[논문]더덕 잎의 파이토케미컬(phytochemicals)과 항산화 활성

김기호; 김나연; 강신호; 이화진

doi:10.9721/kjfst.2015.47.5.680

더덕 잎의 파이토케미컬(phytochemicals)과 항산화 활성
Phytochemicals and Antioxidant Activity of Codonopsis lanceolata Leaves 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.47 no.5, 2015년, pp.680 - 685

김기호 (세명대학교 자연약재과학과) , 김나연 (숙명여자대학교 약학대학) , 강신호 (세명대학교 자연약재과학과) , 이화진 (세명대학교 자연약재과학과)

초록
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더덕 잎의 활용가치를 높이고자 더덕 잎 추출물 내 존재하는 기능성 생리활성 물질과 항산화 활성을 평가하였다. 먼저, 더덕 잎의 생리활성 물질의 존재를 검정하기 위해 파이토케미컬 검색을 한 결과, 더덕 잎 추출물에 환원당, 사포닌, 트라이터페노이드, 타닌 및 플라보노이드와 같은 생리활성 물질들이 존재함을 확인하였다. 이들 파이토케미컬의 존재를 근거로 하여 항산화 활성을 나타내는 것으로 알려진 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 측정하고, 이를 기반으로 더덕 잎의 항산화 활성을 평가하였다. 250 및 $500{\mu}g/mL$ 더덕 잎 추출물은 DPPH 라디칼 소거 실험에서 각각 43% 및 81%의 강력한 라디칼 소거 효과를 나타냈고, L-아스코브산의 71% 및 95%에 해당하는 환원력을 나타냈다. 또한, 더덕 잎 추출물 62.5, 125 및 $250{\mu}g/mL$에서 각각 73, 90 및 99%의 NO생성 저해활성을 나타내어 항산화 활성을 기반으로 한 항염증 효능의 가능성도 제공하였다. 이를 기반으로 더덕 잎 추출물의 아글리콘 분획을 조제하여 분석한 결과, 플라보노이드 화합물인 루테올린이 함유되어 있음을 확인하였다. 반면, 더덕과 같은 초롱꽃과(Campanulaceae)인 도라지의 항산화 연구에서 도라지 잎과 줄기 용매 분획물 중 줄기의 부탄올 분획물 $500{\mu}g/mL$을 첨가하였을 때 가장 높은 환원력과 화학성분을 보고한 바 있으나 항산화 활성 성분에 대해서는 언급하지 않았다(35). 루테올린이 함유되어 있는 더덕 잎 아글리콘 분획의 항산화 활성을 평가한 결과, 250 및 $500{\mu}g/mL$의 아글리콘 분획이 각각 67% 와 87%의 강력한 라디칼 소거 효과를 나타냈으며, L-아스코브산의 128% 및 141%에 해당하는 우수한 환원력을 나타냄을 확인하였다. 따라서, 우수한 항산화 활성 및 생리활성물질을 함유하고 있는 더덕 잎이 기능성 식품 소재로서의 활용가치가 높을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Phytochemicals in Codonopsis lanceolata leaves were saponins, triterpenes, tannins, and flavonoids, not alkaloids. The levels of total polyphenols and flavonoids in Codonopsis lanceolata leaves were measured to evaluate the antioxidant activity. C. lanceolata leaves showed strong 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and potent reducing power. In addition, C. lanceolata leaf extracts inhibited production of nitric oxide (NO) in lipopolysaccharide (LPS)-activated RAW 264.7 cells. To examine active phytochemical for antioxidant activity, aglycone fraction of C. lanceolata leaves was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC). Luteolin was identified as a main component of aglycone fraction and showed potent antioxidant activity as determined by a DPPH radical scavenging assay and reducing power test. These results suggest that C. lanceolata leaves are a good source of antioxidants.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

