[논문]손바닥 선인장 엽상경의 품질 특성과 항산화 효과

황준호; 이미란; 김재원; 부희정; 강창희; 임상빈

doi:10.3746/jkfn.2015.44.3.356

손바닥 선인장 엽상경의 품질 특성과 항산화 효과
Quality Characteristics and Antioxidant Activity of Prickly Pear Cactus Cladodes 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.44 no.3, 2015년, pp.356 - 362

황준호 (제주대학교 생명과학기술혁신센터) , 이미란 (제주대학교 생명과학기술혁신센터) , 김재원 (제주대학교 식품생명공학과) , 부희정 (제주대학교 생명과학기술혁신센터) , 강창희 (제주대학교 생명과학기술혁신센터) , 임상빈 (제주대학교 식품생명공학과)

초록
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제주산 손바닥 선인장의 엽상경을 열수와 70% 에탄올로 추출한 후 분획하여 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량과 항산화 활성 및 항염증 활성을 측정하였다. 총 페놀 함량은 에틸 아세테이트 분획물이 784 mg GAE/g으로 가장 높았고 그 다음으로 부탄올 분획물(452), 헥산 분획물(220) 순이었다. 총 플라보노이드 함량도 에틸아세테이트 분획물이 214 mg GE/g으로 가장 높았고 헥산 분획물(113), 부탄올 분획물(76) 순이었다. 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물, 헥산 분획물의 DPPH 라디칼 소거능($IC_{50}$)은 각각 103, 359, $469{\mu}g/mL$였고, ABTS 라디칼 소거능($IC_{50}$)도 각각 105, 379, $605{\mu}g/mL$로 에틸아세테이트 분획물이 가장 높았다. 유해산소 억제 능력(ORAC)은 에틸아세테이트 분획물이 $391{\mu}M$ TE로 가장 높은 활성을 보였고 부탄올 분획물(117), 헥산 분획물(64) 순이었지만, superoxide anion 소거 활성($IC_{50}$, ${\mu}g/mL$)은 에틸아세테이트 분획물(40), 부탄올 분획물(69), 70% 에탄올(98) 순이었다. RAW264.7 세포에 의한 NO 생성 저해능($IC_{50}$, ${\mu}g/mL$)은 헥산 분획물(62), 에틸아세테이트 분획물(104), 부탄올 분획물(465) 순으로 높은 활성을 보였다. 세포독성 대비 NO 생성 저해 활성을 나타내는 SI 지수는 에틸아세테이트 분획물이 4.63으로 가장 높았고, 다음으로는 헥산 분획물(3.37), 부탄올 분획물(2.14), 증류수 추출물(1.66) 순으로, 양성 대조군으로 사용한 quercetin(6.25)보다는 낮았다. 결론적으로 제주산 손바닥 선인장 엽상경의 추출물과 분획물 중에서 에틸아세테이트 분획물이 항산화 활성과 항염 활성이 가장 높았으며, 이는 총 페놀과 총 플라보노이드 함량에 기인하는 것으로 추정되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Prickly pear cactus cladodes were extracted with hot water and 70% ethanol, followed by fractionation with n-hexane (HF), ethyl acetate (EF), n-butanol (BF), and distilled water. Total phenolics and total flavonoid contents as well as antioxidative and anti-inflammatory activities were then measured. Total phenolic contents were 784, 452, and 220 mg gallic acid equivalents (GAE)/g, whereas total flavonoid contents were 214, 76, and 113 mg quercetin equivalents (QE)/g in EF, BF, and HF, respectively. DPPH and ABTS radical scavenging activities ($IC_{50}$) were 103 and $105{\mu}g/mL$ in EF, 359 and $379{\mu}g/mL$ in BF, and 469 and $605{\mu}g/mL$ in HF, respectively. Oxygen radical absorbance capacity was highest at $391{\mu}M$ TE in EF (in decreasing order of $117{\mu}M$ TE in BF and $64{\mu}M$ TE in HF), whereas superoxide anion radical scavenging activity ($IC_{50}$) was highest at $40{\mu}g/mL$ in EF (in decreasing order of $69{\mu}g/mL$ in BF and $98{\mu}g/mL$ in 70% ethanol extract). Inhibitory activity ($IC_{50}$) of nitric oxide (NO) production induced by LPS-activated RAW264.7 cells was highest at $62{\mu}g/mL$ in HF (in decreasing order of $104{\mu}g/mL$ in EF and $465{\mu}g/mL$ in BF). The selectivity index (ratio of inhibitory activity of NO production to cell cytotoxicity) was highest at 4.63 in EF (in decreasing order of 3.37 in HF and 2.14 in BF). In conclusion, EF showed potent antioxidant and anti-inflammatory effects with high phenolic and flavonoid contents.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

