[논문]국내 산림식물 11종의 항산화 활성

조명래; 이종석; 이사라; 손연경; 배창환; 여주홍; 이해석; 마진경; 이옥환; 김종예

doi:10.9799/ksfan.2015.28.6.1098

국내 산림식물 11종의 항산화 활성
Antioxidant Activity of 11 Species in Korean Native Forest Plants 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.28 no.6, 2015년, pp.1098 - 1106

조명래 (강원대학교 식품생명공학과) , 이종석 (국립생물자원관 유용자원분석과) , 이사라 (국립생물자원관 유용자원분석과) , 손연경 (국립생물자원관 유용자원분석과) , 배창환 (국립생물자원관 유용자원분석과) , 여주홍 (국립생물자원관 유용자원분석과) , 이해석 (강원대학교 식품생명공학과) , 마진경 (강원대학교 식품생명공학과) , 이옥환 (강원대학교 식품생명공학과) , 김종예 (강원대학교 식품생명공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

This study aimed to investigate antioxidant activities from 11 forest plants, and determine their total phenolics, flavonoids and proantocyanidins contents. In addition, the antioxidant activities were correlated with antioxidant compounds. Among the samples, Cornus officinalis, Castanea crenata, Lindera erythrocarpa, Carpinus laxiflora and Pourthiaea villosa showed significantly higher 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) ($IC_{50}=21.12{\sim}28.93{\mu}g/mL$) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothia zoline-6-sulfonic acid) (ABTS) ($IC_{50}=28.18{\sim}52.55{\mu}g/mL$) radical scavenging ability with reducing power ($IC_{50}=59.91{\sim}93.64{\mu}g/mL$) than other plants; and C. crenata, L. erythrocarpa and Rubus coreanus showed strong nitric oxide (NO) inhibition activity (${\geq}60%$). In addition, L. erythrocarpa, C. laxiflora and P. villosa showed higher oxygen radical absorbance capacity (ORAC) values (${\geq}1,100{\mu}M$ TE/g sample) than other samples. High total phenolic contents were observed in C. crenata (429.11 mg GAE/g), L. erythrocarpa (437.11 mg GAE/g), C. laxiflora (408.67 mg GAE/g) and P. villosa (404.11 mg GAE/g). The DPPH and ABTS radical scavenging activity with reducing power were significantly correlated with total phenolic contents ($R^2=0.71{\sim}0.79$), but total phenolic contents were not correlated with NO inhibition and ORAC ($R^2=0.35{\sim}0.43$). Therefore, these results suggested that C. officinalis, C. crenata, L. erythrocarpa, C. laxiflora and P. villosa are potential natural antioxidative candidate ingredients.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

식물에 함유되어 있는 phytochemical 성분들은 높은 항산화 활성을 보이기 때문에 천연 항산화제로 사용이 가능하다고 보고된다(Choi 등 2006; Lee 등 2011). 따라서 본 연구에서도 이들 phytochemical을 분석하기 위하여, 산림지역 자생 식물 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아딘 함량을 분석하였다. 국내 산림지역 자생 식물 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량은 Table 3에 나타내었다.
본 연구는 예부터 약용으로 사용되었거나, 현재 식품공전에 등록된 국내 산림지역 자생 식물을 식품산업에 활용하고자 항산화 활성을 연구하던 중, 11종이 다른 종들과 비교하여 우수한 항산화 활성을 보였기 때문에 수행되었다. 본 연구에서 사용된 산림지역 자생 식물 중 산수유, 복분자 딸기는 주로 열매 추출물의 항산화 및 항암활성 등의 연구가 수행되었으며(Jeon 등 2008; Choung & Lim 2012), 진달래의 경우, 꽃 추출물을 이용한 항산화 활성 등이 연구되었다(Park 등 2006).
본 연구는 예부터 약용으로 사용되었거나, 현재 식품으로 사용되고 있는 국내 산림지역에 자생하는 식물 11종의 잎, 가지 및 잔가지를 식품 산업에 유용하게 사용하기 위하여 70% 에탄올을 이용하여 추출 후 항산화 활성(DPPH, ABTS 라디칼 소거능, reducing power, NO 라디칼 소거능, ORAC)을 측정하였으며, 이들의 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량을 측정하였다. 또한 항산화 성분과 항산화 활성과의 연관성을 분석하였다.