L-아스코브산의 환원력을 기준으로 상대적인 활성을 평가하였을 때, 250 및 500 μg/mL 더덕 잎 추출물은 각각 L-아스코브산의 69% 및 95%에 해당하는 환원력을 나타내었다. 따라서 본 연구에서는 더덕 잎 추출물의 강력한 DPPH 라디칼 소거활성 및 환원력을 확인하고, 이를 이용하여 세포에서 발생하는 산화질소 및 라디칼의 생성에 미치는 영향을 검정하기 위해 대식세포주에서 LPS에 의해 유도된 산화질소(II)의 생성 정도를 평가하기로 하였다.
이는 식물재료의 추출방법에 따른 파이토케미컬의 함량의 차이에 의한 것으로 추정된다. 본 연구에서는 더덕 잎 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량을 근거로 항산화 활성 평가를 위한 더덕 잎 추출물의 농도를 산정하였다.
더덕 잎에 대한 연구로는 플라보노이드(flavonoid)인 루테올린(luteolin)과 그글리코사이드(glycoside) 규명 및 일반성분 분석과 영양가치, 더덕뿌리와 잎 추출물을 이용한 면역반응 조절에 대한 연구가 보고된 바 있지만(19-21), 항산화 기능성 성분의 규명에 대한 연구는 미미한 실정이다. 이에 본 연구는 식물의 기능성 성분 검색을 위해 더덕 잎 추출물 내 존재하는 파이토케미컬에 대한 정성평가를 실시하고, 항산화 기능성 물질인 총 폴리페놀, 총 플라보노이드의 함량 및 활성성분을 분석하여 향후 더덕 잎의 활용가치를 높이기 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

가설 설정

2)L-ascorbic acid (treatment of 150 μM) is a positive control.

