The purpose of this study was to measure total phenolic compounds as a measure of antioxidant activity as well as ${\alpha}$-amylase inhibitory and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activities as a measure of anti-diabetic efficacy in methanol extracts from 23 kinds of medicina...
The purpose of this study was to measure total phenolic compounds as a measure of antioxidant activity as well as ${\alpha}$-amylase inhibitory and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activities as a measure of anti-diabetic efficacy in methanol extracts from 23 kinds of medicinal plants. Extracts of three medicinal plant species showing high total polyphenol contents were selected (Euonymus alatus stem, Taxus cuspidata fruit, and Eucommia ulmoides leaf). Extracts of six medicinal plant species showing over 60% DPPH radical scavenging activity were also selected [Eucommia ulmoides barks (80.10%), Lycium chinense roots (64.25%), Euonymus alatus stem (73.59%), Lespedeza cuneata (78.20%), Taxus cuspidata fruits (70.52%), and Tilia taquetii leaf and stem (67.81%)]. Regarding ${\alpha}$-glucosidase and ${\alpha}$-amylase inhibitory activities acarbose showing approximately 80% inhibitory activity was selected as a control group, and six species (Eucommia ulmoides heartwood, Eucommia ulmoides bark, Euonymus alatus stem, Dioscorea batatas, Coix lachryma-jobi, and Phaseolus radiatus) showed greater than 80% ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity. Extracts of nine medicinal plant. species showing over 80% ${\alpha}$-amylase inhibitory activity (Pueraria thunbergiana root, Eucommia ulmoides bark, Eucommia ulmoides leaf, Lycium chinense fruits, Euonymus alatus leaf and stem, Euonymus alatus stem, Sasa borealis whole, Dioscorea batatas leaf and stem, and Tilia taquetii leaf and stem). Based on these results, medicinal plants showing high antioxidant and antidiabetic activities can be used as fundamental products in developing new medicines, as well as functional foods to prevent adult disease.
The purpose of this study was to measure total phenolic compounds as a measure of antioxidant activity as well as ${\alpha}$-amylase inhibitory and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activities as a measure of anti-diabetic efficacy in methanol extracts from 23 kinds of medicinal plants. Extracts of three medicinal plant species showing high total polyphenol contents were selected (Euonymus alatus stem, Taxus cuspidata fruit, and Eucommia ulmoides leaf). Extracts of six medicinal plant species showing over 60% DPPH radical scavenging activity were also selected [Eucommia ulmoides barks (80.10%), Lycium chinense roots (64.25%), Euonymus alatus stem (73.59%), Lespedeza cuneata (78.20%), Taxus cuspidata fruits (70.52%), and Tilia taquetii leaf and stem (67.81%)]. Regarding ${\alpha}$-glucosidase and ${\alpha}$-amylase inhibitory activities acarbose showing approximately 80% inhibitory activity was selected as a control group, and six species (Eucommia ulmoides heartwood, Eucommia ulmoides bark, Euonymus alatus stem, Dioscorea batatas, Coix lachryma-jobi, and Phaseolus radiatus) showed greater than 80% ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity. Extracts of nine medicinal plant. species showing over 80% ${\alpha}$-amylase inhibitory activity (Pueraria thunbergiana root, Eucommia ulmoides bark, Eucommia ulmoides leaf, Lycium chinense fruits, Euonymus alatus leaf and stem, Euonymus alatus stem, Sasa borealis whole, Dioscorea batatas leaf and stem, and Tilia taquetii leaf and stem). Based on these results, medicinal plants showing high antioxidant and antidiabetic activities can be used as fundamental products in developing new medicines, as well as functional foods to prevent adult disease.
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문제 정의
본 연구에서는 약용식물 23종을 대상으로 a-glucosidase 저해 활성을 측정하여 향후 혈당상승 억제제로 활용될 수있는 소재를 선발 및 탐색하였다. 실험 결과(Table 4) 대조구인 acarbose 는 80% 정도의 a-glucosidase 저해 활성을나타냈으며, 이에 약용식물 23종을 대상으로 제조한 메탄올추출물(5 mg/mL)의 소재도 역시 80% 이상의 a-glucosidase 저해 활성을 나타내는 소재들로 선발하게 되었다.
요약
약용식물 23종 메탄올 추출물의 폴리페놀 함량을 측정한후 항산화 활성을 측정하고, 항당뇨 활성으로는 a-amylase 저해 활성, a-glucosidase 저해 활성을 검정하여 혈당강하활성을 나타낼 수 있는 약용식물을 선발하고자 한다. 약용식물의 폴리페놀 함량을 분석한 결과 1.
이에 본 연구는 약용식물 23종을 선정하여 총 폴리페놀함량을 측정한 후 DPPH 라디칼 소거능을 측정하고 항당뇨활성으로는 a-amylase 저해 활성, a-glucosidase 저해 활성을 검정하여 혈당강하 활성을 나타낼 수 있는 약용식물을선발하고자 한다.
가설 설정
1)Values are mean±SE (n=3).