Dok-Go 등(14)의 연구에 따르면 손바닥 선인장 열매의 에틸아세테이트 분획물에서 페놀성 화합물로 (+)-dihydroquercetin, quercetin, quercetin 3-methyl ether 등을 분리하였으며, 이들 물질은 쥐의 대뇌 피질 세포에서 H₂O₂와 xanthine/xanthine oxidase 산화적 자극에 의한 신경세포 보호 효과가 있다고 보고하였다. 따라서 본 연구에서 총 플라보노이드 함량이 높은 에틸아세테이트 분획물과 헥산 분획물이 기능성을 가질 것으로 추정되어 기능성 검정을 실시하였다.

가설 설정

2)The concentration needed to reduce nitric oxide production by 50%.
3)The concentration needed to reduce cell viability by 50%.

제안 방법

2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS) 라디칼 소거 활성은 Re 등(22)의 방법을 변형하여 측정하였다.
그 다음 ABTS 용액 100 μL에 시료 용액 100 μL를 가하여 6분간 반응시킨 후 흡광도를 측정하였다. ABTS 라디칼 소거 활성은 시료를 각각 8가지 이상의 농도로 희석하여 농도별로 소거 활성을 구한 후 IC₅₀으로 나타내었다.
NO 생성 저해능은 RAW264.7 세포를 1×105 cells/mL 로 조절한 후 96 well plate에 접종하였고 여러 농도의 시료로 처리하여 1시간 동안 반응시킨 후 LPS(Sigma-Aldrich Co.) 100 ng/mL를 가하여 24시간 배양한 후 세포배양 상등액 100 μL와 Griess 시약[1% (w/v) sulfanilamide, 0.1% N-(1-naphyl) ethylenediamine(Sigma-Aldrich Co.) in 2.5(v/v) phosphoric acid] 100 μL를 혼합하여 96 well plate에서 10분 동안 반응시킨 후 530 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 생성된 NO의 양은 sodium nitrite(NaNO2)의 검량선과 비교하여 환산하였다.
4)에 용해하여 혼합하였고 8 μM PMS 100 μL 첨가하여 superoxide anion 생성을 유도하였다. Superoxide anion 소거 활성은 환원된 NBT의 흡광도를 시료를 가하지 않은 대조구와 비교하여 나타내었다.
따라서 본 연구에서는 Opuntia ficus indica var. saboten 엽상경의 기능성에 대한 연구의 일환으로 엽상경 열풍건조 분말의 일반성분과 유리당 함량을 측정하였고, 열수 추출 및 유기용매 추출물과 분획물의 항산화 활성과 항염 활성을 측정하였다.
그 다음 ABTS 용액 100 μL에 시료 용액 100 μL를 가하여 6분간 반응시킨 후 흡광도를 측정하였다.
본 연구에서는 인체 대사과정 중 생성되는 free radicals과 같은 물질을 직접 소거하는 활성, 즉 전자전달에 의한 항산화 측정법으로 DPPH radical과 ABTS 양이온 radical 소거 활성을 측정하였고, 수소전자 전달에 의한 항산화 측정법으로 유해산소 흡수 능력을 측정하였다. 또한 PMS/NADH system에 의해 생성되는 superoxide anion을 소거하는 활성을 측정하였다. 그 결과에서 제주산 손바닥 손인장 엽상경의 추출물과 분획물에 적용한 에틸아세테이트 분획물이 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성, superoxide anion 소거 활성, ORAC에 있어서 가장 높은 활성을 보였다.
값으로 나타내었다. 또한 세포독성이 낮으면서 NO 생성 저해능이 높은 시료를 선택하기 위해 selectivity index(SI=CC₅₀/IC₅₀)를 산출하였다(Table 5).
인체는 대사 과정의 산물로 각종 활성 산소종을 생성하는데, 이 활성 산소종은 효소적 또는 비효소적 항산화 작용에 의하여 소거되거나 또는 활성 산소종의 연쇄 반응을 차단하여 산화적 손상으로부터 인체를 보호한다(5,6). 본 연구에서는 인체 대사과정 중 생성되는 free radicals과 같은 물질을 직접 소거하는 활성, 즉 전자전달에 의한 항산화 측정법으로 DPPH radical과 ABTS 양이온 radical 소거 활성을 측정하였고, 수소전자 전달에 의한 항산화 측정법으로 유해산소 흡수 능력을 측정하였다. 또한 PMS/NADH system에 의해 생성되는 superoxide anion을 소거하는 활성을 측정하였다.