가설 설정

3) Different superscripts in the same column are significant differences (p<0.05).

제안 방법

NO 라디칼 소거능은 Rockett 등(1991)의 방법을 응용하여 실험하였다. 시료 0.
Reducing power의 환원력은 vitamin C의 25 μg/mL 농도의 환원력을 100%로 계산하였다.
따라서 본 연구에서는 국내 산림지역 자생 식물 11종의 잎, 줄기 및 잔가지 부분을 70% 에탄올로 추출하였으며, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH), 2,2’-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS) 라디칼 소거능, reducing power, oxygen radical absorbance capacity(ORAC) 및 nitric oxide(NO) 라디칼 소거능을 이용하여 항산화 활성을 측정하였다.
식물에 함유되어 있는 항산화 성분(폴리페놀, 플라보노이드, 프로안토시아니딘)은 항산화 활성과 밀접한 연관성을 갖는다(Kim 등 2015b). 따라서 본 연구에서는 산림지역 자생 식물 11종의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성들과의 연관성을 분석하였다(Table 4). 산림지역 자생 식물 추출물의 총 폴리페놀 함량과 항산화 활성과의 연관성은 ABTS 와 reducing power가 R²=0.
본 연구는 예부터 약용으로 사용되었거나, 현재 식품으로 사용되고 있는 국내 산림지역에 자생하는 식물 11종의 잎, 가지 및 잔가지를 식품 산업에 유용하게 사용하기 위하여 70% 에탄올을 이용하여 추출 후 항산화 활성(DPPH, ABTS 라디칼 소거능, reducing power, NO 라디칼 소거능, ORAC)을 측정하였으며, 이들의 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량을 측정하였다. 또한 항산화 성분과 항산화 활성과의 연관성을 분석하였다. 그 결과, 11종의 산림지역 자생 식물 중에서 산수유, 밤나무, 비목나무, 윤노리나무는 높은 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능과 reducing power를 보였다.
따라서 본 연구에서는 국내 산림지역 자생 식물 11종의 잎, 줄기 및 잔가지 부분을 70% 에탄올로 추출하였으며, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH), 2,2’-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS) 라디칼 소거능, reducing power, oxygen radical absorbance capacity(ORAC) 및 nitric oxide(NO) 라디칼 소거능을 이용하여 항산화 활성을 측정하였다. 또한 항산화 활성의 주요 성분으로 예상되는 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량을 측정하였으며, 주요 항산화 활성과 항산화 성분들과의 연관성을 분석하였다.
본 연구에서 사용된 각 산림자생 식물의 학명 및 부위는 Table 1에 나타내었다. 산림자생 식물의 추출은 수용성 화합물과 지용성 화합물을 함께 추출하기 위하여 70% 에탄올을 사용하였으며, 각 시료 100 g을 70% 에탄올 1,000 mL에 침지시킨 후 실온에서 24시간 동안 추출하였다. 상기 추출 과정을 3회 반복하고, 얻어진 추출액은 모두 합하여 filter paper(Whatman, No.
산림지역 자생 식물 11종 70% 에탄올 추출물의 reducing power는 vitamin C 25 μg/ mL의 환원력을 100으로 계산하여 IC50 값을 분석하였다.
산림자생 식물의 추출은 수용성 화합물과 지용성 화합물을 함께 추출하기 위하여 70% 에탄올을 사용하였으며, 각 시료 100 g을 70% 에탄올 1,000 mL에 침지시킨 후 실온에서 24시간 동안 추출하였다. 상기 추출 과정을 3회 반복하고, 얻어진 추출액은 모두 합하여 filter paper(Whatman, No. 3, Maidstone, Kent, UK) 로 여과한 후, 회전진공농축기(EYELA, N-3000, Tokyo, Japan) 를 사용하여 감압농축한 후, 동결건조(Ilshinbiobase Co., Ltd, Yangju, Korea) 하였다.
시료 50 μL와 150 μL의 희석된 ABTS 용액을 첨가하고, 20분 동안 상온에서 반응시켜 microplate reader의 734 nm에서 흡광도를 측정하였다.
총 프로안토시아니딘 함량은 vanillin-hydrochloric acid(V-HCl)를 이용하였으며, Mitsunaga 등(1998)의 방법을 응용하여 측정하였다. 각 시료 0.
4)에 시료를 용해시키고, 40 nM의 fluorescein 150 μL와 18 mM AAPH 25 μL를 첨가하여 37℃에서 15분간 반응시켰다. 형광분광광도계는 37℃로 조정 후, excitation 파장 485 nm와 emission 파장 520 nm에서 3분에 1번씩 90분간 측정하였다. 표준물질로는 trolox(0~10 μM)을 사용하였으며, 표준시약과 시료의 under the curve(AUC)를 측정하고 μM TE/mg으로 표기하였다.

