[논문]추출용매에 따른 비단풀 추출물의 항산화 및 생리활성

권유리; 이현령; 황소현; 권오준; 윤광섭

doi:10.11002/kjfp.2016.23.2.252

추출용매에 따른 비단풀 추출물의 항산화 및 생리활성
Antioxidant activities and physiological properties of Euphorbia humifusa extracts prepared using different solvents 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.23 no.2, 2016년, pp.252 - 258

권유리 (대구가톨릭대학교 식품공학전공) , 이현령 (대구가톨릭대학교 식품공학전공) , 황소현 (대구가톨릭대학교 식품공학전공) , 권오준 (대경지역사업평가원) , 윤광섭 (대구가톨릭대학교 식품공학전공)

초록
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비단풀의 이용가치를 향상시키기 위해 추출용매에 따른 효율적인 추출방법을 제시하기 위하여 물, 에탄올, 메탄올 세 가지 용매별로 환류냉각 추출한 건조 비단풀 추출물의 항산화 특성을 비교 분석하였다. 수율은 메탄올, 에탄올 및 물 추출물이 각각 21.88%, 21.09% 및 20.63% 순으로 메탄올 추출물이 가장 높은 수율을 나타내었다. 메탄올 추출물의 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 g당 각각 273.25 mg/g, 20.05 mg/g으로 가장 높게 나타났으나 프로안토시아니딘은 에탄올 추출물이 8.42 mg/g으로 다소 높은 경향을 나타내었다. DPPH 및 ABTS radical 소거활성은 메탄올 추출물에서 높은 활성을 나타내었으나 환원력에서는 에탄올 추출물이 높은 활성을 보였다. 비단풀 추출물의 다양한 생리활성 검z증을 위하여 효소실험을 실시하였으며 HMG-CoA 저해활성의 경우, 양성대조군과 비교하였을 때 전체적으로 높은 저해활성을 나타내어 콜레스테롤 개선 효과에 대한 가능성을 확인하였으며 물 추출물이 조금 더 높은 저해활성을 나타내었다. ${\alpha}-Glucosidase$ 및 xanthine oxidase 저해활성의 경우 비단풀 메탄올 추출물이 다른 용매 추출물에 비하여 높은 저해활성을 보였다. 이러한 결과를 종합해볼 때 비단풀 메탄올 추출물은 우수한 항산화 및 생리활성을 나타내어 향후 천연 항산화제 및 기능성 소재로써의 활용 가치가 높을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to investigate the antioxidant activities and physiological properties of Euphorbia humifusa extracts prepared using three different solvents (water, ethanol, and methanol). The highest total polyphenol content (293.25 mg/100 g) and total flavonoid content (21.05 mg/100 g) were observed in the methanol extract. The content of substances related to proanthocyanidin were highest in the water extract (8.42 mg/100 g), followed by methanol (5.70 mg/100 g) and ethanol (5.39 mg/100 g) extracts. The DPPH and ABTS radical scavenging activities of the methanol extract were 91.72% and 85.83%, respectively, at 50 mg% concentrations, which were higher than those of the other extracts. The extract reducing power decreased in the following order: ethanol > methanol > water. The methanol extract had relatively high antioxidant activity. The ${\alpha}-glucosidase$ and xanthine oxidase inhibitory activities of the methanol extract at a concentration of 10 mg% were somewhat higher than the other extracts. HMG-CoA reductase inhibitory activity in the water extract was slightly higher than in the methanol and water extracts. These results indicated that Euphorbia humifusa extracts were a high-value food ingredient due to their antioxidant activities and nutritional value.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 비단풀의 이용가치를 높이기 위하여 추출용매에 따른 항산화 활성과 생리활성의 검증을 통해 천연항산화 소재 및 생리활성물질 개발 가능성을 확인 및 기초자료로 활용하고자 하였다.

제안 방법

건조비단풀의 추출방법은 분쇄시료 100 g에 8배의 각각의 다른 용매인 물, 70% 에탄올, 80% 메탄올을 가한 후 환류냉각추출의 방법으로 추출물을 제조하였다. 환류냉각추출은 분쇄시료와 용매를 넣은 용기에 냉각관을 부착하여 물 60℃, 70%에탄올 60℃, 80% 메탄올 60℃의 맨틀 상에서 3시간씩 3회 반복 추출하였다.

대상 데이터

본 실험에서 사용된 건조 비단풀(Euphorbia humifusa)은 2014년 경북영천에서 재배된 것을 구입하여 사용하였으며, 분쇄기를 사용하여 잎과 뿌리를 함께 분쇄(20 mesh)한 분말을 –50℃에 보관하면서 실험에 사용하였다.

데이터처리

모든 실험은 3회 반복으로 행하여 평균치와 표준편차로 나타내었고, 유의성 검증은 version 12의 SPSS(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software package program을 이용하여 Duncan’s multiple range test를 행하였다.

이론/모형

DPPH radical 소거활성은 Blois MS(15)의 방법에 의하여 실험하였다. 시료 0.
폴리페놀 함량은 Dewanto 등(12)의 방법에 따라 시료 100 μL에 2% sodium carbonate 2 mL과 50% Folin-ciocalteu reagent 100 μL을 가한 후 720 nm에서 흡광도를 측정하였으며, gallic acid의 검량선에 의하여 함량을 산출하였다. 플라보노이드 함량은 Abdel-Hameed (13)의 방법에 따라 시료 100 mL에 5% sodium nitrite 0.