제안 방법

100 μL의 더덕잎 추출물을 50 μL의 폴리-시오칼토의 페놀시약과 혼합하고 25oC에서 5분간 방치한 후, 300 μL의 20% 탄산소듐 용액을 가하고 25oC에서 1시간 동안 반응시켰다.
HPLC 분석을 위해 컬럼은 Zorbax-SB C18(5 μm, 4.6×250 mm, Agilent)를 사용하였고, 이동상은 0.1% 아세트산을 함유한 물과 0.1% 아세트산을 함유한 아세토나이트릴을 기울기 용리법(90:10→40:60, 1 mL/min)으로 분리하였고, 254 nm에서 검출하였다.
RAW 264.7 대식세포주 (ATCC, Rockville, MD, USA)를 1.5×105 cells/mL하여 48 well plate에 분주하여 12시간 동안 부착시키고 새로운 배지로 교환한 다음 LPS를 1 μg/mL이 되도록 가하였다.
2 mM DPPH 라디칼 용액 100 μL을 가하여 상온에서 30분 반응시킨 후 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군은 희석 시 사용한 용매를 시료와 같은 방법으로 반응시킨 후 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거활성은 아래의 식에 대입하여 산출하였다.
더덕 잎 추출물 및 더덕 잎 추출물의 아글리콘 분획을 HPLC grade의 메탄올에 녹인 후, 모세관거르개(syringe filter) (Milipore, 0.45 μm)를 이용하여 여과하고, 이 여액을 HPLC 분석을 위한 시료로 이용하였다.
더덕 잎 추출물의 강력한 항산화 활성을 나타내는 성분을 규명하고자 더덕 잎 추출물을 HPLC를 이용하여 성분 분석을 시행하였다. 더덕 잎 추출물로부터 유래된 폴리페놀 화합물인 루테올린 및 루테올린 글리코사이드와 같은 플라보노이드가 보고되었기 때문에(19), 본 연구에서는 글리코사이드를 아글리콘로 전환한 분획(아글리콘 분획)을 조제하여 HPLC로 분석하였다. Fig.
더덕 잎 추출물에 대하여 환원당, 알칼로이드, 사포닌, 트라이터페노이드(triterpenoid), 타닌류, 플라보노이드와 같은 파이토케미컬에 대한 정성반응을 실시하였다. 환원당 존재유무를 확인하기 위해 펠링 용액을 가하여 적색침전의 발생여부를 확인하는 펠링시험(Fehling’s test), 알칼로이드 확인을 위해 드라겐도프 시약을 가하여 침전물의 발생여부를 확인하는 드라겐도프 반응, 시료액의 지속성 거품을 관찰하는 사포닌 정성시험인 포스 시험(forth test), 트라이터페노이드 확인을 위해 클로로롬추출액에 진한 황산을 가한 후 경계면의 정색반응을 확인하는 살코브스키 시험(salkowsk’s test), 타닌의 확인을 위한 콜라겐 침전반응, 마그네슘 가루와 염산용액을 가한 후의 정색반응을 관찰하는 플라보노이드 확인시험을 통해 더덕 잎 추출물에 존재하는 파이토케미컬을 확인하였다(22,23)
더덕 잎 추출물에 함유된 총 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량을 측정하였다(Table 2). 총 폴리페놀은 갈산으로 나타내었을 때, 42.
더덕 잎 추출물의 강력한 항산화 활성을 나타내는 성분을 규명하고자 더덕 잎 추출물을 HPLC를 이용하여 성분 분석을 시행하였다. 더덕 잎 추출물로부터 유래된 폴리페놀 화합물인 루테올린 및 루테올린 글리코사이드와 같은 플라보노이드가 보고되었기 때문에(19), 본 연구에서는 글리코사이드를 아글리콘로 전환한 분획(아글리콘 분획)을 조제하여 HPLC로 분석하였다.
더덕 잎 추출물의 세포에서 발생하는 라디칼 생성에 미치는 영향을 알아보기 위해 LPS를 처리한 RAW 264.7 세포에서 더덕 잎 추출물의 NO생성 저해 정도로 평가하였다. 더덕 잎 추출물에 의한 NO생성 저해활성 실험 결과, LPS 단독 처리군에 비해 더덕 잎 추출물은 농도 의존적으로 NO 생성저해활성을 나타내었다(Fig.
더덕 잎 추출물의 총 폴리페놀성 화합물의 함량은 phosphomolybdic acid와 반응하여 청색으로 발색되는 원리를 이용한 폴린데니스(Folin-Denis)법을 변형하여 측정하였다(24). 100 μL의 더덕잎 추출물을 50 μL의 폴리-시오칼토의 페놀시약과 혼합하고 25^oC에서 5분간 방치한 후, 300 μL의 20% 탄산소듐 용액을 가하고 25^oC에서 1시간 동안 반응시켰다.
더덕 잎의 활용가치를 높이고자 더덕 잎 추출물 내 존재하는 기능성 생리활성 물질과 항산화 활성을 평가하였다. 먼저, 더덕 잎의 생리활성 물질의 존재를 검정하기 위해 파이토케미컬 검색을 한 결과, 더덕 잎 추출물에 환원당, 사포닌, 트라이터페노이드, 타닌 및 플라보노이드와 같은 생리활성 물질들이 존재함을 확인하였다.