대상 데이터

Louis, MO, USA)로부터 구입하였고, fluorescein sodium salt는 Junsei Co.(Tokyo, Japan)에서 구입하여 사용하였다. 그 외, 실험에 사용한 시약은 분석용으로 Sigma(Sigma-Aldrich Co.
(Tokyo, Japan)에서 구입하여 사용하였다. 그 외, 실험에 사용한 시약은 분석용으로 Sigma(Sigma-Aldrich Co.)로부터 구입하여 사용하였다.
본 연구에 사용한 11종의 산림자생 식물은 2014년 7월부터 9월까지 울산광역시 울주군(박달나무, Betula schmidtii), 충청북도 옥천 및 영동(산수유, Cornus officinalis; 복분자딸기 Rubus coreanus), 충청남도 청양(진달래, Rhododendron mucronulatum; 갈참나무, Quercus aliena), 경상북도 상주 및 고령(밤나무, Castanea crenata; 비목나무, Lindera erythrocarpa; 쇠물푸레, Fraxinus sieboldiana), 경상남도 합천(오이풀, Sanguisorba officinalis), 제주도 제주시(된장풀, Desmodium caudatum; 윤노리나무, Pourthiaea villosa)에서 채집하였으며, 시료는 국립생물자원관에서 제공하였다. 본 연구에서 사용된 각 산림자생 식물의 학명 및 부위는 Table 1에 나타내었다.
표준물질로는 trolox(0~10 μM)을 사용하였으며, 표준시약과 시료의 under the curve(AUC)를 측정하고 μM TE/mg으로 표기하였다.

데이터처리

모든 실험은 3반복으로 측정한 값을 평균±표준편차로 나타내었으며, 실험 결과의 통계적 유의성은 one-way ANOVA 분석을 하였다.
실험 간 최소 유의차 검정(LSD)에 의해 평균 간의 유의차를 p<0.05 유의수준에서 Tukey’s test로 유의성을 검정하였다.
05 유의수준에서 Tukey’s test로 유의성을 검정하였다. 실험의 통계 분석은 SAS 9.3(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 프로그램을 이용하였다.

이론/모형

ABTS 라디칼 소거능은 지용성 및 수용성 성질의 항산화 물질 모두 사용 가능한 항산화 활성 측정 방법으로, ABTS의 양이온 라디칼의 흡광도가 항산화 물질에 의해 감소되는 원리에 기초한 방법이다(Cho 등 2013). ABTS 라디칼 소거능은 Re 등(1999)의 방법으로 측정하였다. 7 mM ABTS 용액과 2.
DPPH 라디칼 소거능은 Cho 등(2011)의 방법을 이용하여 측정하였다. 70% ethanol을 사용하여 용해시킨 시료 0.
ORAC assay는 Ou 등(2001)의 방법을 응용하여 실험하였다. 75 mM phosphate buffer(pH 7.
총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu을 이용하여 Kahkonen 등(1999)의 방법으로 측정하였다. 각 시료 500 mL에 12.
총 플라보노이드 함량은 Ordonez 등(2006)의 방법에 따라 측정하였으며, 각 시료 0.5 mL에 2% (w/v) aluminum chloride 0.5 mL를 첨가하여 상온에서 60분간 반응시킨 후 microplate reader의 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 함량은 quercetin을 표준물질로 이용하였으며, 총 플라보노이드 함량은 mg QE/g sample로 나타내었다.
환원력(reducing power)은 ferric-ferricyanide (Fe³⁺)가 ferrous (Fe²⁺)로 환원되는 능력을 측정한 방법으로 Cho 등(2011)의 방법으로 측정하였다. 시료 0.

