은행 가공산업에서 부산물로 제거되는 은행 외종피의 활용성을 증대시키고자 다양한 생리활성에 미치는 열처리의 영향을 살펴보았다. 은행 외종피를 분리하여 $130^{\circ}C$에서 2시간 열처리한 후 물, 70% 에탄올 및 80% 메탄올 추출물을 제조하여 생리활성변화를 살펴본 결과, ABTS와 DPPH 자유라디칼 소거활성은 80% 메탄올 추출물을 제외하고, 열처리 후 증가하는 경향을 보였으며, 물 추출물에서 각각 14.95 mg AAE/g과 7.36 mg TE/g으로 높게 나타났다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해 활성은 물 추출물을 제외하고 열처리 시 감소하는 경향을 보였으며, 열처리 전 80% 메탄올 추출물에서 98.66%로 가장 높게 나타났다. Angiotensin converting enzyme I 저해 활성은 추출물 간의 유의적인 차이가 없었으며(P>0.05), 열처리 후 모두 감소하였다. 산화질소 생성억제 활성은 열처리 시 증가하였으며, 물 추출물($200{\mu}g/mL$)이 $12.33{\mu}M$로 LPS 처리구에 비해 산화질소 생성량을 72.39% 감소시켰다. 지방구 축적억제 활성은 세포독성을 보이지 않는 농도에서 열처리 시 감소하였다. 유방암 세포주에 대한 항암 활성은 열처리 후 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과로부터 은행 외종피 추출물의 다양한 생리활성을 확인하였으며, 특히 열처리 후 항산화 활성과 유방암 세포주에 대한 증식억제 활성이 크게 증가하였으며, 추후 생리활성물질의 규명 연구가 필요하다고 판단된다.
은행 가공산업에서 부산물로 제거되는 은행 외종피의 활용성을 증대시키고자 다양한 생리활성에 미치는 열처리의 영향을 살펴보았다. 은행 외종피를 분리하여 $130^{\circ}C$에서 2시간 열처리한 후 물, 70% 에탄올 및 80% 메탄올 추출물을 제조하여 생리활성변화를 살펴본 결과, ABTS와 DPPH 자유라디칼 소거활성은 80% 메탄올 추출물을 제외하고, 열처리 후 증가하는 경향을 보였으며, 물 추출물에서 각각 14.95 mg AAE/g과 7.36 mg TE/g으로 높게 나타났다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해 활성은 물 추출물을 제외하고 열처리 시 감소하는 경향을 보였으며, 열처리 전 80% 메탄올 추출물에서 98.66%로 가장 높게 나타났다. Angiotensin converting enzyme I 저해 활성은 추출물 간의 유의적인 차이가 없었으며(P>0.05), 열처리 후 모두 감소하였다. 산화질소 생성억제 활성은 열처리 시 증가하였으며, 물 추출물($200{\mu}g/mL$)이 $12.33{\mu}M$로 LPS 처리구에 비해 산화질소 생성량을 72.39% 감소시켰다. 지방구 축적억제 활성은 세포독성을 보이지 않는 농도에서 열처리 시 감소하였다. 유방암 세포주에 대한 항암 활성은 열처리 후 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과로부터 은행 외종피 추출물의 다양한 생리활성을 확인하였으며, 특히 열처리 후 항산화 활성과 유방암 세포주에 대한 증식억제 활성이 크게 증가하였으며, 추후 생리활성물질의 규명 연구가 필요하다고 판단된다.
This study was performed to investigate the physiological activities of Ginkgo biloba sarcotesta extracts before and after heat treatment. G. biloba sarcotesta was heated at $130^{\circ}C$ for 2 h and extracted with water, 70% ethanol and 80% methanol. ABTS and DPPH radical scavenging act...