상층액 30 μL에 0.1% 염화철(III) 150 μL을 가하여 혼합한 후, 700 nm에서 흡광도를 측정하였다.
5×10⁵ cells/mL하여 48 well plate에 분주하여 12시간 동안 부착시키고 새로운 배지로 교환한 다음 LPS를 1 μg/mL이 되도록 가하였다. 시료는 DMSO에 용해시켜 보관하고, 세포에 처리시 최종농도 0.1% DMSO 용액이 되도록 LPS와 동시에 배양액에 가한 다음 37^oC, 5% 이산화탄소 배양기 (CO₂ incubator)에서 18시간 배양하여 각 well의 배양액으로 유리된 산화질소(II)생성 정도를 측정하였다. 세포배양 상등액 100 μL와 Griess 시약(0.
H₃PO₄ in H₂O) 150 μL를 혼합하여 10분 동안 반응시키고 발색정도를 microplate reader (Molecular Devices, CA, USA)를 이용하여 570 nm에서 흡광도를 측정하였으며 보정선 작성을 위해 NaNO₂를 표준품으로 사용하였다. 시료의 세포에 대한 독성은 MTT 시험법으로 측정하고 세포에 대해 독성이 없는 농도에서 활성을 검정하였다.
더덕 잎 추출물에 대해 환원당(reducing sugars) 확인을 위한 펠링 시험, 사포닌 확인을 위한 포스 시험, 트라이터펜 정성시험인 살코브스키 시험, 타닌 확인을 위한 콜라겐 침전반응 및 플라보노이드 확인시험인 마그네슘-염산 반응에서 양성으로 나타난 반면, 알칼로이드 확인시험인 드라겐도프 반응에서는 음성으로 나타났다. 이 결과를 바탕으로 더덕 잎 추출물의 파이토케미컬 중 항산화 활성에 영향을 줄 수 있는 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였다.
먼저, 더덕 잎의 생리활성 물질의 존재를 검정하기 위해 파이토케미컬 검색을 한 결과, 더덕 잎 추출물에 환원당, 사포닌, 트라이터페노이드, 타닌 및 플라보노이드와 같은 생리활성 물질들이 존재함을 확인하였다. 이들 파이토케미컬의 존재를 근거로 하여 항산화 활성을 나타내는 것으로 알려진 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 측정하고, 이를 기반으로 더덕 잎의 항산화 활성을 평가하였다. 250 및 500 μg/mL 더덕 잎 추출물은 DPPH 라디칼 소거 실험에서 각각 43% 및 81%의 강력한 라디칼 소거 효과를 나타냈고, L아스코브산의 71% 및 95%에 해당하는 환원력을 나타냈다.
총 플라보노이드 함량은 시료 100 μL에 1 M 아세트산포타슘 20 μL, 10% 질산알루미늄 20 μL, 메탄올 860 μL을 가하여 혼합하고 실온에서 45분간 정치한 후 415 nm에서 흡광도를 측정하였다.
총 플라보노이드 함량은 시료 100 μL에 1 M 아세트산포타슘 20 μL, 10% 질산알루미늄 20 μL, 메탄올 860 μL을 가하여 혼합하고 실온에서 45분간 정치한 후 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준품으로 퀘세틴(quercetin, QU)을 이용하여 시료와 동일한 방법으로 반응시킨 후, 표준보정선을 작성하였다. 더덕 잎의 총 플라보노이드 함량은 퀘세틴의 당량가로(mg QUE/g)로 표시하였다.
항산화 활성을 검정하는 방법으로 금속이온을 환원시키는 능력을 측정하였다. 환원력이 강할수록 녹색에 가깝게 발색됨으로 항산화 활성이 강할수록 높은 흡광도의 값을 나타내며, L-아스코브산을 양성 대조군으로 사용하여 흡광도를 비교하여 양성 대조군에 대한 % 비율로 환산하였다.
환원당 존재유무를 확인하기 위해 펠링 용액을 가하여 적색침전의 발생여부를 확인하는 펠링시험(Fehling’s test), 알칼로이드 확인을 위해 드라겐도프 시약을 가하여 침전물의 발생여부를 확인하는 드라겐도프 반응, 시료액의 지속성 거품을 관찰하는 사포닌 정성시험인 포스 시험(forth test), 트라이터페노이드 확인을 위해 클로로롬추출액에 진한 황산을 가한 후 경계면의 정색반응을 확인하는 살코브스키 시험(salkowsk’s test), 타닌의 확인을 위한 콜라겐 침전반응, 마그네슘 가루와 염산용액을 가한 후의 정색반응을 관찰하는 플라보노이드 확인시험을 통해 더덕 잎 추출물에 존재하는 파이토케미컬을 확인하였다(22,23)
항산화 활성을 검정하는 방법으로 금속이온을 환원시키는 능력을 측정하였다. 환원력이 강할수록 녹색에 가깝게 발색됨으로 항산화 활성이 강할수록 높은 흡광도의 값을 나타내며, L-아스코브산을 양성 대조군으로 사용하여 흡광도를 비교하여 양성 대조군에 대한 % 비율로 환산하였다. 환원력 역시 DPPH 라디칼 소거 활성과 유사하게 더덕잎 추출물의 농도가 증가할수록 강한 환원력을 나타내는 것을 확인하였다(Fig.