성능/효과

70% 에탄올 추출물 중에서 밤나무, 복분자딸기가 200 μg/mL 농도에서 약 63%의 NO 라디칼 소거능을 보이면서 가장 높은 활성을 나타내었고, 비목나무가 60%의 NO 라디칼 소거능으로 높은 활성을 보였다.
DPPH 라디칼 소거능은 산수유, 밤나무, 비목나무, 윤노리나무가 30 μg/mL 이하의 낮은 IC50 값을 보이면서 가장 높은 활성을 보였다.
국내 산림지역 자생 식물의 프로안토시아니딘 함량은 총 11종의 시료 중에서 비목나무(536.22 μg CE/g sample), 윤노리나무(497.52 μg CE/g sample)가 높은 프로안토시아딘 함량을 보였다.
또한 항산화 성분과 항산화 활성과의 연관성을 분석하였다. 그 결과, 11종의 산림지역 자생 식물 중에서 산수유, 밤나무, 비목나무, 윤노리나무는 높은 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능과 reducing power를 보였다. 또한 밤나무, 비목나무, 복분자딸기는 60% 이상의 NO 라디칼 소거능을 보였으며, 비목나무, 윤노리나무는 우수한 ORAC 값을 보였다.
그러나 된장풀은 55.30 μg/mL의 IC50 값으로 13종의 시료 중에서 가장 낮은 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었다.
그러나 쇠물푸레, 복분자딸기는 IC50 값이 100 μg/ mL 이상으로 다른 시료들과 비교하여 낮은 ABTS 라디칼 소거능을 보였으며, 박달나무는 120.76 μg/mL의 IC50 값으로 가장 낮은 ABTS 라디칼 소거능을 보였다.
그러나 진달래, 쇠물푸레, 오이풀은 IC50 값이 100 μg/mL 이상으로 낮은 환원력을 보였으며, 된장풀이 183.51 μg/mL의 IC50 값으로 가장 낮은 환원력을 보였다.
69) 역시 높은 연관성을 보였다. 그러나 총 폴리페놀과 NO 라디칼 소거능과의 연관성은 R²=0.42로 낮게 나타났는데, 이러한 이유는 낮은 총 폴리페놀 함량을 보였던 박달나무, 복분자딸기가 높은 NO 라디칼 소거능을 가지며, 높은 총 폴리페놀 함량을 보였던 윤노리나무가 낮은 NO 라디칼 소거능을 갖기 때문이라 생각된다. 또한 총 폴리페놀 함량과 ORAC과의 연관성 역시 R²=0.
42). 따라서 국내 산림지역 자생 식물의 항산화 활성은 페놀릭 성분에 의한 것으로 예상되며, 높은 항산화력을 가진 산수유, 밤나무, 비목나무, 윤노리나무의 잎 및 잔가지 에탄올 추출물은 식품산업에서 천연 항산화제 및 항산화 활성 첨가제로 충분히 사용 가능할 것으로 보여진다.
0 μM TE/g sample로 본 연구보다 낮게 나타났으며 (Rhim & Choi 2011), 뽕나무 어린 가지의 50% 에탄올 추출물은 3,483 μM TE/g sample로 비목나무 보다 3배정도 높게 나타났다(Park & Hong 2014). 따라서 본 연구결과에 의하면 비목나무가 라디칼 소거능(DPPH, ABTS, NO)과 환원력, ORAC 모두에서 높은 항산화 활성을 나타내었으며, 밤나무는 ORAC 을 제외한 DPPH, ABTS 라디칼 소거능, 환원력 및 NO 라디칼 소거능에서 높은 항산화 활성을 보였다. 또한 산수유는 DPPH, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력에서만 높은 활성을 보였으며, 윤노리나무는 DPPH, ABTS 라디칼 소거능, 환원력 및 ORAC에서 높은 항산화 활성을 보였다.