세포독성 평가는 WST-1(EZ-CyTox enhanced cell viability assay kit; Daeil Lab Service, Seoul, Korea) 방법을 이용하여 세포 생존율을 3회 반복 측정하였으며, 각 시료의 농도에 대한 흡광도를 측정한 후 대조군의 흡광도와 비교하여 RAW264.7 세포에 대한 독성 정도를 나타내었다.
염증 매개인자인 NO의 생성 저해 활성과 세포독성 여부를 측정하기 위하여 대식세포주를 LPS로 자극 후 추출물과 분획물의 NO 생성 저해능을 분석하여 50% 저해하는 농도인 IC₅₀ 값으로 나타내었고, WST-1을 이용하여 세포독성을 분석하여 50% 세포독성을 나타내는 농도인 CC₅₀ 값으로 나타내었다. 또한 세포독성이 낮으면서 NO 생성 저해능이 높은 시료를 선택하기 위해 selectivity index(SI=CC₅₀/IC₅₀)를 산출하였다(Table 5).
8 mL의 속도로 이동시켰다. 유리당 함량은 농도별로 제조한 glucose, fructose, sucrose(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 HPLC로 분석하여 얻은 표준곡선으로부터 정량하였다.
제주산 손바닥 선인장의 엽상경을 열수와 70% 에탄올로 추출한 후 분획하여 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량과 항산화 활성 및 항염증 활성을 측정하였다. 총 페놀 함량은 에틸아세테이트 분획물이 784 mg GAE/g으로 가장 높았고 그 다음으로 부탄올 분획물(452), 헥산 분획물(220) 순이었다.
즉 각 시료 50 μL에 125 μM NADH 100 μL와 63 μM NBT 50 μL를 PBS(pH 7.4)에 용해하여 혼합하였고 8 μM PMS 100 μL 첨가하여 superoxide anion 생성을 유도하였다.
유리당 함량은 Oh 등(18)의 방법으로 측정하였다. 즉 손바닥 선인장 엽상경 열풍건조 시료 1 g에 80% 에탄올 50 mL를 가하여 30분간 초음파 추출(3회)하였다. 추출물은 분석조건에 알맞도록 희석한 다음 Sep-Pak C18 cartridges(Waters Associate Inc.
추출물과 분획물에 100 μL에 fluorescent 표준 용액 50μL를 가하였고, 34 mM의 AAPH 50 μL 가하여 반응시킨 후 FLUOstar OPTIMA(BMG Labtech, Inc., Offenburg, Germany)를 이용하여 excitation 485 nm, emission 538 nm에서 1시간 동안 3분마다 흡광도를 측정하였으며, ORAC은 trolox 표준곡선으로부터 다음 식에 의해 산출하였다.
추출물과 분획물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거 활성은 Blois 방법(21)을 약간 변형하여 측정하였다. 즉 추출물 100 μL와 400 μM의 DPPH(Sigma-Aldrich Co.
추출물과 분획물의 총 플라보노이드의 함량은 Chang 등 (20)의 방법을 변형하여 측정하였다. 각각의 시료 용액을1 mg/mL의 농도가 되게 증류수에 희석한 후 200 μL를 취하였고 여기에 에탄올 800 μL와 5% NaNO₂ 60 μL를 가하여 균질하게 혼합한 후 5분간 실온에서 반응시켰고 10% AlCl₃을 60 μL 가하여 실온에서 다시 5분간 반응시켰다.
추출물은 분석조건에 알맞도록 희석한 다음 Sep-Pak C18 cartridges(Waters Associate Inc., Miliford, MA, USA)를 통과시킨 후 0.45 μm membrane filter(Woongki Science Co., Ltd., Seoul, Korea)로 여과한 것을 HPLC(Waters 2695, Waters Associate Inc.)로 분석하였다.
saboten) 엽상경은 2013년 1월에 제주시 애월읍에서 수확한 것으로 잎의 너비가 10 cm 이상인 것을 수확하여 도내 J사에서 열풍건조 한 것을 구입하여 냉동실에 보관하면서 시료로 사용하였다. 추출물은 엽상경 분말을 70% 에탄올과 열수에서 1시간 동안 추출한 것을 여과, 농축한 후 동결 건조하여 제조하였고, 분획물은 70% 에탄올 추출물을 n-hexane, ethyl acetate, n-butanol, distilled water로 계통적으로 분획하여 동결건조 하였다. 기능성 분석을 위한 시료는 각각의 동결건조 분말을 에탄올 : phosphate-buffered saline(PBS pH 7.
칼럼은 PrevailTM Carbohydrate ES(4.6×250 mm, 5 μm, Grace, Deerfield, IL, USA), 검출기는 ELSD였으며, 이동상으로는 acetonitrile과 증류수를 7:3으로 혼합하여 분당 0.8 mL의 속도로 이동시켰다.