This study was performed to investigate the physiological activities of Ginkgo biloba sarcotesta extracts before and after heat treatment. G. biloba sarcotesta was heated at $130^{\circ}C$ for 2 h and extracted with water, 70% ethanol and 80% methanol. ABTS and DPPH radical scavenging activities increased after heating in the water (14.95 mg AAE/g and 7.36 mg TE/g) and ethanol extracts (12.20 mg AAE/g and 6.23 mg TE/g). ${\alpha}$-Glucosidase inhibitory activity decreased after heating in all but the water extract. Angiotensin converting enzyme I inhibitory activities decreased after heating in all extracts. Nitric oxide production inhibitory activity increased from 12.40~44.55% of the raw sample to 40.76~72.39% of the heated sample at a concentration of $200{\mu}g/mL$. Lipid accumulation inhibitory activities were similar before and after heat treatment. The highest antiproliferative effects on MCF-7 human breast cancer cell lines were observed in 80% methanol extract in the heated sample. Cell viability at concentrations of 25, 50, 100, and $200{\mu}g/mL$ measured 34.88, 17.58, 8.44 and 10.48%, respectively. From the results, the antioxidant and antiproliferative activities of G. biloba sarcotesta extracts increased with heat treatment, and research on the identification of the structure for the active compounds are needed in further studies.
This study was performed to investigate the physiological activities of Ginkgo biloba sarcotesta extracts before and after heat treatment. G. biloba sarcotesta was heated at $130^{\circ}C$ for 2 h and extracted with water, 70% ethanol and 80% methanol. ABTS and DPPH radical scavenging activities increased after heating in the water (14.95 mg AAE/g and 7.36 mg TE/g) and ethanol extracts (12.20 mg AAE/g and 6.23 mg TE/g). ${\alpha}$-Glucosidase inhibitory activity decreased after heating in all but the water extract. Angiotensin converting enzyme I inhibitory activities decreased after heating in all extracts. Nitric oxide production inhibitory activity increased from 12.40~44.55% of the raw sample to 40.76~72.39% of the heated sample at a concentration of $200{\mu}g/mL$. Lipid accumulation inhibitory activities were similar before and after heat treatment. The highest antiproliferative effects on MCF-7 human breast cancer cell lines were observed in 80% methanol extract in the heated sample. Cell viability at concentrations of 25, 50, 100, and $200{\mu}g/mL$ measured 34.88, 17.58, 8.44 and 10.48%, respectively. From the results, the antioxidant and antiproliferative activities of G. biloba sarcotesta extracts increased with heat treatment, and research on the identification of the structure for the active compounds are needed in further studies.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 은행 생산 시 부산물로 폐기되는 외종피의 활용방안을 모색하기 위하여, 열처리를 통한 항산화, 항당뇨, 항고혈압, 항염 및 항비만 활성 등의 생리활성 변화를 살펴보고자 하였다.
제안 방법
열처리장치(JISCO, Seoul, Korea)는 10 kg/cm2 이상의 압력에도 견딜 수 있도록 고안된 것으로 가열에 의해 증기압을 발생시키는 외부용기, 안전변과 공기배출구, 압력게이지로 구성된 개폐부 및 시료를 넣는 내부 용기로 구성되어 있다. 열처리 온도와 시간은 예비실험 및 선행연구(Hwang 등 2006; Kim 등 2008; Lee 등 2009; Jang 등 2012)를 참고하여 성분 및 생리활성 변화가 크게 나타나는 130℃로 설정하였으며, 열처리 시간은 2시간으로 하였다.
열처리 전후 은행 외종피 추출물의 ACE 저해 활성은 Cushman & Cheung(1971)의 방법을 변형하여 측정하였다. ACE 저해 활성 측정에 사용된 5 mM Hippuryl-His-Leu(HHL, Sigma-Aldrich Co.
열처리 전후 은행 외종피 추출물의 항비만 활성을 평가하기 위하여 3T3-L1 전지방 세포에 대한 농도별 세포생존율과 지방구 생성억제 활성을 측정하였다. 열처리 전후 은행 외종피 추출물을 100과 200 μg/mL의 농도로 3T3-L1 세포에 처리한 결과, 모든 처리구에서 독성을 나타내지 않아 이 농도에서 지방구 생성억제 활성을 평가하였다(data not shown).