또한 갈참나무, 복분자딸기, 오이풀 역시 40 μg/mL 이하의 낮은 IC50 값을 보이면서 높은 DPPH 라디칼 소거능을 보였다.
90 mg QE/g sample로 다른 식물 추출물보다 높은 총 플라보노이드 함량을 보였다. 또한 된장풀은 총 폴리페놀과 함께 총 플라보노이드 함량도 가장 낮은 25.23 mg QE/g sample을 보였다. Kim 등(2004)에 의하면 오갈피나무의 총 플라보노이드 함량은 44.
또한 박달나무, 산수유, 진달래, 쇠물푸레, 윤노리나무, 오이풀이 200 μg/mL에서 50% 이상의 높은 NO 라디칼 소거능을 보였다.
그 결과, 11종의 산림지역 자생 식물 중에서 산수유, 밤나무, 비목나무, 윤노리나무는 높은 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능과 reducing power를 보였다. 또한 밤나무, 비목나무, 복분자딸기는 60% 이상의 NO 라디칼 소거능을 보였으며, 비목나무, 윤노리나무는 우수한 ORAC 값을 보였다. 총 폴리페놀 함량은 밤나무, 비목나무, 윤노리나무에서 높게 나타났으며, 총 플라보노이드 함량은 쇠물푸레가 가장 높게 나타났다.
이렇게 같은 시료에서도 라디칼 소거능 및 reducing power가 다르게 나타나는 이유는 항산화 활성은 다양한 메커니즘에 의해 측정되기 때문이라 예상된다(Kim 등 2015b). 또한 본 연구결과에서 항산화 활성을 갖는 시료들은 비교대조군으로 사용한 vitamin C나 BHA보다 낮은 항산화 활성을 나타내었는데, 이러한 이유는 본 연구에서 사용한 추출물이 단일성분이 아니기 때문이라 생각된다.
따라서 본 연구결과에 의하면 비목나무가 라디칼 소거능(DPPH, ABTS, NO)과 환원력, ORAC 모두에서 높은 항산화 활성을 나타내었으며, 밤나무는 ORAC 을 제외한 DPPH, ABTS 라디칼 소거능, 환원력 및 NO 라디칼 소거능에서 높은 항산화 활성을 보였다. 또한 산수유는 DPPH, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력에서만 높은 활성을 보였으며, 윤노리나무는 DPPH, ABTS 라디칼 소거능, 환원력 및 ORAC에서 높은 항산화 활성을 보였다.
42로 낮게 나타났는데, 이러한 이유는 낮은 총 폴리페놀 함량을 보였던 박달나무, 복분자딸기가 높은 NO 라디칼 소거능을 가지며, 높은 총 폴리페놀 함량을 보였던 윤노리나무가 낮은 NO 라디칼 소거능을 갖기 때문이라 생각된다. 또한 총 폴리페놀 함량과 ORAC과의 연관성 역시 R²=0.40으로 낮게 나타났는데, 이는 총 폴리페놀 함량이 낮은 쇠물푸레의 높은 ORAC와 총 폴리페놀 함량이 높은 산수유, 밤나무의 낮은 ORAC 때문이라 예상된다. 또한 총 폴리페놀 함량과 ORAC의 연관성이 라디칼 소거능 및 reducing power의 연관성보다 낮게 나타나는 이유는 라디칼 소거능 및 reducing power는 phenolic 화합물에 특이적으로 반응하는데 반해, ORAC는 페놀성 화합물뿐만 아니라, 비페놀성 화합물에도 반응하기 때문인 것으로 예상된다(Prior 등 2005; Speisky 등 2012).
총 폴리페놀 함량은 밤나무, 비목나무, 윤노리나무에서 높게 나타났으며, 총 플라보노이드 함량은 쇠물푸레가 가장 높게 나타났다. 또한 총 프로안토시아니딘 함량은 비목나무, 윤노리나무에서 높게 분석되었으며, 진달래, 갈참나무, 쇠물푸레, 복분자딸기, 오이풀에서는 검출되지 않았다. 이들 항산화 성분과 항산화 활성과의 연관성은 총 폴리페놀과 DPPH, ABTS, reducing power가 R²=0.