대상 데이터

5(v/v))를 사용하였다. 검량선 작성을 위한 표준용액으로는 trolox(Sigma-Aldrich Co.)를 사용하였고, fluorescent 표준 용액은 Ou 등(24)의 방법에 따라 fluorescein sodium salt(Sigma-Aldrich Co.)를 75 mM phosphate buffer에 가하여 78 nM 농도로 제조하였다. 추출물과 분획물에 100 μL에 fluorescent 표준 용액 50μL를 가하였고, 34 mM의 AAPH 50 μL 가하여 반응시킨 후 FLUOstar OPTIMA(BMG Labtech, Inc.
본 실험에서 사용한 손바닥 선인장(Opuntia ficus-indica var. saboten) 엽상경은 2013년 1월에 제주시 애월읍에서 수확한 것으로 잎의 너비가 10 cm 이상인 것을 수확하여 도내 J사에서 열풍건조 한 것을 구입하여 냉동실에 보관하면서 시료로 사용하였다. 추출물은 엽상경 분말을 70% 에탄올과 열수에서 1시간 동안 추출한 것을 여과, 농축한 후 동결 건조하여 제조하였고, 분획물은 70% 에탄올 추출물을 n-hexane, ethyl acetate, n-butanol, distilled water로 계통적으로 분획하여 동결건조 하였다.
2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS) 라디칼 소거 활성은 Re 등(22)의 방법을 변형하여 측정하였다. 시험 용액의 제조는 증류수에 7 mM ABTS (Sigma-Aldrich Co.)와 2.45 mM potassium persulfate를 첨가하였고 상온에서 16시간 배양하여 ABTS 양이온(ABTS⁺)을 생성시킨 후, 734 nm에서 흡광도의 값이 0.7 이하가 되도록 희석하여 제조하였다. 그 다음 ABTS 용액 100 μL에 시료 용액 100 μL를 가하여 6분간 반응시킨 후 흡광도를 측정하였다.
실험에 사용한 세포는 murine macrophage cell line RAW264.7로 한국세포주은행(Seoul, Korea)에서 구입하였으며, 10% fetal bovine serum(FBS)과 100 unit/mL penicillin-streptomycin(Gibco Inc., Grand Island, NY, USA)이 포함된 Dulbecco's modified Eagle medium(DMEM, Gibco Inc.)을 사용하여 37℃, 5% CO2 항온기에서 배양하였다.
즉 추출물 100 μL와 400 μM의 DPPH(Sigma-Aldrich Co.) 용액 100 μL를 혼합한 후 실온(암소)에서 30분간 방치한 다음 517 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 대조군으로는 항산화제인 L-ascorbic acid, butylated hydroxy anisole(BHA), trolox(Sigma-Aldrich Co.)를 사용하였다.
, Winooski, VT, USA)로 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 quercetin(Sigma-Aldrich Co.)을 이용하여 시료의 총 플라보노이드 함량은 mg quercetin equivalents(QE)/g으로 나타내었다.