제안 방법
5 mM PNPG 50 uL를 가하여 37℃에서 20분간 반응시켰다. 1 M NaKO3 1 mL를 가하여 반응을 정지시킨 후 ELISA (UV-1650PC, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 사용하여 405 nm에서 흡광도를 측정하고 저해율(%)을 계산하였으며, 양성대조군으로 acarbose(Sigma-Aldrich Co.)를 사용하였다.
5 uL와 혼합하여 37℃에서 10분간 전배양한 후 1% starch를 125 uL 가하여 37℃에서 5분간 반응시켰다. 반응액에 48 mM 3, 5-dinitrosalicylic acid(DNS, 30% sodium potassium tartrate in 0.5 M NaOH) 발색시약 125 uL를 넣고 100℃ 에서 15분간끓여 발색을 시킨 후 충분히 냉각시키고, 이 반응액에 3배량의 증류수를 가한 후 ELISA(UV-1650PC, Shimadzu)를 사용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하고 저해율을 계산하였다.
Louis, MO, USA) 100 uL를 첨가하여 실온에서 30분간방치 후 반응액의 흡광도 값을 750 nm에서 측정하였다. 표준물질로 gallic acid(Sigma-Aldrich Co.)를 5, 10, 25 및 50배로 희석하여 사용하였으며, 검량선 작성 후 총 폴리페놀 함량은 시료 1 g 중의 mg gallic acid로 나타내었다.
대상 데이터
23종의 메탄올 추출물 5 mg/mL의 농도로 대조구인 acarbose의 저해 활성과 같은 a-amylase를 80% 이상 저해한 약용식물로는 칡뿌리, 두충 줄기수피, 두충잎, 구기자열매, 화살나무 잎줄기, 화살나무 줄기, 조릿대 지상부, 마, 뽕잎나무 잎줄기 부위 추출물 9종이 선발되었다(Table 4). 특히 a-amylase 90% 이상 저해 활성을 나타내는 약용식물로는 두충잎 추출물, 뽕잎나무 잎줄기 추출물, 화살나무 줄기 추출물로 나타났다.
2) Different superscripts (a-s) in a column indicate significant differences at P<0.05 by Duncan's multiple range test.
2)Different superscripts (a-r) in a column indicate significant differences at P<0.05 by Duncan's multiple range test.
3)Different superscripts (a-t) in a column indicate significant differences at P<0.05 by Duncan's multiple range test.
실험에서 얻어진 결과의 통계적 유의성은 SPSS(Statis-tical Package for Social Sciences, version 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 평균土표준오차로 나타내었고, 각 농도의 평균치의 통계적 유의성을 R0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 검정하였다. 항산화 및 항당뇨 활성 간의 상관관계는 Pearson's correlation analysis를 통하여 분석하였다.
05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 검정하였다. 항산화 및 항당뇨 활성 간의 상관관계는 Pearson's correlation analysis를 통하여 분석하였다.
이론/모형
a-Glucosidase 저해 활성은 Tibbot과 Skadsen(15)의방법에 따라 측정하였다. a-Glucosidase(0.
총 폴리페놀 함량은 Dewanto 등(13)의 방법에 따라 측정하였다. 메탄올 추출물 100 uL에 2% Na2CO3 용액 2 mL를가한 후 50% Folin-Ciocalteu reagent(Sigma-Aldrich Co.
성능/효과
25 mg gallic acid equivalent(GAE)/g의함량 범위로 나타났다. 10~15 mg GAE/g 함량 범위로는두충잎, 화살나무 줄기, 마, 비수리, 주목열매, 뽕잎나무 잎줄기 부위로 나타났다. Shin 등(23)은 한약재 열수 추출물의총 폴리페놀 함량 측정 결과 황금 추출액(2.
Table 3과 같다. 60% 이상의 DPPH 라디칼 소거능을 보인 약용식물로는 두충 줄기수피(80.10%), 구기자나무뿌리(64.25%), 화살나무 줄기(73.59%), 비수리(78.20%), 주목열매(70.52%), 뽕잎나무 잎줄기(67.81%) 부위로 나타났다.
a-Glucosi-dase를 80% 이상 저해한 약용소재로는 두충 줄기심재, 두충 줄기수피, 화살나무 줄기, 마, 율무, 녹두 6종이 선발되었다. a-Amylase 를 80% 이상 저해한 약용식물로는 칡뿌리, 두충 줄기수피, 두충잎, 구기자 열매, 화살나무 잎줄기, 화살나무 줄기, 조릿대 지상부, 마, 뽕잎나무 잎줄기 추출물 등 9종이 선발되었다. 항산화 및 항당뇨 활성이 우수했던 약용식물들은 향후 새로운 의약품 개발 및 성인병 예방의 건강기능식품으로 개발하는데 있어 좋은 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
Kang 등(27)의 보고에 의하면 전자공여능이 phenolic acids와 flavonoids 및 기타 phen이성 물질에 대한 항산화 작용의 지표라고 하였으며, 이러한 물질은 환원력이 근 것일수록 전자공여능이 높다고 하였다. 본 연구에서도 약용식물 추출물들의 폴리페놀함량의 결과와 일치하는 경향으로 DPPH 라디칼 소거능을가지는 것을 확인하였다.