비교대조군으로 사용한 vitamin C와 BHA는 각각 7.47, 13.64 μg/mL의 IC50 값을 보이면서 본 연구에서 사용된 산림지역 자생 식물 추출물보다 높은 DPPH 라디칼 소거능을 보였다.
따라서 본 연구에서는 산림지역 자생 식물 11종의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성들과의 연관성을 분석하였다(Table 4). 산림지역 자생 식물 추출물의 총 폴리페놀 함량과 항산화 활성과의 연관성은 ABTS 와 reducing power가 R²=0.76로 가장 높게 나타났으며, DPPH(R²=0.69) 역시 높은 연관성을 보였다. 그러나 총 폴리페놀과 NO 라디칼 소거능과의 연관성은 R²=0.
또한 총 프로안토시아니딘 함량은 비목나무, 윤노리나무에서 높게 분석되었으며, 진달래, 갈참나무, 쇠물푸레, 복분자딸기, 오이풀에서는 검출되지 않았다. 이들 항산화 성분과 항산화 활성과의 연관성은 총 폴리페놀과 DPPH, ABTS, reducing power가 R²=0.69~0.76으로 높게 나타났으나, 총 폴리페놀과 NO 라디칼 소거능, ORAC는 낮게 나타났다(R²=0.40~0.42). 따라서 국내 산림지역 자생 식물의 항산화 활성은 페놀릭 성분에 의한 것으로 예상되며, 높은 항산화력을 가진 산수유, 밤나무, 비목나무, 윤노리나무의 잎 및 잔가지 에탄올 추출물은 식품산업에서 천연 항산화제 및 항산화 활성 첨가제로 충분히 사용 가능할 것으로 보여진다.
64 μg/mL의 IC₅₀ 값을 보이면서 본 연구에서 사용된 산림지역 자생 식물 추출물보다 높은 DPPH 라디칼 소거능을 보였다. 이상의 결과는 Kim 등 (2004)이 보고한 산수유 추출물의 DPPH 라디칼 소거능(1 mg/ mL, 66.7%)보다 높았으며, Govindarajan 등(2003)이 보고한 된장풀 50% 에탄올 추출물의 DPPH 라디칼 소거능(IC₅₀ 2.5 mg/ mL) 보다 상당히 높은 결과를 보였다. 그러나 Rim 등(2000)의 연구에서 보고된 밤의 내피 추출물 IC₅₀ 값 5.
그러나 진달래, 갈참나무, 쇠물푸레, 복분자딸기, 오이풀에서는 프로안토시아니딘이 검출되지 않았다. 이상의 결과는 국내 산림지역에 자생하는 식물에 함유되어 있는 총 폴리페놀, 플라보노아드 및 프로안토시아니딘 함량은 식물의 종에 따라 다르게 함유되어 있는 것을 의미하며, 같은 종에서도 추출방법 및 식물의 자생환경(일조량, 강수량 등)에 영향을 받는 것으로 예상된다.
51 μg/mL의 IC₅₀ 값으로 가장 낮은 환원력을 보였다. 이상의 결과들을 정리하면, 11종의 산림지역 식물 추출물의 DPPH, ABTS 라디칼 소거능 및 reducing power는 산수유가 가장 높게 나타났으며, 밤나무, 비목나무에서 높은 항산화 활성을 보였다. 또한 윤노리나무는 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 높게 나타났으나, reducing power는 높지 않았다.
61로 높은 연관성을 보였다. 이상의 결과로 보아, 산림지역 자생 식물 추출물의 항산화 활성은 플라보노이드 계통의 물질들보다는 페놀릭 성분으로 인하여 나타나는 것으로 예상된다. Kim 등(2004)은 항산화 활성을 나타내는 약용식물 20종이 총 플라보노이드보다는 총 폴리페놀과 높은 연관성을 갖는다고 보고하였으며, 제주자생식물의 DPPH 라디칼 소거능 역시 총 폴리페놀 함량과 높은 연관성(R²=0.