데이터처리

2)Values with different letters (a-e) in the column are significantly different at P<0.05 according to Duncan's multiple range test.
2)Values with different letters (a-g) in the column are significantly different at P<0.05 according to Duncan's multiple range test.
모든 데이타는 평균±표준편차로 표기하였고, 각 군의 차이는 분산분석, 사후검정은 다중범위 검정(Duncan's multiple range test)으로 실시하였고, 모든 통계자료는 SPSS 12 program(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 분석하였다.

이론/모형

일반성분 함량은 식품공전(17)에 따라 측정하였다. 수분은 105℃ 상압건조법, 조회분은 건식회화법, 조지방은 에테르 추출법, 조단백질은 Kjeldahl법으로 분석하였다. 식이섬유는 α-amylase, protease 및 amyloglucosidase를 이용한 효소분해법으로 측정하였다.
식이섬유는 α-amylase, protease 및 amyloglucosidase를 이용한 효소분해법으로 측정하였다.
유리당 함량은 Oh 등(18)의 방법으로 측정하였다. 즉 손바닥 선인장 엽상경 열풍건조 시료 1 g에 80% 에탄올 50 mL를 가하여 30분간 초음파 추출(3회)하였다.
일반성분 함량은 식품공전(17)에 따라 측정하였다. 수분은 105℃ 상압건조법, 조회분은 건식회화법, 조지방은 에테르 추출법, 조단백질은 Kjeldahl법으로 분석하였다.
추출물과 분획물의 superoxide anion 소거 활성은 phenazine methosulfate(PMS)/ dihydronicotinamide adenine dinucleotide(NADH) system을 이용하여 생성된 superoxide anion의 양을 nitroblue tetrazolium(NBT) 환원법으로 517 nm에서 측정하였다(25). 즉 각 시료 50 μL에 125 μM NADH 100 μL와 63 μM NBT 50 μL를 PBS(pH 7.
추출물과 분획물의 총 페놀 함량은 Folin-Denis 방법(19)으로 측정하였다. 추출물(1 mg/mL) 100 μL와 증류수 900μL를 혼합하였고 Folin-Ciocalteu's phenol reagent(Sigma-Aldrich Co.