대상 데이터

2013년 7월 강원도 평창에서 채취한 더덕에서 잎을 선별하여 세척 후 풍건한 후 사용하였다. 더덕과 잎의 외부형태학적 동정 및 기원은 저자인 강신호 교수가 확인하였으며, 표본(Voucher specimen No.
H3PO4 in H2O) 150 μL를 혼합하여 10분 동안 반응시키고 발색정도를 microplate reader (Molecular Devices, CA, USA)를 이용하여 570 nm에서 흡광도를 측정하였으며 보정선 작성을 위해 NaNO2를 표준품으로 사용하였다.
UV-visible 분광광도계(spectrophotometer)는 Molecular Devices(SPECTRA max plus 384, Suunyvale, CA, USA)의 것을 사용하였으며, 고성능액체크로마토그래피(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)는 Agilent사(Santa Clara, CA, USA)의 Infinity 1220 with UV detector를 사용하였다. HPLC 분석에 사용된 용매인 메탄올(methanol), 물(water), 아세토나이트릴(acetonitrile), 아세트산(acetic acid) (HPLC grade)은 TEDIA High Purity Solvents (Fairfield, OH, USA)의 것을 사용하였다.
UV-visible 분광광도계(spectrophotometer)는 Molecular Devices(SPECTRA max plus 384, Suunyvale, CA, USA)의 것을 사용하였으며, 고성능액체크로마토그래피(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)는 Agilent사(Santa Clara, CA, USA)의 Infinity 1220 with UV detector를 사용하였다. HPLC 분석에 사용된 용매인 메탄올(methanol), 물(water), 아세토나이트릴(acetonitrile), 아세트산(acetic acid) (HPLC grade)은 TEDIA High Purity Solvents (Fairfield, OH, USA)의 것을 사용하였다.
더덕 잎(20 g)에 메탄올 800 mL를 가하고 초음파추출기(Powersonic 420, Hwashin Technology Co., Gwanju, Korea)로 상온에서 3시간 3회 반복 추출 후 여과하고, 여액을 감압농축하여 얻은 더덕 잎 추출물(3.1 g)을 실험에 사용하였다.
1% 염화철(III) 150 μL을 가하여 혼합한 후, 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료의 환원력 비교를 위해 L-아스코브산을 양성대조군으로 사용하였다. 시료의 환원력은 대조군의 흡광도 대비 각 시료의 흡광도를 아래의 식에 대입하여 산출하였다.
5 M 염산 용액을 넣고, 4시간동안 중탕 가열하면서 환류 냉각시켰다. 환류시킨 용액을 KOH 용액으로 중화적정하고, 중화 적정된 용액을 에틸아세테이트로 분획하고 이를 감압 농축하여 얻은, 당이 제거된 아글리콘 분획(0.2 g)을 실험에 사용하였다.

데이터처리

각 평균치에 대한 검증은 SPSS 19(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 일원배치분산분석(oneway analysis of variance, ANOVA) 중 Duncan’s multiple range test로 p<0.05에서 유의성을 조사하였고, NO 생성저해효과에서 LPS 처리군과의 비교는 스튜던트 티검정(student’s t-test)를 이용하여 p<0.05 인 값에 대해 유의적인 것으로 처리하였다.
실험결과에서 얻은 모든 값은 3회 이상 반복 실험한 결과의 평균±표준편차로 표시하였다.

이론/모형

더덕 잎 추출물의 항산화 효과는 DPPH 라디칼 소거 정도에 따라 평가하였다. 더덕잎 추출물 62.
1% 아세트산을 함유한 아세토나이트릴을 기울기 용리법(90:10→40:60, 1 mL/min)으로 분리하였고, 254 nm에서 검출하였다. 성분확인은 HPLC 머무름시간(retention time) 및 co-injection 법으로 확인하였다.

