[논문]가는갯능쟁이 (Atriplex gmelinii)의 항산화 효과

정희정; 김호준; 주은신; 공창숙; 서영완

doi:10.7841/ksbbj.2016.31.4.200

가는갯능쟁이 (Atriplex gmelinii)의 항산화 효과
Antioxidant Effect of the Halophyte Atriplex gmelinii 원문보기

KSBB Journal, v.31 no.4, 2016년, pp.200 - 207

정희정 (한국해양대학교 해양과학기술전문대학원) , 김호준 (한국해양대학교 해양생명과학부) , 주은신 (한국해양대학교 해양생명과학부) , 공창숙 (신라대학교 식품영양학과) , 서영완 (한국해양대학교 해양과학기술전문대학원)

Abstract ▼ AI-Helper

In the present study, antioxidant activity of crude extract and its solvent-partitioned subfractions (n-hexane, 85% aqueous methanol, n-butanol, and water) obtained from Atriplex gmelinii was investigated using several different antioxidant assays. The tested samples possessed different antioxidant and radical-scavenging activities in different assays. n-butanol fraction showed the most potent radical-scavenging activity on reducing power while 85% aqueous methanol fraction exhibited the highest radical-scavenging activity on DPPH radicals and intracellular reactive oxygen species (ROS). On the otherhand, n-BuOH and 85% aqueous methanol revealed the similar inhibitory effect on peroxynitrite-scavenging and genomic DNA oxidation. These results suggest that the Atriplex gmelinii can be used as the valuable source for developing a natural antioxidant.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이 식물의 어린 잎과 줄기는 가축의 먹이로 이용되어 왔으나 아직까지 이 식물이 가지는 생리활성에 대해서는 전혀 보고되지 않았을 뿐만 아니라 이 식물의 내염성에 대한 연구를 제외하고는 이 식물자체에 대한 연구가 전무한 실정이다 [9]. 따라서 본 연구에서는 우리나라에 서식하는 가는갯능쟁이의 유기 추출물 및 용매 분획물을 제조하여 DPPH 및 peroxynitrite 소거능, 세포내 ROS의 소거효과, DNA 산화 억제 등을 측정함으로써 가는갯능쟁이의 항산화 활성을 확인하여 항산화제 개발의 새로운 원천으로의 활용 가능성을 탐색하고자 하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 섬유육종세포인 HT-1080 (human fibrosarcoma cell)세포는 한국 세포주 은행 (KCLB, Korean cell line Bank)에서 분양받아 실험에 사용하였다. 배양액으로는 100 unit/mL penicillin-streptomycin과 10% FBS (Fetal Bovine Serum)이 함유된 RPMI 1640을 사용하였다.
실험에 사용된 가는갯능쟁이는 2007년 전라남도 무안군 현경면 현화리에서 채집하였다. 서늘한 곳에서 건조한 후 추출하기 전까지 -25℃에서 냉동보관하였다.

데이터처리

대조군과 각 시료로부터 얻은 실험 결과들의 유의성을 검정하기 위하여 분산분석 (ANOVA)을 행한 후 p<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test를 실시하였으며, 그 결과는 평균 (mean) ± 표준오차 (standard error of mean, SEM)로 표시하였다. 모든 통계 분석은 statistic analysis system v9.
05 수준에서 Duncan’s multiple range test를 실시하였으며, 그 결과는 평균 (mean) ± 표준오차 (standard error of mean, SEM)로 표시하였다. 모든 통계 분석은 statistic analysis system v9.1 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 통계프로그램을 이용하여 처리하였다.

이론/모형

가는갯능쟁이로부터 얻은 추출물과 용매 분획물에 포함된 폴리페놀의 함량은 Folin-Denis법으로 측정하였다. 추출물 및 용매분획물을 1 mg/mL의 농도로 희석시킨 후, 희석액 20 μL에 Folin-Ciocalteu's reagent solution을 500 μL를 가하고 3분간 정치하였으며 여기에 또 10% Na₂CO₃용액 500 μL를 가하고 20분간 정치하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였다.