성능/효과

ORAC는 에틸아세테이트 분획물이 391.9 μM TE로 가장 높은 유해산소 흡수 능력을 나타내었다.
SOA 소거 활성(IC50)은 에틸아세테이트 분획물이 40.0 μg/mL로 가장 높았으며, 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid(12.6 μg/mL)보다는 낮았지만 trolox(67.7 μg/mL)보다는 높은 소거 활성을 나타내었다.
25)보다는 낮았다. 결론적으로 제주산 손바닥 선인장 엽상경의 추출물과 분획물 중에서 에틸아세테이트 분획물이 항산화 활성과 항염 활성이 가장 높았으며, 이는 총 페놀과 총 플라보노이드 함량에 기인하는 것으로 추정되었다.
또한 PMS/NADH system에 의해 생성되는 superoxide anion을 소거하는 활성을 측정하였다. 그 결과에서 제주산 손바닥 손인장 엽상경의 추출물과 분획물에 적용한 에틸아세테이트 분획물이 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성, superoxide anion 소거 활성, ORAC에 있어서 가장 높은 활성을 보였다.
그 다음으로 부탄올 분획물이 117.2 μM TE, 헥산 분획물이 64.4 μM TE, 70% 에탄올 추출물이 47.4 μM TE, 열수 추출물이 29.4 μM TE, 증류수 분획물이 12.9 μM TE 순으로 페놀성 화합물의 함량이 높은 추출물 또는 분획물이 유해산소 흡수 능력도 높았다.
그 다음으로 부탄올 분획물이 69.9 μg/mL, 70% 에탄올 추출물이 98.8 μg/mL, 열수 추출물이 116.2 μg/mL, 증류수 분획물이 170.2 μg/mL, 헥산 분획물이 405.4 μg/mL 순으로 페놀성 화합물이 높은 추출물 또는 분획물이 SOA 소거 활성도 높았다.
25)보다는 낮은 활성을 나타내었는데, 이는 에틸아세테이트 분획물이 세포독성 대비 NO 생성 저해 활성이 높은 것으로 판단된다. 따라서 제주산 손바닥 선인장 엽상경의 추출물과 분획물 중에서 에틸아세테이트 분획물이 항산화 활성과 항염 활성이 가장 높았는데, 이는 총 페놀과 총 플라보노이드 함량에 기인하는 것으로 추정되었다.
일부의 sesquiterpene 중 chamazulene 같은 물질은 높은 항염 활성을 가지고 있는 것으로 보고되었다(31). 따라서 제주산 손바닥 선인장 엽상경의 헥산 분획물에 포함되어 있는 일부 성분이 이와 같이 높은 NO 생성 저해능을 가질 가능성이 있을 것으로 추정되었다.
1 μg/mL 순으로 높은 활성을 보였으며, 열수 추출물과 70% 에탄올 추출물에서는 50% 이하의 활성을 보였다. 브로콜리의 잎과 비교하였을 경우 열수와 70% 에탄올 추출물 그리고 헥산 분획물에서는 차이를 나타내지 않았으나 에틸아세테이트 분획물은 브로콜리 잎이 약 1.7배, 물 분획물은 제주산 손바닥 선인장 엽상경이 약 1.7배 높은 활성을 나타내었다.
7 세포에 의한 NO 생성 저해능(IC₅₀, μg/mL)은 헥산 분획물(62), 에틸아세테이트 분획물(104), 부탄올 분획물(465) 순으로 높은 활성을 보였다. 세포독성 대비 NO 생성 저해 활성을 나타내는 SI 지수는 에틸아세테이트 분획물이 4.63으로 가장 높았고, 다음으로는 헥산 분획물(3.37), 부탄올 분획물(2.14), 증류수 추출물(1.66) 순으로, 양성 대조군으로 사용한 quercetin(6.25)보다는 낮았다. 결론적으로 제주산 손바닥 선인장 엽상경의 추출물과 분획물 중에서 에틸아세테이트 분획물이 항산화 활성과 항염 활성이 가장 높았으며, 이는 총 페놀과 총 플라보노이드 함량에 기인하는 것으로 추정되었다.
세포독성 대비 NO 생성 저해활성을 나타내는 selectivity index는 에틸아세테이트 분획물이 4.63으로 가장 높았고 다음으로는 헥산(3.37), 부탄올(2.14), 증류수(1.66) 순으로 양성 대조군으로 사용한 quercetin(6.25)보다는 낮은 활성을 나타내었는데, 이는 에틸아세테이트 분획물이 세포독성 대비 NO 생성 저해 활성이 높은 것으로 판단된다. 따라서 제주산 손바닥 선인장 엽상경의 추출물과 분획물 중에서 에틸아세테이트 분획물이 항산화 활성과 항염 활성이 가장 높았는데, 이는 총 페놀과 총 플라보노이드 함량에 기인하는 것으로 추정되었다.
