각각의 원료들이 분해되어 주요 성분들의 추출이 용이하게 변화되어 결과적으로 생리활성 물질 함량 및 항산화능이 증가된 것으로 생각된다.
승마갈근탕 및 발효 승마갈근탕에서의 다양한 폴리 페놀성 물질들 중 주요 성분의 함량을 HPLC를 이용하여 분석한 결과는 Table 2와 같다. 승마갈근탕액과 발효 승마갈근탕액에 공통적으로 함유된 isoflavone 성분인 daidzin과 daidzein 성분이 검출되었으며, 발효 승마갈근탕액의 경우 daidzein 성분 함량이 승마갈근탕액에 비해 약 5배 정도 증가하는 경향을 보여 발효 처리 탕액에서의 물질 용출 및 전환율이 증가함을 확인하였다. 승마갈근탕과 발효 승마갈근탕에 함유된 주요 폴리페놀성 물질의 HPLC chromatogram은 Fig.
6과 같다. 승마갈근탕액과 발효 승마갈근탕액에 다양한 농도별로 카드뮴을 처리한 후 MTT 흡광도를 측정한 값은 승마갈근탕액과 발효 승마갈근탕액에서의 MTT 흡광도 값은 처리 농도가 감소함에 따라 세포보호 효과가 감소함을 확인하였다. 승마갈근탕액과 발효 승마갈근탕액의 농도를 0.
승마갈근탕액과 발효 승마갈근탕액의 SOD 유사활성은 첨가농도 0.2 mg/mL에서는 유의적 차이가 없었으나, 0.4 mg/mL 농도에서는 각각 21.45±0.36%, 23.34±0.42%로 유의적으로(P<0.05) 차이를 보였다.
승마갈근탕액과 발효 승마갈근탕액의 농도를 0.01, 0.1, 1, 10 μg/mL에서 조사한 결과 승마갈근탕액과 발효 승마갈근탕액의 모든 처리 농도 범위에서 통계적으로 유의성(P<0.05) 있게 카드뮴 독성에 대한 NIH3T3 섬유모세포의 보호 효과를 확인하였으며, 승마갈근탕액을 10.0 μg/mL 농도에서 처리 시 카드뮴 독성에 대한 NIH3T3 섬유모세포 보호 효과는 63.46%이었으며, 발효 승마갈근탕액의 카드뮴 독성에 대한 NIH3T3 섬유모세포의 보호 효과는 76.12%로 높게 나타났다.
이상의 실험에서 발효 승마갈근탕액이 카드뮴 독성에 대한 세포 보호 효과가 승마갈근탕액보다 높았다. 이러한 결과는 승마갈근탕액에 함유된 생리활성물질들이 승마갈근탕액보다 발효 승마갈근탕액에서 좀 더 용출이 용이해졌으며, 또한 카드뮴과의 결합이 가능한 화합물들이 추출되어 이러한 생리활성 물질들이 카드뮴 독성으로부터 NIH3T3 섬유모세포 보호 효과를 증가시킨 것으로 생각된다. Lee 등(37)은 카드뮴을 농도별로 섬유모세포 NIH3T3에 처리 시 어성초 추출물 처리 농도에 따라 MTT 측정값은 감소하는 경향을 보였으며, MTT₅₀은 33.
12%로 높게 나타났다. 이상의 실험에서 발효 승마갈근탕액이 카드뮴 독성에 대한 세포 보호 효과가 승마갈근탕액보다 높았다. 이러한 결과는 승마갈근탕액에 함유된 생리활성물질들이 승마갈근탕액보다 발효 승마갈근탕액에서 좀 더 용출이 용이해졌으며, 또한 카드뮴과의 결합이 가능한 화합물들이 추출되어 이러한 생리활성 물질들이 카드뮴 독성으로부터 NIH3T3 섬유모세포 보호 효과를 증가시킨 것으로 생각된다.
aureus에 대한 항균 효과는 최소억제농도(MIC₅₀)가 3,200 μg/mL였으나 발효 승마갈근탕에 의한 두 균주에 대한 최소억제농도는 1,600 μg/mL로 발효 승마갈근탕에 의한 항균 효과가 높게 나타나, 한방에서 승마갈근탕의 주요 효과로 지목하는 피부병에 처방한다는 결과와도 일치하여 발효 승마갈근탕액에서의 피부질환 완화 효과가 기대된다. 이상의 실험에서 발효 승마갈근탕에 의한 세균에 대한 항균 효과가 승마갈근탕에 의한 항균 효과보다 높았다. 이러한 결과는 발효 처리 시 승마갈근탕에서 항균 효과를 갖는 물질이 발효과정에서 원료에서의 용출량이 증가되어 승마갈근탕보다 높은 항균 활성이 나타난 것으로 생각된다.
이상의 실험에서 승마갈근탕액의 아질산염 소거능은 pH가 낮을수록(pH 1.2> pH 3.0> pH 6.0) 아질산염 소거능이 우수하다는 Bae 등(27)의 연구결과와 아질산염 소거능이 인체의 위액 pH 조건과 비슷한 pH 1.2에서 가장 높았다고 보고한 Lim 등(28)의 결과와도 일치하였다.
전체적인 기호도는 발효 승마갈근탕액(3.4)이 발효시키지 않은 승마갈근탕액(2.7)에 비해 높았으며 이는 P<0.05수준에서 유의적 차이가 있었다.
총 플라보노이드 함량은 각각 47.14±0.38 mg/g(SG), 52.11±0.74 mg/g(FSG)으로, 발효 승마갈근탕액에서 총 플라보노이드 함량이 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05).
카드뮴 처리 농도가 증가함에 따라 섬유모세포의 생존율이 감소하였는데 카드뮴 농도가 35~40 μM 사이에서 IC50이 나타남을 확인하였다.
5와 같다. 카드뮴의 농도를 NIH3T3 섬유모세포에 농도 별로 적용한 후 세포 생존율을 확인할 수 있는 MTT 정량분석법으로 흡광도를 측정한 결과, 카드뮴의 처리 농도에 따라 NIH3T3 섬유모세포의 세포 생존율이 감소함을 확인하였으며 그림에서와 같이 섬유소 세포 생존에 따른 흡광도 값의 감소는 카드뮴 처리 농도에 의존적으로 나타났다. 카드뮴 처리 농도가 증가함에 따라 섬유모세포의 생존율이 감소하였는데 카드뮴 농도가 35~40 μM 사이에서 IC₅₀이 나타남을 확인하였다.
이러한 결과는 승마갈근탕액이 미생물에 의해 발효과정을 거치면서 미생물의 생육과 이들이 생성하는 효소에 의한 유효성분의 변화로 인하여 색상과 향기에 대한 선호도를 향상시킴에 따라 전체적인 관능적 품질 특성이 향상된 것에 기인하는 것으로 생각된다. 탕액의 관능검사에 대한 연구결과가 없어 비교하기는 어려우나 이상의 관능검사 결과 승마갈근탕액보다는 발효 승마갈근탕액을 선호하는 것을 알 수 있었다. 이는 미생물 발효에 의해 향과 색상 및 기호도가 개선되었으며 이로 인해 발효 탕액을 섭취하기에 용이한 것에 기인하는 것으로 생각된다.
표에서 보는 바와 같이 C. albicans에 대한 승마갈근탕액과 발효 승마갈근탕액의 항균 효과는 MIC50이 800 μg/mL였으나, S. mutans, S. epidermidis, S. aureus에 대한 MIC50은 1,600~3,200 μg/mL로 진균인 C. albicans에 대한 MIC50이 낮게 나타나 항진균 효과가 세균에 대한 항균 효과보다 높았다.