열처리 전후 은행 외종피 추출물의 항염증 활성을 평가하기 위하여 RAW 264.7 세포에 대한 농도별 세포생존율과 산화질소(nitric oxide, NO) 생성억제 활성을 측정하였다. 열처리 전후 은행 외종피 추출물을 100과 200 μg/mL의 농도로 RAW 264.
열처리 전후 은행 외종피 추출물의 항염증 활성을 평가하기 위하여 산화질소(nitric oxide, NO)를 측정하였다. RAW 264.
열처리 전후 은행 외종피에 증류수, 70% 에탄올 및 80% 메탄올 각각 180 mL를 가하여 초음파 추출장치(SD-350H, SeongDong, Seoul, Korea)로 1시간씩 3회 반복 추출한 다음, 추출액을 감압여과(Whatman No.2)하였다. 추출여과액을 회전식 진공농축기(N-1000, Eyela, Tokyo, Japan)로 40℃에서 용매를 완전히 제거한 후 동결건조(Modulyod-115, Thermo Electron Co.
대상 데이터
본 실험에서 사용된 유방암세포(MCF-7; breast adenocarcinoma, KCLB 30022)는 한국세포주은행(KCLB)에서 분양받아 사용하였다. 세포는 10% fetal bovine serum(FBS)와 100 U/mL penicillin G, 50 μg/mL streptomysin을 첨가한 RPMI-1640 및 DMEM (Gibco Co.
본 연구에서 사용된 은행은 충북 청원군에서 생산된 것으로, 은행에서 은행 외종피 만을 분리하고 분쇄한 후 -20℃ 냉동고에 저장하면서 시료로 사용하였다. 열처리는 시료 10 g 과 증류수 20 mL를 넣고 실시하였다.
데이터처리
통계분석은 SPSS(Statistical package for social sciences, version 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 평균과 표준편차를 산출하고, one-way ANOVA 분석을 실시한 후 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의성(P<0.05)을 검증하였다.
이론/모형
12시간 뒤 배양액을 제거하고 DMEM-FBS 160 μL와 시료 20 μL를 함께 첨가하고, 30분 후에 LPS를 처리하여 48시간 배양하였다. LPS 로 유도된 NO 측정은 세포 배양 상등액을 50~100 μL 취하여 Griess 시약 반응법(Park 등 2005)을 이용하여 측정하고, LPS 처리군에 대한 억제율(%)로 나타내었다.
열처리 전후 은행 외종피 추출물의 α-glucosidase 저해 활성은 Kim 등(2004)의 방법에 따라 측정하였다. α-Glucosidase (0.
열처리 전후 은행 외종피 추출물의 ABTS 라디칼 소거활성은 Dewanto 등(2002)의 방법에 의하여 측정하였다. 2,2’-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid(ABTS, Sigma) 7.
희석된 ABTS 용액 1 mL에 추출액 50 μL를 가하여 60분 후 흡광도의 변화를 측정하였으며, 표준물질로서 L-ascorbic acid를 동량 첨가하여 mg AA eq/g으로 나타내었다. 열처리 전후 은행 외종피 추출물의 DPPH 라디칼 소거활성은 Choi 등(2003)의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 0.
세포밀도가 높아지면 5분간 trypsin-EDTA를 처리하여 계대배양을 실시하였다. 열처리 전후 은행 외종피 추출물의 암세포 성장억제 효과는 Ishiyama 등(1996)의 방법에 따라MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) assay로 측정하였다. 즉, 1×105 cell/well 농도로 96 well plate에 100 μL씩 분주한 후 37℃, 5% CO2 배양기에서 24시간 배양하였다.