성능/효과

Bui 등(33)의 연구에 따르면 비단풀은 pyrrolidinonoids, sesquiterpenoids, triterpenoids 등의 다양한 phenolic 성분들을 함유하고 있으며 비단풀 추출물로부터 분획하여 얻은 물질들은 soluble epoxide hydrolase 억제제의 효능을 가지며 다양한 항염증, 항고혈압 등의 효과를 가짐을 시사하고 있다. 따라서 본 연구 결과에서 전반적으로 비단풀 추출물의 높은 HMG-CoA 저해활성은 비단풀에 함유되어 있는 여러 유효성분이 콜레스테롤 저하 및 심혈관계 질환에 영향을 미칠 것으로 판단된다.
건조 비단풀로부터 생리활성물질과 같은 유효성분을 가장 효율적으로 추출하기 위해 물, 에탄올, 메탄올 용매를 사용하였으며 수율, 폴리페놀, 플라보노이드 및 proanthocyanidin 함량은 Table 1과 같다. 수율은 메탄올 추출물, 에탄올 추출물, 물 추출물에서 각각 21.88%, 21.09% 및 20.63% 순으로 나타내었다. 천연물 중에는 catechins, pectin, caffein, flavonoids, tocopherol과 같은 식물성 phenolic compounds는 수용성 또는 지용성으로 구분되어 있어 추출되는 용매에 따라 추출되는 성분들이 달라지기 때문에 추출 수율에 있어서도 많은 차이를 보이나(21,22) 본 연구에서는 용매간의 추출 수율이 크게 차이나지 않았다.
88%, 50 mg%) 보다 높은 저해활성을 보였다. 이는 XO 저해활성 실험에서 폴리페놀류가 저해 효과가 높다는 Stirpe 등(35)의 보고와 같이 높은 페놀 함량을 나타낸 비단풀 메탄올 추출물에서 높은 저해효과가 나타났으며 전체적으로 비단풀 추출물은 통풍의 예방이나 생약 치료제로써의 개발 및 이용이 가능할 것으로 판단된다.
항산화 물질 중 polyphenolic 화합물들은 우수한 항산화력을 가지고 있으며, flavonoids는 주로 anthocyanidins, flavonols, flavones, cathechins 및 flavanones 등으로 구성되어 있으며, 그 구조에 따라 특정 flavonoid는 항산화 및 항균성 등 다양한 생리활성을 갖고 있는 것으로 보고되고 있다(23). 추출용매에 따른 비단풀 추출물의 폴리페놀 함량은 메탄올, 에탄올, 물 추출물에서 g당 각각 293.25 mg/g, 261.27 mg/g 및 197.28 mg/g으로 나타났으며, 플라보노이드 함량은 메탄올 추출물, 에탄올 추출물, 물 추출물이 g당 각각 21.05 mg, 19.40 mg, 17.09 mg으로 메탄올 추출물에서 가장 높은 함량을 보였으며 이는 폴리페놀 함량과 비슷한 경향을 나타내었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	비단풀이란 무엇인가?	한편, 대극속(Euphorbia L.)에 속하는 비단풀(Euphorbia humifusa)은 땅빈대라고도 불리며 1년생 초본으로 전국의 전야나 노변에 야생하며 백색의 유액을 함유하고 있고, 줄기는 보통 뿌리의 상단에서 2가지로 갈러져 지면을 따라 옆으로 뻗으며 붉은 빛을 나타내는 식물로서 잎의 길이는 5~10 mm, 너비 4~6 mm의 긴 타원형의 모양을 가지고 있다(8). 또한 비단풀의 주요 성분은 flavonoid, gallic acid, tannin 등을 함유하고 있으며 항산화 약리활성으로는 발병성 구균과 나균에 대한 항균활성과 포도상 구균, diphteria균, 대장균 및 녹농균에 대해 살균작용을 나타내며(9) 그 외에도 항암작용과 해독작용, 항균작용, 진정작용 등이 뛰어나서 여러종류의 암, 염증, 천식, 당뇨병, 심장병, 신장질환, 악성 두통, 정신불안증 등의 효과적인 것으로 알려져 있다(10).
	비단풀의 항산화 약리활성에는 무엇이 있는가?	)에 속하는 비단풀(Euphorbia humifusa)은 땅빈대라고도 불리며 1년생 초본으로 전국의 전야나 노변에 야생하며 백색의 유액을 함유하고 있고, 줄기는 보통 뿌리의 상단에서 2가지로 갈러져 지면을 따라 옆으로 뻗으며 붉은 빛을 나타내는 식물로서 잎의 길이는 5~10 mm, 너비 4~6 mm의 긴 타원형의 모양을 가지고 있다(8). 또한 비단풀의 주요 성분은 flavonoid, gallic acid, tannin 등을 함유하고 있으며 항산화 약리활성으로는 발병성 구균과 나균에 대한 항균활성과 포도상 구균, diphteria균, 대장균 및 녹농균에 대해 살균작용을 나타내며(9) 그 외에도 항암작용과 해독작용, 항균작용, 진정작용 등이 뛰어나서 여러종류의 암, 염증, 천식, 당뇨병, 심장병, 신장질환, 악성 두통, 정신불안증 등의 효과적인 것으로 알려져 있다(10). 비단풀에 관한 연구로는 비단풀의 물 추출물의 항산화력 및 항암활성(10), 식중독 세균에 대한 항균활성(8), 세포보호 효과(11) 등이 보고되고 있으나 대부분이 물 추출물을 이용해 추출된 것을 사용하였고 다른 추출방법이나 용매를 이용해 추출된 비단풀을 이용한 연구는 거의 없어 이를 유용하게 사용하기 위한 다양한 추출조건 및 효능에 대한 과학적인 근거 제시가 필요하다.

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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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