후속연구

albicans에 대한 MIC₅₀이 낮게 나타나 항진균 효과가 세균에 대한 항균 효과보다 높았다. 이러한 결과는 발효 승마갈근탕액을 사용하는 경우 칸디다증을 완화시키는데 효과가 있을 것으로 기대된다. 또한 승마갈근탕의 S.
합성 항산화제들 중에서 BHT와 BHA 등은 가격 대비 우수한 항산화 효과를 갖고 있지만, 과잉 섭취 시 다른 질병을 유발하는 등 안전성 상의 문제점들이 일부 보고된 바 있어(5), 현재는 사용량을 규제하고 있는 실정이다. 이러한 차원에서 볼 때 앞으로 천연물 소재를 이용한 항산화 효과 검증을 통한 새로운 물질 개발 분야의 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Free radical은 체내에 어떤 영향을 끼치는가?	현대에 이르러서 노화 및 다양한 질병에서 free radical과의 관련성이 대두되고 있다(1). Free radical은 생체막에 존재하는 불포화 지방산을 산화시켜 생체막의 유동성을 저하 시키고 효소와 receptor의 활성을 손상시키며 막 단백질에 상해를 입혀 결국에는 세포의 불활성화를 일으키는 작용을 통하여 노화 및 각종 질병 발생에 기여하는 것으로 알려져 있다(2). 따라서 이러한 free radical의 발생을 억제하고 이들에 의한 산화 작용으로부터 생체를 보호하고 노화를 예방할 수 있는 항산화제의 개발이 매우 중요하다.
	갈근에 함유된 물질은?	갈근에는 glucoside 계열의 daidzin, daidzein, puerarin 등 다량의 isoflavone 류 및 flavone 류와 sophoradiol, soyasapogenol A･B와 allantoin 등이 함유되어 있다(6). 또한 갈근의 약리 작용에 대한 연구도 활발히 진행되고 있으며 갈근은 심혈관계에 대한 작용으로 혈관 평활근의 이완에 의한 혈압 저하 작용, 혈소판 응집 억제 작용, 길항 작용 및 항부정맥 작용 등과 알코올 흡수억제 작용(7), 호르몬 및 대사기능에 대한 작용(8), 항암작용(9), 소화불량, 두통, 빈혈, 이질, 복통, 술독, 감기, 구토와 부인들의 하혈에 쓰이고 민간에서는 위장약으로 갈근을 이용한다(10).
	작약의 뿌리에는 어떤 성분이 함유되어 있는가?	작약(Paeonia albiflora)은 미나리아재비화인 작약의 뿌리를 말린 것, 또는 찐 것을 말린 것으로 겉껍질을 제거한 것을 백작약, 겉껍질을 제거하고 뜨거운 물에 데쳐서 말린 것을 적작약이라고 한다. 뿌리에는 배당체인 peaonuflarin이 함유되어 있고 미량 성분으로 benzoyl paeonicflorin, oxypaeoniflorin 등도 함유되어 높은 항균 효과를 가지고 있는 것으로 알려져 있다(13). 승마(Cimicifuga heracleifolia Komarov, 升摩)는 명의별록(名醫別錄)의 상품에 수재되어 있으며, 열해독(熱解毒), 승거양기약(升擧陽氣藥)으로 발진성열성 질환, 발열, 두통, 치질, 화농성 질환 등의 치료(14,15) 및 승마갈근탕(升摩葛根湯), 을우탕(乙宇湯) 등(16)의 처방에 배합되어 사용되는 중요한 약물 중의 하나이다.

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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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