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문제 정의
- 본 연구에서는 단풍취의 70% 에탄올 추출물 및 각 분획물에 대하여 항산화 및 항당뇨 활성을 평가에 활용한 라디칼 및 a-glucosidase 저해 활성평가에서 우수한 효능을 확인하였기에 그 결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
- a-glucosidase 저해능은 Eom(23) 등이 행한 방법을 변형하여 효소-기질반응을 이용한 분광학적 방법으로 측정하였다. 즉, 1 U/mL a-glueidase 90 pL 에 시료 혹은 0.
- 0 g)에 대해 물에 현탁하여 저극성 용매인 n-Haxane 으로 먼저 추출한 후 수충을 다시 ethyl acetate(EtOAc)와 a-butyl alcoholSBuOH)을 이용하여 각각 순차적으로 5회 분획하여 추출하였다. 각 용매추출 분획을 감압 농축하여 건조 시킨 후 각각 a-hexane 가용분획 (73.8 g), EtOAc 가용분획 (56.0 g), a-BuOH 가용분획 (27.9 g), H2O 가용분획(186.0 g)을 각각 얻었으며 각 분획물을 대상으로 라디칼 소거능 및 a-glucosidase 저해능 평가를 수행하였다.
- 단풍취 70% 에탄올 추출물의 2, 2, -azinobis-3-ethyl- benzothiazoline-6-sulfonic acid(ABTS) radical 소거능을 Re(22)의 방법을 변형하여 다음과 같이 측정하였다. 7 mM ABTS(inwato)와 2.
- 단풍취를 70% 에탄올로 침지 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, EtOAc 및 n-BuOH로 순차 용매 분획하였고, 얻어진 결과물에 대하여 DPPH와 ABTS* radical 소거 능 및 a-glucosidase 저해활성을 평가하였다. DPPH 라디칼 소거 능은 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 EtOAc 충에서 ICso 값이 23.
- 8) 10 pL를 첨가하여 혼합한 후 37C에서 15분 동안 반응시킨다. 반응 후 기질인 1 mM p-NPG 100 μL를 첨가한 후 5분간 반응시키고 405 nm에서 ELISA reader(Infinite F200, Tecan Austria GmBH, Grodig, Austria)를 이용하여 흡광도를 측정함으로써 기질로부터 유리되어 나오는 p-nitriphenol을 측정하였다. 양성대조군으로는 a-glucosidase 저해제로 알려진 acaibose를 사용하였으며 a-glucosidase 저해활성은 시료용액의 첨가군과 무첨가 군의 흡광도 감소율로 나타내었다.
- 0 kg을 70% 에탄올로 침지추출을 4회 반복하여 필터 한 후 농축하였다. 얻어진 단풍취 70% 에탄올 추출물(401.0 g)에 대해 물에 현탁하여 저극성 용매인 n-Haxane 으로 먼저 추출한 후 수충을 다시 ethyl acetate(EtOAc)와 a-butyl alcoholSBuOH)을 이용하여 각각 순차적으로 5회 분획하여 추출하였다. 각 용매추출 분획을 감압 농축하여 건조 시킨 후 각각 a-hexane 가용분획 (73.
대상 데이터
- 본 실험에 시료로 사용한 단풍취(Ainsliaea aceriidH) 는경북 영양군 수비면에서 2013년도 5월에 채취된 신선한 단풍취를 사용하였으며 , 표본시료는 대구한의대학교의 바이오산업 융합부 천연물화학실험실에 보관하고 있다.
- 반응 후 기질인 1 mM p-NPG 100 μL를 첨가한 후 5분간 반응시키고 405 nm에서 ELISA reader(Infinite F200, Tecan Austria GmBH, Grodig, Austria)를 이용하여 흡광도를 측정함으로써 기질로부터 유리되어 나오는 p-nitriphenol을 측정하였다. 양성대조군으로는 a-glucosidase 저해제로 알려진 acaibose를 사용하였으며 a-glucosidase 저해활성은 시료용액의 첨가군과 무첨가 군의 흡광도 감소율로 나타내었다.
이론/모형
- 단풍취 70% 에탄올 추출물의 전자공여능은 Blois 방법 (21)에 따라 측정하였다. 각 시료용액에 120 μL에 0.