성능/효과

MeOH 분획층과 n-BuOH 분획층이 가장 좋은 항산화 활성을 보였으나 두 분획층 사이의 항산화 활성을 비교했을 때 반드시 총 폴 리페놀 함량에 비례하지는 않았다. DPPH 라디칼과 세포내 ROS의 경우에는 85% aq.MeOH 분획층이 n-BuOH 분획층보다 더 좋은 소거능을 보인 반면에 환원력 측정에서는 n-BuOH이 더 좋은 효과를 나타내었다. Peroxynitrite소거능과 genomic DNA 산화억제능에 있어서는 두 분획층이 거의 비슷한 효과를 나타내었다.
MeOH 분획층과 n-BuOH 분획층이 가장 우수한 항산화 활성을 나타내어 이 분획들중에 항산화 활성이 높은 물질이 존재할 것으로 추측되어진다. 가는갯능쟁이 추출물은 우수한 peroxynitrite 소거능과 genomic DNA 산화방지능, 그리고 비교적 좋은 세포내 ROS 소거능을 가지고 있었으며 DPPH radical 소거효과의 경우에는 절대적인 수치 자체는 그렇게 높지 않았으나 합성 항산화제로 많이 사용되는 BHA와 비슷한 정도의 소거능을 보였다. 용매분획층의 경우에는 전반적으로 총 폴리페놀 함량이 높은 85% aq.
가는갯능쟁이 추출물은 우수한 peroxynitrite 소거능과 genomic DNA 산화방지능, 그리고 비교적 좋은 세포내 ROS 소거능을 가지고 있었으며 DPPH radical 소거효과의 경우에는 절대적인 수치 자체는 그렇게 높지 않았으나 합성 항산화제로 많이 사용되는 BHA와 비슷한 정도의 소거능을 보였다. 용매분획층의 경우에는 전반적으로 총 폴리페놀 함량이 높은 85% aq.MeOH 분획층과 n-BuOH 분획층이 가장 좋은 항산화 활성을 보였으나 두 분획층 사이의 항산화 활성을 비교했을 때 반드시 총 폴 리페놀 함량에 비례하지는 않았다. DPPH 라디칼과 세포내 ROS의 경우에는 85% aq.

후속연구

실제로 폴리페놀이 아닌 사포닌, 황함유 화합물, 퓨란유도체, 색소등의 높은 항산화 활성이 보고된 바 있으며 [22-26], 우리가 잘 알고 있는 강력한 항산화제인 vitamin C와 글루타티온 (glutathione)도 폴리페놀계 화합물들이 아니다. 이러한 연구결과로부터 가는갯능쟁이는 천연 항산화 소재로서의 활용 가능성이 높다고 사료되며 현재 가는갯능쟁이로부터 항산화물질을 분리하기 위한 연구가 진행중에 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	가는갯능쟁이는 무엇인가?	본 연구팀은 해양생물자원으로부터 항산화제를 탐색하는 과정중에 우리나라에 서식하는 염생식물들중에 하나인 가는 갯능쟁이의 유기추출물이 항산화 활성을 가짐을 확인하였다. 가는갯능쟁이 (Atriplex gmelini)는 명아주과에 속하며 가는명아주라고도 부른다. 해안가 염분이 높은 지역인 조간대, 간척지, 해안사구 등에서 자라는 한해살이풀로서 한국, 일본, 중국, 러시아, 그리고 북아메리카에도 분포한다. 이 식물의 어린 잎과 줄기는 가축의 먹이로 이용되어 왔으나 아직까지 이 식물이 가지는 생리활성에 대해서는 전혀 보고되지 않았을 뿐만 아니라 이 식물의 내염성에 대한 연구를 제외하고는 이 식물자체에 대한 연구가 전무한 실정이다 [9].
	과량의 염분은 어떤 과정을 통해 산화 스트레스를 야기하는가?	과량의 염분이 산화 스트레스를 야기한다는 것은 현재 널리 받아 들여지고 있다 [4,5]. 염분은 식물의 기공의 열림을 방해하여 이산화탄소의 고정을 억제시키고 superoxide radical, hydrogen peroxide, hydroxyl radical, 그리고 singlet oxygen과 같은 활성산소종을 발생시킨다 [1-3]. ROS의 과도한 축적은 막지질 과산화, 단백질 산화, 효소억제, 그리고 DNA와 RNA를 손상시켜 결국 세포를 죽게 만든다 [6-8].
	과도하게 축적된 ROS는 어떤 문제를 일으키는가?	염분은 식물의 기공의 열림을 방해하여 이산화탄소의 고정을 억제시키고 superoxide radical, hydrogen peroxide, hydroxyl radical, 그리고 singlet oxygen과 같은 활성산소종을 발생시킨다 [1-3]. ROS의 과도한 축적은 막지질 과산화, 단백질 산화, 효소억제, 그리고 DNA와 RNA를 손상시켜 결국 세포를 죽게 만든다 [6-8]. 이러한 염분에 의해 과도하게 축적되는 ROS의 해로운 역할을 제거하기 위하여 염분의 농도가 높은 지역에 서식하는 염생식물은 효과적인 항산화 방어기작을 발전시켜 왔다.

참고문헌 (26)

Hernandez, J. A., A. Campillo, A. Jimenez, J. J. Alarcon, and F. Sevilla (1999) Response of antioxidant systems and leaf water relations to NaCl in pea plants. New Phytol. 141: 241-251.

상세보기
Foyer, C. and G. Noctor (2005) Redox homeostasis and antioxidant signalling: a metabolic interface between stress perception and physiological responses. Plant Cell. 17: 1866-1875.

상세보기
Ozgur, R., B. Uzilday, A. H. Sekmen, and I. Turkan (2013) Reactive oxygen species regulation and antioxidant defence in halophytes. Funct. Plant Biol. 40: 832-847.
Jithesh, M. N., S. R. Prashanth, K. R. Sivaprakash, and A. K. Parida (2006) Antioxidative response mechanisms in halophytes: their role in stress defence. J. Genet. 85: 237-324.