제주산 손바닥 선인장 엽상경 열풍건조물의 일반성분과 유리당 함량 분석 결과는 Table 1에 나타내었다. 수분은 5.40%, 조단백질은 7.04%, 조지방은 1.30%, 회분은 16.6%, 탄수화물은 69.5%, 조섬유는 10.1%, 식이섬유는 53.4%, Na은 689.9 mg/100 g이었으며, 유리당 함량은 fructose가 31.2 mg/g, glucose가 35.9 mg/g, sucrose가 43.6 mg/g이었다. Feugang 등(26)은 Opuntia ficus sp.
에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물, 헥산 분획물의 DPPH 라디칼 소거능(IC50)은 각각 103, 359, 469 μg/mL였고, ABTS 라디칼 소거능(IC50)도 각각 105, 379, 605 μg/mL로 에틸아세테이트 분획물이 가장 높았다.
에틸아세테이트 분획물의 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능(IC50)은 각각 103.8 μg/mL와 105.6 μg/mL로 가장 높은 소거 활성을 보였으며, 그 다음으로 부탄올 분획물이 각각 359.1과 379.4 μg/mL로 높은 소거 활성을 나타내었다.
열수와 70% 에탄올 추출물, 부탄올과 증류수 분획물에서는 1,000 μg/mL까지 세포독성이 관찰되지 않았으나 헥산과 에틸아세테이트 분획물에서는 세포독성이 관찰되었으며, 각각 211.2와 484.5 μg/mL의 농도에서 50% 세포독성을 나타내었다.
염증반응의 매개자인 NO 생성 저해능(IC50)은 헥산 분획물이 62.5 μg/mL 미만, 에틸아세테이트 분획물이 104.6 μg/mL, 부탄올 분획물이 465.3 μg/mL, 물 분획물이 599.1 μg/mL 순으로 높은 활성을 보였으며, 열수 추출물과 70% 에탄올 추출물에서는 50% 이하의 활성을 보였다.
유해산소 억제 능력(ORAC)은 에틸아세테이트 분획물이 391 μM TE로 가장 높은 활성을 보였고 부탄올 분획물(117), 헥산 분획물(64) 순이었지만, superoxide anion 소거 활성(IC50, μg/mL)은 에틸아세테이트 분획물(40), 부탄올 분획물(69), 70% 에탄올(98) 순이었다.
제주산 손바닥 선인장의 엽상경을 열수와 70% 에탄올로 추출한 후 분획하여 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량과 항산화 활성 및 항염증 활성을 측정하였다. 총 페놀 함량은 에틸아세테이트 분획물이 784 mg GAE/g으로 가장 높았고 그 다음으로 부탄올 분획물(452), 헥산 분획물(220) 순이었다. 총 플라보노이드 함량도 에틸아세테이트 분획물이 214 mg GE/g으로 가장 높았고 헥산 분획물(113), 부탄올 분획물 (76) 순이었다.
제주산 손바닥 선인장 엽상경의 추출물과 분획물의 총 페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 Table 2에 나타내었다. 총 페놀 함량은 열수 추출물이 93.0 mg GAE/g, 70% 에탄올 추출물이 172.0 mg GAE/g으로 에탄올 추출물이 약 1.8배 높았으며, 분획물에서는 헥산이 220.2 mg GAE/g, 에틸아세테이트가 784.7 mg GAE/g, 부탄올이 452.4 mg GAE/g, 증류수가 155.1 mg GAE/g으로 에틸아세테이트 분획물에서 가장 높은 함량을 나타내었다.
