[논문]솔방울 에틸아세테이트 분획물의 항산화 및 산화적 DNA 손상 억제 활성

장태원; 남수환; 박재호

doi:10.7732/kjpr.2016.29.2.163

솔방울 에틸아세테이트 분획물의 항산화 및 산화적 DNA 손상 억제 활성
Antioxidant Activity and Inhibitory Effect on Oxidative DNA Damage of Ethyl Acetate Fractions Extracted from Cone of Red Pine (Pinus densiflora) 원문보기

韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources, v.29 no.2, 2016년, pp.163 - 170

장태원 (중원대학교 생약자원개발학과) , 남수환 (천리포수목원) , 박재호 (중원대학교 생약자원개발학과)

초록
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본 연구에서는 솔방울을 새로운 천연 식물자원으로서의 이용 가치를 평가하기 위해 솔방울 ethyl acetate 분획물의 항산화 활성과 DNA 손상억제 효과를 조사하였다. 솔방울 ethyl acetate 분획물의 DPPH, Fe²⁺ 킬레이팅 및 환원력 활성은 대조군인 L-ascorbic acid와 유사한 활성을 나타내었다. 특히 ABTS 소거 활성의 IC₅₀값은 L-ascorbic acid (10.49 ㎍/㎖)에 비해 솔방울 ethyl acetate 분획물(7.80 ㎍/㎖)이 더욱 높은 활성을 보였다. 또한 총페놀성 화합물과 비타민 C 함량은 각각 27.3 ㎎/g, 1.8 ㎎/g로 나타났다. Hydroxyl radical과 fenton reaction에 의한 산화적 DNA 손상억제 효과는 모든 농도에서 50% 이상의 높은 손상 억제 효과를 나타냈다. 따라서 본 연구결과를 통한 솔방울 ethyl acetate 분획물의 항산화 활성과 산화적 DNA 손상 억제 효과 입증은 다소 부가가치가 낮게 평가되어온 솔방울은 식품이나 천연 의약품 분야에 새로운 천연소재로써의 활용가치가 높을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Antioxidant activity and inhibitory effect on oxidative DNA damage of ethyl acetate fractions extracted from Cone of Red Pine (Pinus densiflora) were investigated to find utilization of Cone, by-product of Red Pine, thrown out after berry shatter, as a new natural plant resource. Cone from P. densiflora was extracted with methanol (MeOH) and separated to petroleum ether, ethyl acetate and water fraction. Among them, ethyl acetate fraction was used. The antioxidant activity was conducted by the 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) radical, 2, 2'-Azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6 sulfonic acid) diammonium salt (ABTS) radical scavenging assay, Fe2+ chelating assay and reducing power assay. The inhibitory effect on oxidative DNA damage was determined by DNA cleavage assay using φX-174 RF I plasmid. The results of DPPH and ABTS radical scavenging activity at 200 ㎍/㎖ of extracts were 86.50% and 95.80% respectively, which were similar figures compared with L-ascorbic acid as control. Fe2+ chelating activity was 77.96% and reducing power was 0.77 at 200 ㎍/㎖. Total phenolic component was 27.29±0.3 ㎎/g and Vitamin C content was 1.84±0.1 ㎎/g. Also ethyl acetate fraction from Cone has inhibitory effect, using φX-174 RF I plasmid on DNA cleavage assay. In conclusion, Cone, by-product of P. densiflora, showed high antioxidant activity and inhibitory effect on oxidative DNA damage. Therefore this study suggests Cone, useless by-product, can be developed as a new natural plant resource with lots of utilization such as an effective antioxidant, natural medicine, food, cosmetics and so on.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 솔방울 ethyl acetate 분획물의 총 페놀성 화합물 함량과 비타민 C 함량을 비교 분석하고, 항산화 활성 및 DNA 손상에 대한 방어능력의 평가를 통해 천연 식물자원으로써의 가치를 높이고자 한다.
이에 본 연구에서는 솔방울의 에틸아세테이트 분획물을 통한 항산화 활성 및 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상에 대한 방어 활성을 확인하여, 소나무의 부산물로서 버려지는 솔방울의 실용성을 밝힘으로써 새로운 천연 식물자원으로서의 이용 가능성을 높이고자 한다.

제안 방법

, 2011). 따라서 본 연구에서는 항산화 활성이 탁월한 솔방울 ethyl acetate 분획물의 산화적 DNA 손상 억제활성을 평가하기 위해 φX-174 RF I plasmid DNA cleavage assay를 이용한 비세포적 시스템으로 평가하였다.

대상 데이터

본 연구에 사용된 methanol, petroleum ether, ethyl acetate 및 dimethylsulfoxide (DMSO)는 Sk chemicals (HPLC grade, Korea) 제품을 사용 하였고, 나머지 시약은 Sigma-aldrich (USA) 제품을 사용하였다. 기타시약 및 기기는 별도 표기하였다.
본 연구에 사용된 솔방울(Pinus densiflora)은 충청남도 태안군 천리포수목원에서 수집·동정한 것(voucher number: CLP09-27)을 제공받아 시료로 사용하였다.
실험에 사용된 솔방울은 건조시료 50.0 g을 분쇄한 후, 80% methanol 3 L로 3일간 침지한 후 여과하였다. methanol 추출물을 40℃ 이하의 중탕에서 감압 환류 냉각장치(N-1110S, EYELA, JAPAN)로 농축한 후 분별깔대기에 petroleum ether, ethyl acetate 순으로 3 회 반복으로 용매분획 하였다.

