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상백피로부터 α-Glucosidase 저해제의 분리 및 동정
Isolation and Identification of α-Glucosidase Inhibitors from Morus Root Bark 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.44 no.7, 2015년, pp.1090 - 1099  

장연정 (대구가톨릭대학교 식품영양학과) ,  임현희 (대구가톨릭대학교 식품영양학과) ,  전영희 (대구가톨릭대학교 식품영양학과) ,  이동희 (대구가톨릭대학교 식품영양학과) ,  최상원 (대구가톨릭대학교 식품영양학과)

초록
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본 연구는 잠상산물로부터 고부가가치 항당뇨 기능성 소재를 개발하기 위한 연구의 일환으로, 먼저 뽕나무 부위별 4가지(오디, 뽕잎, 상지, 상백피) 에탄올 추출물의 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 측정한 결과 상백피가 가장 높은 저해활성을 나타내었으며, 그로부터 여러 column chromatographyNMR 기기분석을 통해 4가지 ${\alpha}$-glucosidase 저해제를 분리, 정제 및 동정한 결과는 다음과 같다. 상백피 에탄올 추출물을 Diaion HP-20, silica gel, ODS-A 및 Sephadex LH-20 column chromatography를 실시하여 4가지 화합물[Comp. 1(10 mg), Comp. 2(9.6 mg), Comp. 3(9.3 mg), 및 Comp. 4(6.5 mg)]을 분리 및 정제하였으며, 그들의 효소 저해활성을 측정한 결과 Comp. 1($IC_{50}=5.22{\mu}g/mL$), Comp. 2($IC_{50}=1.78{\mu}g/mL$), Comp. 3($IC_{50}=2.94{\mu}g/mL$) 및 Comp. 4($IC_{50}=1.54{\mu}g/mL$)로 나타났다. 그리고 그들 화합물의 동정을 위해 UV 및 NMR spectroscopy를 이용하여 구조를 분석한 결과 Comp. 1(morusin), Comp. 2(kuwanon H), Comp. 3(chalcomoracin A), Comp. 4(chalcomoracin B)로 각각 동정하였다. 이상의 연구 결과로 미루어 보아 상백피로부터 분리된 ${\alpha}$-glucosidase 저해제는 향후 당뇨 치료용 기능성 소재로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Among the four different parts of mulberry (Morus alba L.) tree, ethanol extract of Morus root bark showed the highest ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity ($IC_{50}=12.01{\mu}g/mL$). Bioassay-guided fractionation of the ethanolic extract of root bark by Diaion HP-20, sil...

주제어

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문제 정의

  • 최근 본 연구진들은 잠상산물을 이용한 당뇨 예방용 건강기능식품을 개발하기 위한 연구의 일환으로 먼저 뽕나무의 부위별(오디, 상엽, 상지, 상백피) 에탄올 추출물의 항당뇨 활성을 α-glucosidase를 이용한 in vitro assay에서 측정하였으며(28), 그 결과 효소 저해활성이 가장 강한 상백피 에탄올 추출물로부터 α-glucosidase 저해제를 분리 및 동정한 바를 보고하고자 한다.