국내 산림지역 자생 식물 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량은 Table 3에 나타내었다. 총 11종의 식물 추출물 중에서 비목나무가 437.1 mg GAE/g sample로 가장 높은 총 폴리페놀 함량을 보였으며, 밤나무(429.1 mg GAE/g sample), 윤노리나무(404.1 mg GAE/g sample), 산수유(346.2 mg GAE/g sample) 역시 높은 총 폴리페놀 함량을 보였다. 그 외 나머지 식물 추출물에서는 된장풀(162.
또한 밤나무, 비목나무, 복분자딸기는 60% 이상의 NO 라디칼 소거능을 보였으며, 비목나무, 윤노리나무는 우수한 ORAC 값을 보였다. 총 폴리페놀 함량은 밤나무, 비목나무, 윤노리나무에서 높게 나타났으며, 총 플라보노이드 함량은 쇠물푸레가 가장 높게 나타났다. 또한 총 프로안토시아니딘 함량은 비목나무, 윤노리나무에서 높게 분석되었으며, 진달래, 갈참나무, 쇠물푸레, 복분자딸기, 오이풀에서는 검출되지 않았다.
또한 총 폴리페놀 함량과 ORAC의 연관성이 라디칼 소거능 및 reducing power의 연관성보다 낮게 나타나는 이유는 라디칼 소거능 및 reducing power는 phenolic 화합물에 특이적으로 반응하는데 반해, ORAC는 페놀성 화합물뿐만 아니라, 비페놀성 화합물에도 반응하기 때문인 것으로 예상된다(Prior 등 2005; Speisky 등 2012). 총 플라보노이드 함량과 항산화 활성과의 연관성은 전체적으로 R²=0.01~0.17로 낮은 연관성을 보였다. 한편, 항산화 활성들 상호간의 연관성은 DPPH와 reducing power가 R²=0.
하지만, 박달나무, 갈참나무, 복분자딸기는 각각 565, 588, 553 μM TE/g sample로 11종의 시료 중에서 가장 낮은 ORAC 값을 보였다.
59 mg GAE/g sample)의 총 폴리페놀 함량과 유사하였다. 한편, 11종 추출물의 총 플라보노이드 함량은 쇠물푸레에서 각각 66.76 mg QE/g sample로 가장 높게 나타났으며, 비목나무가 49.93 mg QE/g sample, 밤나무가 47.90 mg QE/g sample로 다른 식물 추출물보다 높은 총 플라보노이드 함량을 보였다. 또한 된장풀은 총 폴리페놀과 함께 총 플라보노이드 함량도 가장 낮은 25.
한편, 산림지역 자생 식물 추출물의 ABTS 라디칼 소거능은 밤나무가 IC50 28.15μg/ mL의 값을 보이면서 가장 높은 ABTS 라디칼 소거능을 나타내었으나, 비교대조군으로 사용한 vitamin C(17.56 μg/mL)나 BHA(12.29 μg/mL) 보다는 낮은 ABTS 라디칼 소거능을 보였다.
한편, 산림지역 자생 식물의 ORAC는 비목나무가 1,273 μM TE/g sample로 가장 높게 나타났으며, 윤노리나무가 1,129 μM TE/g sample로 높은 ORAC 값을 보였다(Fig. 2).
17로 낮은 연관성을 보였다. 한편, 항산화 활성들 상호간의 연관성은 DPPH와 reducing power가 R²=0.86으로 가장 높게 나타났으며, ABTS와 reducing power도 R²=0.61로 높은 연관성을 보였다. 이상의 결과로 보아, 산림지역 자생 식물 추출물의 항산화 활성은 플라보노이드 계통의 물질들보다는 페놀릭 성분으로 인하여 나타나는 것으로 예상된다.