소재를 선발 및 탐색하였다. 실험 결과(Table 4) 대조구인 acarbose 는 80% 정도의 a-glucosidase 저해 활성을나타냈으며, 이에 약용식물 23종을 대상으로 제조한 메탄올추출물(5 mg/mL)의 소재도 역시 80% 이상의 a-glucosidase 저해 활성을 나타내는 소재들로 선발하게 되었다. 약용식물 메탄올 추출물에서 두충 줄기심재, 두충 줄기수피, 화살나무 줄기, 마, 율무, 녹두 6종이 80% 이상의 우수한 a-glucosidase 저해 활성을 나타내었다.
실험 결과(Table 4) 대조구인 acarbose 는 80% 정도의 a-glucosidase 저해 활성을나타냈으며, 이에 약용식물 23종을 대상으로 제조한 메탄올추출물(5 mg/mL)의 소재도 역시 80% 이상의 a-glucosidase 저해 활성을 나타내는 소재들로 선발하게 되었다. 약용식물 메탄올 추출물에서 두충 줄기심재, 두충 줄기수피, 화살나무 줄기, 마, 율무, 녹두 6종이 80% 이상의 우수한 a-glucosidase 저해 활성을 나타내었다. 두충은 astragalin, isoquercitrin, qeurcetin 3-O-0-D-xylopyranosyl(1-2)-_p-D-glucopyranoside 3종의 flavonoid 화합물을 가지고있으며, lignan과 iridoid 등의 생리활성물질을 지니는 것으로 보고되고 있다(30).
약용식물류를 이용한 항산화 물질의 검정 결과 시료 중의총 폴리페놀 함량이 약용식물의 종류에 따라 매우 상이한것으로 나타났다. 본 연구에서 총 폴리페놀 함량이 높은 약용식물 부위로는 화살나무 줄기, 마, 주목열매, 뽕잎나무 잎줄기로 기능성 소재로써의 이용 가능성이 높을 것으로 예상된다.
약용식물의 폴리페놀 함량을 분석한 결과 1.50~15.25 mg GAE/g 의 다양한 함량 범위로 나타났으며 가장 높은 함량은 주목열매(15.25 mg GAE/g), 화살나무줄기(15.12 mg GAE/g), 두충잎(14.24 mg GAE/g)으로 3종이 나타났다. 60% 이상 DPPH 라디칼 소거능을 본 약용식물로는 두충 줄기수피 (80.
상관관계를 분석한 결과는 Table 5와 같다. 총 폴리페놀 함량은 DPPH 라디칼 소거능 및 a-amylase 저해 활성과양의 상관관계를 보였으며, 상관계수는 각각 0.618과 0.334로 나타났다/<0.01). DPPH 라디칼 소거 활성 역시 aamylase 저해 활성과 양의 상관관계를 보였다(0.
같다. 총 폴리페놀 함량은 gallic acid를 표준용액으로 하여 작성한 검정곡선으로부터 약용 추출물의 폴리페놀 함량을 분석한 결과 1.50~15.25 mg gallic acid equivalent(GAE)/g의함량 범위로 나타났다. 10~15 mg GAE/g 함량 범위로는두충잎, 화살나무 줄기, 마, 비수리, 주목열매, 뽕잎나무 잎줄기 부위로 나타났다.
4). 특히 a-amylase 90% 이상 저해 활성을 나타내는 약용식물로는 두충잎 추출물, 뽕잎나무 잎줄기 추출물, 화살나무 줄기 추출물로 나타났다.
후속연구
나타났다. 본 연구에서 총 폴리페놀 함량이 높은 약용식물 부위로는 화살나무 줄기, 마, 주목열매, 뽕잎나무 잎줄기로 기능성 소재로써의 이용 가능성이 높을 것으로 예상된다.
이와 같이 약용식물에는 탄수화물의 소화효소를 억제하는 성분들이 풍부하게 분포되어 a-glucosidase, a-amylase 효소 저해물질을 찾아낼 필요성이 있으며 본 실험 결과 활성이 우수했던 약용식물들은 추가적으로 세포실험 및 동물실험을 통해 항당뇨 관련 효능 검증을 실시하고 활성이 검증된약용식물들은 향후 새로운 의약품개발 및 성인병 예방의 건강기능식품으로 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
a-Amylase 를 80% 이상 저해한 약용식물로는 칡뿌리, 두충 줄기수피, 두충잎, 구기자 열매, 화살나무 잎줄기, 화살나무 줄기, 조릿대 지상부, 마, 뽕잎나무 잎줄기 추출물 등 9종이 선발되었다. 항산화 및 항당뇨 활성이 우수했던 약용식물들은 향후 새로운 의약품 개발 및 성인병 예방의 건강기능식품으로 개발하는데 있어 좋은 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
참고문헌 (32)
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