성능/효과

250 및 500 μg/mL 더덕 잎 추출물은 DPPH 라디칼 소거 실험에서 각각 43% 및 81%의 강력한 라디칼 소거 효과를 나타냈고, L아스코브산의 71% 및 95%에 해당하는 환원력을 나타냈다.
더덕 잎 추출물 아글리콘 분획의 항산화 효과를 평가하기 위해 DPPH 라디칼 소거활성 및 환원력 시험을 실시한 결과, 아글리콘 분획의 농도가 증가할수록 DPPH 라디칼 소거활성과 환원력이 증가하는 것을 확인하였다(Table 3). 양성대조군인 L-아스코브산(150 μM)이 93%의 라디칼 소거 활성을 나타낼 때, 250 및 500 μg/mL에서 각각 67% 및 87%의 강력한 라디칼 소거 효과를 나타냈으며, L-아스코브산의 환원력을 기준으로 상대적인 활성을 평가할 때, 250 및 500 μg/mL 아글리콘 분획은 각각 L-아스코브산의 130% 및 145%에 해당하는 환원력을 나타내어 더덕 잎 추출물 아글리콘 분획의 우수한 항산화 효과를 확인하였다.
본 연구에서는 더덕잎에 함유된 파이토케미컬을 조사하여 Table 1에 나타내었다. 더덕 잎 추출물에 대해 환원당(reducing sugars) 확인을 위한 펠링 시험, 사포닌 확인을 위한 포스 시험, 트라이터펜 정성시험인 살코브스키 시험, 타닌 확인을 위한 콜라겐 침전반응 및 플라보노이드 확인시험인 마그네슘-염산 반응에서 양성으로 나타난 반면, 알칼로이드 확인시험인 드라겐도프 반응에서는 음성으로 나타났다. 이 결과를 바탕으로 더덕 잎 추출물의 파이토케미컬 중 항산화 활성에 영향을 줄 수 있는 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였다.
7 세포에서 더덕 잎 추출물의 NO생성 저해 정도로 평가하였다. 더덕 잎 추출물에 의한 NO생성 저해활성 실험 결과, LPS 단독 처리군에 비해 더덕 잎 추출물은 농도 의존적으로 NO 생성저해활성을 나타내었다(Fig. 3). 500 μg/mL 농도의 더덕 잎 추출물에서는 세포독성을 나타내어, 세포에 대해 250 μg/mL을 최고 농도로 설정하였다.
또한, 더덕 잎 추출물 62.5, 125 및 250 μg/mL 에서 각각 73, 90 및 99%의 NO생성 저해활성을 나타내어 항산화 활성을 기반으로 한 항염증 효능의 가능성도 제공하였다.
루테올린이 함유되어 있는 더덕 잎 아글리콘 분획의 항산화 활성을 평가한 결과, 250 및 500 μg/mL 의 아글리콘 분획이 각각 67% 와 87%의 강력한 라디칼 소거 효과를 나타냈으며, L-아스코브산의 128% 및 141%에 해당하는 우수한 환원력을 나타냄을 확인하였다.
더덕 잎의 활용가치를 높이고자 더덕 잎 추출물 내 존재하는 기능성 생리활성 물질과 항산화 활성을 평가하였다. 먼저, 더덕 잎의 생리활성 물질의 존재를 검정하기 위해 파이토케미컬 검색을 한 결과, 더덕 잎 추출물에 환원당, 사포닌, 트라이터페노이드, 타닌 및 플라보노이드와 같은 생리활성 물질들이 존재함을 확인하였다. 이들 파이토케미컬의 존재를 근거로 하여 항산화 활성을 나타내는 것으로 알려진 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 측정하고, 이를 기반으로 더덕 잎의 항산화 활성을 평가하였다.
4A와 B의 28분에 확인된 피크가 루테올린과 동일한 머무름 시간을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 명확한 규명을 위해 루테올린과 더덕 잎 추출물 및 아글리콘 분획의 coinjection을 실시하여 이들 28분에 확인된 피크가 루테올린임을 확인함으로써, 더덕 잎 추출물의 아글리콘 분획에 강력한 항산화 플라보노이드인 루테올린(34)이 함유되어 있음을 알 수 있었다.
4B). 아글리콘 형태의 화합물과 더덕 잎 추출물의 28분에 나타난 피크의 성분을 확인하기 위하여 표준품 루테올린의 크로마토그램(Fig. 4C)을 확인한 결과, Fig. 4A와 B의 28분에 확인된 피크가 루테올린과 동일한 머무름 시간을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 명확한 규명을 위해 루테올린과 더덕 잎 추출물 및 아글리콘 분획의 coinjection을 실시하여 이들 28분에 확인된 피크가 루테올린임을 확인함으로써, 더덕 잎 추출물의 아글리콘 분획에 강력한 항산화 플라보노이드인 루테올린(34)이 함유되어 있음을 알 수 있었다.
양성대조군인 L-아스코브산(150 μM)이 93%의 라디칼 소거 활성을 나타낼 때, 250 및 500 μg/mL 더덕 잎 추출물은 각각 43% 및 81%의 강력한 라디칼 소거 효과를 나타내었다.
양성대조군인 L-아스코브산(150 μM)이 93%의 라디칼 소거 활성을 나타낼 때, 250 및 500 μg/mL에서 각각 67% 및 87%의 강력한 라디칼 소거 효과를 나타냈으며, L-아스코브산의 환원력을 기준으로 상대적인 활성을 평가할 때, 250 및 500 μg/mL 아글리콘 분획은 각각 L-아스코브산의 130% 및 145%에 해당하는 환원력을 나타내어 더덕 잎 추출물 아글리콘 분획의 우수한 항산화 효과를 확인하였다.
5, 125 및 250 μg/mL 에서 각각 73, 90 및 99%의 NO생성 저해활성을 나타내어 항산화 활성을 기반으로 한 항염증 효능의 가능성도 제공하였다. 이를 기반으로 더덕 잎 추출물의 아글리콘 분획을 조제하여 분석한 결과, 플라보노이드 화합물인 루테올린이 함유되어 있음을 확인하였다. 반면, 더덕과 같은 초롱꽃과(Campanulaceae)인 도라지의 항산화 연구에서 도라지 잎과 줄기 용매 분획물 중 줄기의 부탄올 분획물 500 μg을 첨가하였을 때 가장 높은 환원력과 화학성분을 보고한 바 있으나 항산화 활성 성분에 대해서는 언급하지 않았다(35).
더덕 잎 추출물에 함유된 총 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량을 측정하였다(Table 2). 총 폴리페놀은 갈산으로 나타내었을 때, 42.1 mg/g 함유된 것으로 측정되었다. 또한, 총 플라보노이드의 함량은 퀘세틴으로 나타내었을 때, 43.
특히, 더덕 잎 추출물 62.5 및 125 μg/mL 농도에서 DPPH 라디칼 소거활성 및 환원력의 정도는 모두 50% 미만이었으나, NO 생성에 대해서는 73% 및 90%로 강력한 저해 활성을 나타냈다.
환원력이 강할수록 녹색에 가깝게 발색됨으로 항산화 활성이 강할수록 높은 흡광도의 값을 나타내며, L-아스코브산을 양성 대조군으로 사용하여 흡광도를 비교하여 양성 대조군에 대한 % 비율로 환산하였다. 환원력 역시 DPPH 라디칼 소거 활성과 유사하게 더덕잎 추출물의 농도가 증가할수록 강한 환원력을 나타내는 것을 확인하였다(Fig. 2). L-아스코브산의 환원력을 기준으로 상대적인 활성을 평가하였을 때, 250 및 500 μg/mL 더덕 잎 추출물은 각각 L-아스코브산의 69% 및 95%에 해당하는 환원력을 나타내었다.