후속연구

그러나 Kim 등(2012a)은 일반적으로 총 폴리페놀과 항산화 활성이 밀접한 관계를 가지지만, 폴리페놀 화합물 종류에 따라 다르며, 폴리페놀 화합물 중 특정 성분에 기인하는 경우도 있다고 보고하였다. 따라서 정확한 항산화 성분을 분석하기 위해서는 HPLC를 이용한 단일물질로의 분리 및 단일물질의 구조분석이 필요할 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	논문에서는 국내 산림지역에 자생하는 식물들의 항산화 활성이 어떤 물질에 의해 나타난 것으로 생각하는가?	61로 높은 연관성을 보였다. 이상의 결과로 보아, 산림지역 자생 식물 추출물의 항산화 활성은 플라보노이드 계통의 물질들보다는 페놀릭 성분으로 인하여 나타나는 것으로 예상된다. Kim 등(2004)은 항산화 활성을 나타내는 약용식물 20종이 총 플라보노이드보다는 총 폴리페놀과 높은 연관성을 갖는다고 보고하였으며, 제주자생식물의 DPPH 라디칼 소거능 역시 총 폴리페놀 함량과 높은 연관성(R2=0.
	합성 항산화제의 부작용은 무엇인가?	활성산소종의 종류로는 hydroxyl radical(OH), superoxide radical(O2－), hydrogen peroxide(H2O2) 등이 있는데, 과발현된 ROS는 생체내의 세포막, 단백질, DNA 손상 등을 일으켜 암, 당뇨, 고혈압, 비만, 노화 등의 각종 질병을 유발한다(Gardner & Fridovich 1991; Drooge W 2002; Willcox 등 2004). 따라서 기능성 식품, 화장품 및 의약품 산업에서는 이러한 ROS를 제거하기 위하여 propyl gallate(PG), butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene(BHT) 등의 합성 항산화제를 사용하여 왔으나, 많은 연구에서 이들 합성 항산화제가 암을 유발하거나, 세포내 독성을 나타내는 등의 부작용을 초래한다고 보고하였다(Ito 등 1986; Safer & al-Nughamish 1999). 이러한 이유로 합성 항산화제보다 더 안전하고 효과적인 천연 항산화제를 찾고자 하는 연구가 지속되어 오고 있으며, 민간요법이나 한방에서 효능이 입증된 육상생물을 이용한 천연 항산화제 연구를 위주로 수행하여 왔다.
	과발현된 ROS는 신체에 어떤 영향을 주는가?	활성산소종이라 불리는 ROS(reactive oxygen species)는 인체의 대사과정에서 자연스럽게 발생되며, 과도한 운동, 환경 호르몬 등 인체의 산화적 스트레스로 발생되기도 한다(Cho 등 2011). 활성산소종의 종류로는 hydroxyl radical(OH), superoxide radical(O2－), hydrogen peroxide(H2O2) 등이 있는데, 과발현된 ROS는 생체내의 세포막, 단백질, DNA 손상 등을 일으켜 암, 당뇨, 고혈압, 비만, 노화 등의 각종 질병을 유발한다(Gardner & Fridovich 1991; Drooge W 2002; Willcox 등 2004). 따라서 기능성 식품, 화장품 및 의약품 산업에서는 이러한 ROS를 제거하기 위하여 propyl gallate(PG), butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene(BHT) 등의 합성 항산화제를 사용하여 왔으나, 많은 연구에서 이들 합성 항산화제가 암을 유발하거나, 세포내 독성을 나타내는 등의 부작용을 초래한다고 보고하였다(Ito 등 1986; Safer & al-Nughamish 1999).

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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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