이론/모형

ABTS 라디칼 소거 활성 능력은 Van den Berg 등의 방법(Van den Berg et al., 1999)을 참고하여 측정하였다. ABTS solution은 7.
DPPH를 이용한 전자 공여능은 Bondet 방법(Bondet, 1997)을 참고하여 측정하였다. DPPH solution은 300 μM 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH)을 515 ㎚에서 흡광도 값이 1.
Fe2+ 킬레이팅 활성은 Hsu 방법(Hsu et al., 2006)을 참고하여 실험하였다. 솔방울의 농도별 추출물 40 ㎕에 1 mM FeCl2 40 ㎕와 증류수 700 ㎕를 혼합하여 약 30 초간 실온에서 반응하였다.
φ X-174 RF I plasmid DNA 산화적 스트레스 손상 억제 활성은 Jung과 Surh의 방법(Jung and Surh, 2001)을 참고하여 측정하였다.
비타민C 함량은 Jagota and Dani (1982)의 방법을 참고하여 측정하였다. 건조시료 0.
총 페놀성 화합물 분석은 Folin-Denis 방법(AOAC, 1995)을 참고하여 측정하였다. 건조시료 1 g에 1% acetic acid/diethyl ether 100 ㎖를 혼합하여 5분간 추출 후 상등액을 제거하였다.
환원력은 Oyaizu의 방법(Oyaizu, 1986)을 참고하여 측정하였다. 각 농도별 추출액 100 ㎕에 0.

성능/효과

통계적으로 비교분석하였을 때, 모든 농도에서 알파벳 a로 표현된 L-ascorbic acid의 활성이 비교적 높았다. ABTS 라디칼 소거활성은(Table 2) 추출물 농도가 증가하는 것에 따라 활성이 증가하였으며 추출물의 농도 200 ㎍/㎖에서 L-ascorbic acid (96.32%)와 비교하여 솔방울 추출물은 95.80%의 소거 활성을 나타내었다. 특히 추출물의 농도 200, 1.
, 1988; Barman and Foster, 1999; Oliver and Brittenham, 1997; Benz, 2001). Fe2+ 킬레이팅 활성을 측정한 결과(Table 3), 각 추출물의 농도가 높을수록 킬레이팅 활성이 높았으며, 추출물 농도 200 ㎍/㎖ 에서 deferoxamine (95.50%)과 비교하여 솔방울 추출물은 78.0%의 활성을 보였지만, 추출물 농도 1.6, 0.32 ㎍/㎖는 솔방울 ethyl acetate 분획물의 효과가 통계적으로 더욱 뛰어났다.
솔방울 ethyl acetate 분획물의 DPPH radical 소거활성을 측정한 결과(Table 1), 추출물의 농도가 증가하는 것에 따라 활성이 증가하였다. 또한 추출물의 농도 200 ㎍/㎖에서 L-ascorbic acid (93.
솔방울 ethyl acetate 분획은 농도 의존적으로 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상억제 활성을 나타내었다(Fig. 1).
환원력은 일반적으로 전자나 수소, 산소 등의 전자의 이동이나 공여가 가능한 물질들이 산화를 통해 활성산소를 발생하는 것에 대한 억제능력을 뜻한다. 솔방울 추출물의 환원력을 평가한 결과 L-ascorbic acid와 비교를 통해 700 ㎚에서의 흡광도를 배수로 표현한 결과 추출물 농도 200 ㎍/㎖에서 0.77로 높은 수준의 활성을 보였다(Table 4).
솔방울의 총 페놀성 화합물 함량을 분석한 결과(Table 5), 27.3 ± 0.3 ㎎/g의 함량을 나타냈으며, 총 페놀성 화합물 함량은 농도별로 희석한 tannic acid의 표준곡선을 통해 함량을 계산하였다.
1%의 페놀성 화합물을 포함하고 있다고 밝혔다. 이에 비해 적은 페놀성 화합물 함량을 보이는 솔방울에서 비교적 다른 부산물에 비해 높은 항산화 효과를 보였다.
1). 정상적인 plasmid DNA는 supercoiled (SC) 형태로 존재하나 추출물 처리없이 H2O2와 철의 fenton 반응에 의해 생성된 하이드록실 라디칼 또는 철 이온 존재 하에서는 산화적 스트레스에 의한 손상을 받아 open-circular(OC)형태로 전환되지만 추출물 처리 후 hydroxyl radical 또는 iron 존재 하에서는 산화적 손상을 억제하여 open-circular(OC)형태로 전환을 억제한다.
80%의 소거 활성을 나타내었다. 특히 추출물의 농도 200, 1.6, 0.32 ㎍/㎖에서는 L-ascorbic acid와 통계적으로 유의성 없는 뛰어난 효과를 나타냈으며, 추출물의 농도 8 ㎍/㎖에서는 솔방울 ethyl acetate 추출물의 효과가 더욱 뛰어났다. 또한 IC50은 L-ascorbic acid (10.

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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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