후속연구

루테올린이 함유되어 있는 더덕 잎 아글리콘 분획의 항산화 활성을 평가한 결과, 250 및 500 μg/mL 의 아글리콘 분획이 각각 67% 와 87%의 강력한 라디칼 소거 효과를 나타냈으며, L-아스코브산의 128% 및 141%에 해당하는 우수한 환원력을 나타냄을 확인하였다. 따라서, 우수한 항산화 활성 및 생리활성물질을 함유하고 있는 더덕 잎이 기능성 식품 소재로서의 활용가치가 높을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	더덕이란?	더덕(Codonopsis lanceolata)은 초롱꽃과(Campanulaceae)에 속하는 여러해살이 덩굴식물로, 예로부터 인삼 등과 함께 오삼의 하나로 불리웠으며, 식품 및 한방재료로 널리 이용되어 왔다(7,8). 더덕의 뿌리는 한방에서 소종, 해독, 거담의 효능이 있고, 병후회복 및 유즙분비 촉진 등의 약효가 알려져 있다(9-11).
	항산화제는 무엇인가?	인체 내에서 산화적 스트레스를 유발하는 자유라디칼(free radical)은 환경오염, 음주, 흡연, 화학약품 등에 의해 생성되며, 생체 내의 자유라디칼 반응에 의해 생성되는 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS) 및 산화질소(nitric oxide, NO)는 단백질의 불활성화 및 조직의 손상 및 유전자 변이 등을 유발하여 노화, 퇴행성 신경질환, 대사증후군 같은 질환의 주요 원인으로 보고되고 있다(1-3). 항산화제(antioxidant)는 자유라디칼에 의한 산화적 스트레스를 완화시키거나 자유라디칼을 제거하는 물질로서, 세포의 노화와 각종 성인병을 예방할 수 있는 천연물로부터 항산화 기능성 생리활성 물질에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다(4-6).
	더덕뿌리를 이용하여 어떻게 먹었는가?	더덕뿌리의 주요성분으로 폴리페놀(polyphenol), 사포닌(saponin), 트라이터펜(triterpene), 스테로이드(steroid)계 화합물뿐 아니라, 고지혈증 억제 및 면역세포활성화 성분이 함유되어 있는 것으로 보고되고 있다(12-16). 또한 더덕의 뿌리는 식용으로도 널리 이용되는 산채식품으로 구이, 절임, 부침 등으로 이용해왔으며, 사포닌 및 폴리페놀 같은 생리활성물질이 함유된 건강기능식품의 소재로도 활용하기 위한 연구가 진행되고 있다(17,18). 반면, 더덕의 지상부를 포함한 부산물은 더 이상 이용되지 못하고 버려지고 있으며, 지상부인 잎 부분에 대한 활용사례를 찾아보기 어렵다.

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저자의 다른 논문 :

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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