- 총 페놀성 화합물의 함량은 Folin-Daiis 방법(24)에 따라 측정하였으며, 추출물 혹은 분획물을 1.0 mg/mL 농도로 조제한 후 시료 50 μL와 Folin-Denis 시액 50 μL, 0.7 M 탄산나트륨 포화용액 50 μL를 차례로 넣은 다음 이것을 잘 혼합하여 실온에서 60분 방치한 후 UV/VIS 분광광도계 (Cary50, Varian, Melbourne, Australia) 로 750 nm 에서 흡광도를 측정하였으며, 표준물질은 gaUic acid를 이용하여 표준 곡선을 작성하여 양을 환산하였다.
성능/효과
- a-glucosidase 저해활성을 평가하였다. DPPH 라디칼 소거 능은 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 EtOAc 충에서 ICso 값이 23.4±0.3 mg/mL&로 강한 DPPH 라디 칼 소거 능을 확인하였고, 단풍취 추출물에 존재하는 페놀성 화합물과 라디칼 소거능과의 연관성을 시사하였다. 또한 ABTS* 라디칼 소거능은 EtOAc충의 IC50 값이 19.
- 0%의 매우 우수한 라디칼 소거 능을 나타내었으며, 이는 positive control인 (+)Yatechin의활성에 상당하는 효능임을 확인하였다. EtOAc 분획충의 62.5 mg/mL의 농도에서 99.1%, 31.3 mg/mL의 농도에서 86.0%의 라디칼 소거능을 나타내어 유의적인 농도 의존적 성향을 보였다. 한편, H2O 분획충과 a-Hexane 분획충에서는 상대적으로 낮은 라디칼소거 활성을 나타내었다.
- Q5). Table 1에서 나타낸 것처럼 단풍취 70% 에탄올 추출물 및 각 유기용매 분획에 대해서 라디칼 소거 능을 평가한 결과, 125 mg/mL의 농도에서 70% 에탄올 추출물이 66.3%의 라디칼 소거능을 나타내었으며, 특히 EtOAc 분획물이 125 mg/mL의 농도에서 77.6%의 가장 우수한 라디칼 소거 능을 나타내 었고, 이 결과는 positive control로 사용된 천연 항산화 성분으로 잘 알려져 있는 (+)*catechin과 같은 농도에서 유사한 활성을 나타냄을 확인하였다. z+BuOH 분획물 또한 125 mg/mL의 농도에서 68.
- 6%의 가장 우수한 라디칼 소거 능을 나타내 었고, 이 결과는 positive control로 사용된 천연 항산화 성분으로 잘 알려져 있는 (+)*catechin과 같은 농도에서 유사한 활성을 나타냄을 확인하였다. z+BuOH 분획물 또한 125 mg/mL의 농도에서 68.4%의 우수한 라디칼 소거 능을 나타내 었으며, HQ충과 a-Hexane 분획물에서는 각각 43.7%, 7.3% 비교적 약한 라디칼 소거능을 나타내었다.
- 이용되고 있다(27). 그 결과 Table 2에서 나타낸 것처럼 단풍취 70% 에탄올 추출물은 125 mg/mL 농도에서는 89.8%의 ABTS* 라디칼 소거능을 나타냄을 확인하였으며, 각 분획물중에서도 특히 EtOAc 및 a-BuOH 분획충이 125 mg/mL의 농도에서 99.3% 및 99.0%의 매우 우수한 라디칼 소거 능을 나타내었으며, 이는 positive control인 (+)Yatechin의활성에 상당하는 효능임을 확인하였다. EtOAc 분획충의 62.
- 단풍취 추출물 및 각 분획물에 함유하고 있는 총 페놀성 화합물의 함량을 Table 4에 나타내었으며, EtOAc 분획물이 1 g당 22.4 mg의 페놀성 화합물을 함유하는 것으로 나타났으며, a-BuOH 분획물이 20.1 mg, HQ충에서는 1 g당 4.3 mg의 페놀성 화합물의 함량이 확인되었다. 또한 n-hexane 분획물이 2.
- 3 mg/mL&로 강한 DPPH 라디 칼 소거 능을 확인하였고, 단풍취 추출물에 존재하는 페놀성 화합물과 라디칼 소거능과의 연관성을 시사하였다. 또한 ABTS* 라디칼 소거능은 EtOAc충의 IC50 값이 19.9±2.3 ㎍/mL, n-BuOH충이 ICso 값이 23.4±0.3 mg/mL의 우수 한라 디칼 소거활성이 확인 되었고, 강한 활성물질의 존재가 시사되었다. 또한, a-glucosidase 저해활성을 측정한 결과, 강한 ABTS* 라디칼 소거능을 나타낸 EtOAc 충의 IC50은 103.