상세보기
Sharma, S. S. and K. J. Dietz (2009) The relationship between metal toxicity and cellular redox imbalance. Trends Plant Sci. 14: 43-50.

상세보기
Yildiztugay, E., A. H. Sekmen, I. Turkan, and M. Kucukoduk (2011) Elucidation of physiological and biochemical mechanisms of an endemic halophyte Centaurea tuzgoluensis under salt stress. Plant Physiol. Biochem. 49: 816-824.

상세보기
Gratao, P. L., A. Polle, P. J. Lea, and R. A. Azevedo (2005) Making the life of heavy metalstressed plants a little easier. Funct. Plant Biol. 32: 481-494.

상세보기
Moller, I. M., P. E. Jensen, and A. Hansson (2007) Oxidative modifications to cellular components in plants. Annu Rev. Plant Biol. 58: 459-481.

상세보기
Bae, J.-J., H.-S. Yoon, Y.-S. Choo, and S.-D. Song (2003) The responses of antioxidative enzymes and salt tolerance of Atriplex gmelinii. Korean J. Ecol. 26: 273-280.

원문보기 상세보기
Folin, O. and W. Denis (1912) On phosphotungastic phosphomolybdic compounds as color reagents. J. Biol. Chem. 12: 239-249.
Blois, M. S. (1998) Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature 26: 1199-1200.
Kooy, N. W., J. A. Royall, H. Ischiropoulos, and J. S. Beckman (1994) Peroxynitrite-mediated oxidation of dihydrorhodamine 123. Free Radic. Biol. Med. 16:149-156.

상세보기
Hansen, M. B., S. E. Nielsen, and K. Berg (1989) Re-examination and further development of a precise and rapid dye method for measuring cell growth/cell kill. J. Immunol. Meth. 119: 203-210.

상세보기
Okimoto, Y., A. Watanabe, E. Niki, T. Yamashita, and N. Noguchi (2000) A novel fluorescent probe diphenyl-1-pyrenylphosphine to follow lipid peroxidation in cell membranes. FEBS Lett. 474: 137-140.

상세보기
Milne, L., P. Nicotera, S. Orrenius, and M. Burkitt (1993) Effects of glutathione and chelating agents on copper-mediated DNA oxidation: Pro-oxidant and antioxidant properties of glutathione. Arch. Biochem. Biophys. 304: 102-109.

상세보기
Oyaizu, M. (1986) Studies on products of browning reaction. Antioxidative activities of products of browning reaction prepared from glucosamine. Jpn. J. Nutr. 44: 307-315.

상세보기
Hong, J.-H., J.-L. Jeon, J.-H. Lee, and I.-S. Lee (2007) Antioxidant properties of Artemisia princeps Pamp. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 36: 657-662.

원문보기 상세보기
Kim, Y. J., J.-A Jeong, S.-H. Kwon, and C. H. Lee (2008) Comparison of biological activities of extracts from different parts and solvent fractions in Cornus kousa Buerg. Korean J. Plant Res. 21: 28-35.
Lee, M. A, H. J. Choi, J. S. Kang, Y. W. Choi, and W. H. Joo (2008) Antioxidant activities of the solvent extracts from Tetragonia tetragonioides. J. Life Sci. 18: 220-227.

원문보기 상세보기
Choi, S. J., E. Cho, E. Cho, Y. Jeong, C. S. Ku, B. Ha, and H. J. Chae (2011) Screening of functional materials from solvent fractions of apple flower leaf extract. KSBB Journal 26: 165-171.

원문보기 상세보기
Jeon, S.-M., J.-Y. Lee, H.-W. Kim, Y.-M. Lee, H.-H. Jang, K.-A Hwang, H.-R. Kim, and D.-S. Park (2012) Antioxidant activity of extracts and fractions from Aster scaber, J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 41: 1197-1204.

원문보기 상세보기
Gulcin, I., V. Mshvildadze, A. Gepdiremen, and R. Elias (2004) Antioxidant activity of saponins isolated from ivy: ${\alpha}$ -hederin, hederasaponin-C, hederacolchiside-E and hederacolchiside-F. Planta Med. 70: 561-563.

상세보기
Zhu, Y. Z., S. H. Huang, B. K. H. Tan, J. Sun, M. Whiteman, and Y.-C. Zhu (2004) Antioxidants in Chinese herbal medicines: a biochemical perspective. Nat. Prod. Rep. 21: 478-489.

상세보기
Xi, M., C. Hai, H. Tang, M. Chen, K. Fang, and X. Liang (2008) Antioxidant and antiglycation properties of total saponins extracted from traditional Chinese medicine used to treat diabetes mellitus. Phytother. Res. 22: 228-237.

상세보기
Brewer, M. S. (2011) Natural antioxidants: sources, compounds, mechanisms of action, and potential applications. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 10: 221-247.

상세보기
Oroian, M. and Escriche, I. (2015) Antioxidants: Characterization, natural sources, extraction and analysis. Food Res. Int. 74: 10-36.

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증