총 페놀 함량은 에틸아세테이트 분획물이 784 mg GAE/g으로 가장 높았고 그 다음으로 부탄올 분획물(452), 헥산 분획물(220) 순이었다. 총 플라보노이드 함량도 에틸아세테이트 분획물이 214 mg GE/g으로 가장 높았고 헥산 분획물(113), 부탄올 분획물 (76) 순이었다. 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물, 헥산 분획물의 DPPH 라디칼 소거능(IC₅₀)은 각각 103, 359, 469 μg/mL였고, ABTS 라디칼 소거능(IC₅₀)도 각각 105, 379, 605 μg/mL로 에틸아세테이트 분획물이 가장 높았다.
총 플라보노이드 함량은 열수 추출물에서는 검출되지 않은 반면 70% 에탄올 추출물에서는 14.4 mg QE/g이었고 70% 에탄올 추출물의 분획물에서는 헥산이 113.4 mg QE/g, 에틸아세테이트가 214.9 mg QE/g, 부탄올이 76.6 mg QE/g으로 에틸아세테이트 분획물이 가장 높았고, 증류수 분획물에서는 검출되지 않았다. Dok-Go 등(14)의 연구에 따르면 손바닥 선인장 열매의 에틸아세테이트 분획물에서 페놀성 화합물로 (+)-dihydroquercetin, quercetin, quercetin 3-methyl ether 등을 분리하였으며, 이들 물질은 쥐의 대뇌 피질 세포에서 H₂O₂와 xanthine/xanthine oxidase 산화적 자극에 의한 신경세포 보호 효과가 있다고 보고하였다.
총 플라보노이드 함량이 높은 에틸아세테이트 분획물보다 헥산 분획물의 NO 소거 활성이 보다 높게 나왔는데 이는 플라보노이드계 성분이 아닌 다른 성분에 의한 것으로 추정되었다. Lee 등(30)은 손바닥 선인장의 엽상경에서 4종의 sesquiterpene을 분리하였으며 이들의 DPPH radical 소거 활성이 미미하였음은 보고하였으나 RAW264.
한편 70% 에탄올 추출물과 열수 추출물은 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능(IC50)이 각각 >1,000, 792.8 μg/mL 그리고>1,000, 853.1 μg/mL로 DPPH 소거 활성보다 ABTS 소거 활성이 높았으며, 헥산 분획물은 각각 469.6과 605.4 μg/ mL로 DPPH 소거 활성이 ABTS 라디칼 소거 활성보다 높았다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	손바닥 선인장의 특징은 무엇인가?	제주도의 특산식물인 손바닥 선인장은 멕시코가 원산지인 열대성 다년생 초본으로 다량의 점질물과 함께 열매에는 betanin이라는 항암 활성을 갖는 붉은 천연색소를 함유하고 있다(1,2). 열매는 국내에서 각종 식품의 원료로 사용되고 있고 외국에서는 주로 열매와 엽상경 부분을 주스나 분말의 형태로 사용되고 있으며, 이뇨효과, 고혈압, 당뇨, 비만 예방 효과 등이 보고되고 있다(3).
	손바닥 선인장 열매의 효능은 무엇인가?	제주도의 특산식물인 손바닥 선인장은 멕시코가 원산지인 열대성 다년생 초본으로 다량의 점질물과 함께 열매에는 betanin이라는 항암 활성을 갖는 붉은 천연색소를 함유하고 있다(1,2). 열매는 국내에서 각종 식품의 원료로 사용되고 있고 외국에서는 주로 열매와 엽상경 부분을 주스나 분말의 형태로 사용되고 있으며, 이뇨효과, 고혈압, 당뇨, 비만 예방 효과 등이 보고되고 있다(3).
	선인장 엽상경에 포함된 페놀계 화합물의 특징은?	선인장 엽상경에는 페놀계 화합물이 다량 함유되어 있는데 이는 식물에 분포되어 있는 2차 대사산물 중 하나로 다양한 구조를 가지고 있으며, phenolic hydroxyl기가 효소 등의 단백질 그리고 Fe2+, Cu2+ 등의 2가 금속이온과 거대 분자를 이루어 항산화 활성과 같은 생리활성을 나타낸다(4).

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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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