- 3 mg의 페놀성 화합물의 함량이 확인되었다. 또한 n-hexane 분획물이 2.2 mg의 상대적으로 낮은 페놀 함유량을 나타내는 것으로 분석되었다. 이상의 결과는 단풍취 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 Table 1 및 2에서 나타낸 것처럼 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 EtOAc 및 eBuOH 충에서 상대적으로 높은 것을 확인할 수 있었으며, DPPH 라디칼 소거능과 총 페놀성 화합물 함량 사이에는 밀접한 상관관계가 있다는 보고(26)와도 일치하는 결과였다.
- 3 mg/mL의 우수 한라 디칼 소거활성이 확인 되었고, 강한 활성물질의 존재가 시사되었다. 또한, a-glucosidase 저해활성을 측정한 결과, 강한 ABTS* 라디칼 소거능을 나타낸 EtOAc 충의 IC50은 103.4±1.0 mg/mL의 저해활성을 나타내었으며 이는 positive control인 acarbose에 비해 우수한 활성이었으며, 추출물 상태의 시료를 단일물질로 정제할 경우 더욱 강한 효능의 화합물이 존재할 가능성을 시사하였다. 향후 이들 활성 물질 동정을 통한 활성 기작에 대한 연구가 필요하며 본 연구 결과는 보다 우수한 라디칼 소거능 및 a-glucosidase 저해 능을 가지는 새로운 기능성 식품소재 발굴을 위한 기초자료로 활용 가능하리라 사료된다.
- 그러나 이들을 장기간 복용할 경우 구토, 설사를 비롯한 복부팽만감 등의 부작용이 뒤따를 수 있으므로 보다 안전하면서 식후 혈당 강하의 효능이 있는 천연소재에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있다(29). 본 연구에서 수행한 실험의 결과 단풍취 70% 에탄올 추출물에서는 500 ㎍/mL일 때 51.4%의 효능을 나타내 었고, EtOAc 분획충과 a-BuOH 가용분획은 각각 98.5% 와 82.0%로 상대적으로 강한 활성을 나타났다. 양성대조 구인 acarbose 의 1C50값과 비교해볼 때 EtOAc 가용분획은 103.
- 2 mg의 상대적으로 낮은 페놀 함유량을 나타내는 것으로 분석되었다. 이상의 결과는 단풍취 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 Table 1 및 2에서 나타낸 것처럼 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 EtOAc 및 eBuOH 충에서 상대적으로 높은 것을 확인할 수 있었으며, DPPH 라디칼 소거능과 총 페놀성 화합물 함량 사이에는 밀접한 상관관계가 있다는 보고(26)와도 일치하는 결과였다.
후속연구
- 한편, H2O 분획충과 a-Hexane 분획충에서는 상대적으로 낮은 라디칼소거 활성을 나타내었다. Table 4에서 나타낸 것처럼 총 페놀성 함량 상대적으로 높게 나타난 EtOAc, eBuOH 충에서 ABTS+ 라디칼 소거 활성 물질의 존재가 시사되었으며, 단풍취에 존재하는 sesquiterpene류 (17-20) 이외에 라디칼소거활성을 나타내는 물질의 존재에 대한 보고는 없으며, 특히 EtOAc 및 n-BuOH 충에 존재하는 라디칼 소거 활성물질의 동정이 필요하다고 사료된다.
- 0으로서 높은 효능을 나타내었다. 최근의 연구(30) 에 의하면 베트남산 도꼬마리(Xanthium strumarium) 열매의 ICso 값은 35.0 ㎍/mL, 차전초(Plaatago asiatica) 지상부의 IC5o 값은 55.0 ㎍/mL, 능소화과 오록실룸 인디쿰 (Oroxylum indicum) 심재의 ICso 값은 31.9 ㎍/mL의 a -glucosidase의 활성을 나타내었으며 이들의 활성과 단풍취의 EtOAc 가용부와의 상대적 효능 평가가 가능하며 향후 활성 물질의 동정을 통한 활성기작 평가가 필요하다고 사료된다.
- 0 mg/mL의 저해활성을 나타내었으며 이는 positive control인 acarbose에 비해 우수한 활성이었으며, 추출물 상태의 시료를 단일물질로 정제할 경우 더욱 강한 효능의 화합물이 존재할 가능성을 시사하였다. 향후 이들 활성 물질 동정을 통한 활성 기작에 대한 연구가 필요하며 본 연구 결과는 보다 우수한 라디칼 소거능 및 a-glucosidase 저해 능을 가지는 새로운 기능성 식품소재 발굴을 위한 기초자료로 활용 가능하리라 사료된다.
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