가설 설정

  • 3)Values with different letters in a column are significantly different at P<0.05.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
뽕나무 산물은 어느 질병에 효과적인가? 최근 급격한 산업사회의 발전에 따른 국민소득 증가 및 식생활의 서구화로의 변모로 육류 소비가 크게 늘어나면서 암, 고혈압, 심장병, 당뇨 및 치매 등 여러 생활습관병이 크게 증가하고 있으며, 특히 2010~2011년 기준 국내 고혈압・당뇨 인구는 이미 1,073만 명에 달하고 있고(이는 30세 이상 인구 셋 중 한 명꼴) 2040년에는 성인 절반(1,842만 명)이 고혈압・당뇨에 걸릴 것이라는 놀라운 보고가 나오고 있다(1,2). 따라서 이러한 생활습관병을 예방하고 치료할 수 있는 보다 안전하고 효과 있는 식물 유래의 생리활성물질(phytochemicals)을 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있으며(3,4), 특히 당뇨 및 고혈압 치료에 좋은 것으로 잘 알려진 뽕나무 산물로부터 새로운 기능성 소재의 개발 연구가 크게 주목을 받고 있다(5)
α-glucosidase 저해제의 역할은? α-Glucosidase는 장의 말단에 존재하는 당분해 효소로서 그 저해제는 탄수화물이 포도당으로 소화되는 것을 지연 시킴으로써 결국 식후의 혈당치를 감소시키는 역할을 한다(22). 지금까지 식물로부터 α-glucosidase 저해제의 분리 및 동정에 관한 많은 연구가 보고되어 왔으며(23-25), 특히 누에의 DNJ 성분은 α-glucosidase 저해제로 잘 알려져 있고(26) 그 외에도 acarbose 및 voglibose 등의 합성저해제도 시판되고 있다(27).
상백피란? 상백피는 뽕나무(Morus alba L.)의 뿌리껍질로 예로부터 한방에서는 해열, 항경련, 항알레르기, 항염증 작용과 더불어 이뇨 촉진 등의 효과가 있는 것으로 알려져 왔다(6). 동의보감에 ‘상백피는 폐장(肺臟)의 기운이 막혀 숨이 차고 가슴이 그득한 천만(喘滿)과 수기(水氣)로 부종(浮腫)이 생긴 것을 치료한다’, ‘담(痰)을 삭이고 갈증을 멎게 하며 폐 속의 수기를 제거하고 소변을 잘 나오게 한다’, ‘기침과 피가 섞인 침을 뱉는 타혈(唾血)을 치료하고 대・소장을 잘 통하게 하며, 뱃속의 기생충이나 벌레를 죽이고, 쇠붙이에 다친 상처인 금창(金瘡)도 아물게 한다’고 적혀 있다(7).
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참고문헌 (39)

  1. Korea National Statistical Office. 2013. Statistic of death cause. Korea National Statistical Office, Seoul, Korea. 

  2. JoongAng Daily Newspaper. http://article.joins.com/news/article/article.asp?total_id10575987&ctg (accessed Feb 2013). 

  3. Hasler CM. 1998. Functional foods: Their role in disease prevention and health promotion. Food Technol 52: 63-70. 

  4. Kim HK. 2004. Current status and prospect of nutraceuticals. Food Industry and Nutrition 9(1): 1-14. 

  5. Yang Y, Tan YX, Chen RY, Kang J. 2014. The latest review on the polyphenols and their bioactivities of Chinese Morus plants. J Asian Nat Prod Res 16: 690-702. 

  6. Lee SJ. 1999. Mulberry tree. In Korean Folk Medicine. Seoul Nat'l Univ Press, Seoul, Korea. p 90-92. 

  7. Hur J. 1994. Dongeubogam. Dongeuhak Institute, Ryogang Pub, Seoul, Korea. p 2803-2805. 

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  9. Kikuchi T, Nihei M, Nagai H, Fukushi H, Tabata K, Suzuki T, Akihisa T. 2010. Albanol A from the root bark of Morus alba L. induces apoptotic cell death in HL60 human leukemia cell line. Chem Pharm Bull (Tokyo) 58: 568-571. 

  10. Hikino H, Mizuno T, Oshima Y, Konno C. 1985. Isolation and hypoglycemic activity of moran A, a glycoprotein of Morus alba root barks. Planta Med 51: 159-160. 

  11. Zhang M, Chen M, Zhang HQ, Sun S, Xia B, Wu FH. 2009. In vivo hypoglycemic effects of phenolics from the root bark of Morus alba. Fitoterapia 80: 475-477. 

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  22. Derosa G, Maffioli P. 2012. ${\alpha}$ -Glucosidase inhibitors and their use in clinical practice. Arch Med Sci 8: 899-906. 

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  38. Ye F, Shen Z, Xie M. 2002. Alpha-glucosidase inhibition from a Chinese medical herb (Ramulus mori) in normal and diabetic rats and mice. Phytomedicine 9: 161-166. 

  39. Yang ZZ, Wang Y, Wang Y, Zhang Y. 2012. Bioassayguided screening and isolation of $\alpha$ -glucosidase and tyrosinase inhibitors from leaves of Morus alba. Food Chem 131: 617-625. 

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