성능/효과
6[A]). 80% 메탄올 추출의 경우보다 낮은 농도(25, 50, 100 및 200 μg/mL)에서도 유방암 세포주 생장억제 활성을 보였으며, 특히 열처리 후 은행 외종피 80% 메탄올 추출물은 25 μg/mL의 농도에서 34.87%의 생존율을 보였다(Fig. 6[B]).
05). DPPH 자유라디칼 소거활성의 경우, 열처리 전에는 70% 에탄올 추출물이 5.17 mg TE/g으로 가장 높았으며, 열처리 후에는 물과 70% 에탄올 추출물이 각각 7.36 및 6.23 mg TE/g으로 증가하였지만(P<0.05), 80% 메탄올 추출물은 유의적인 차이를 보이지 않았다(P>0.05). Kim ST(2015)는 은행 외종피를 열처리한 결과, 물과 70% 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량이 증가하였으나, 80% 메탄올 추출물은 유의적인 차이를 보이지 않았다고 보고하였다.
97 μM로 높은 NO 생성억제 활성을 보였다. 열처리 후 은행 외종피 추출물의 NO 생성억제 활성은 열처리 전보다 증가하여 물 추출물은 200 μg/mL의 농도에서 12.33 μM로 높은 NO 생성억제 활성 (LPS 처리구의 72.39% 감소)을 보였다.
후속연구
또한 열처리 시 생성되는 Maillard 반응생성물들이 항암 활성을 갖는다는 연구가 보고되었다(Hwang 등 2011a). 따라서 열처리에 의해 고분자 활성 다당체들이 저분자화 되거나, Maillard 반응생성물들에 의해 열처리 은행 외종피 추출물이 유방암 세포주에 대한 생장억제 활성을 보인 것으로 판단되며, 추후 활성을 나타내는 Maillard 반응생성물이 무엇인지에 대한 규명연구가 필요할 것으로 판단된다.
유방암 세포주에 대한 항암 활성은 열처리 후 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과로부터 은행 외종피 추출물의 다양한 생리활성을 확인하였으며, 특히 열처리 후 항산화 활성과 유방암 세포주에 대한 증식억제 활성이 크게 증가하였으며, 추후 생리활성물질의 규명 연구가 필요하다고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
은행나무는 어떤 교목인가?
은행나무(Ginkgo biloba L.)는 암․수나무가 각각 다른 낙엽성 교목으로, 정원수나 가로수로 많이 사용되고 있다. 잎은 길이 4~8 cm, 너비 5~10 cm로 부채꼴을 하고 있으며, 은행열 매는 핵과의 모양으로 노랗고 악취가 나는 외종피와 딱딱하고 흰색인 내종피로 되어 있다(Chung & Shin 1990).
은행나무의 잎과 열매의 특징은 무엇인가?
)는 암․수나무가 각각 다른 낙엽성 교목으로, 정원수나 가로수로 많이 사용되고 있다. 잎은 길이 4~8 cm, 너비 5~10 cm로 부채꼴을 하고 있으며, 은행열 매는 핵과의 모양으로 노랗고 악취가 나는 외종피와 딱딱하고 흰색인 내종피로 되어 있다(Chung & Shin 1990). 은행나무는 2억년 전부터 지구에 자생한 식물 중 하나로, 그 잎과 열매는 약용으로 사용되어 왔다.
은행잎에서 약리작용을 나타내는 성분은 무엇이 있는가?
은행나무는 2억년 전부터 지구에 자생한 식물 중 하나로, 그 잎과 열매는 약용으로 사용되어 왔다. 은행잎에 대한 성분 연구는 활발히 진행되어 있는데, 특히 flavonoids, diterpenes, sesquiterpenes, polyphenol 및 유기산 등이 약리작용을 나타내는 것으로 보고 되었다(Kim 등 2004). 은행잎 추출물을 이용한 순환장애, 뇌혈관 질환 등의 치료에 효과가 보고된 이후, 약재로 개발되어 현재 여러 나라에서 다양한 형태로 판매 및 사용되고 있다 (Singh 등 2008).
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