[논문]팔리다자주닭개비 잎 추출물 및 분획물의 항산화 및 α-글루코시다아제 저해 활성

김주성; 김경철

doi:10.7783/kjmcs.2016.24.3.222

[국내논문] 팔리다자주닭개비 잎 추출물 및 분획물의 항산화 및 α-글루코시다아제 저해 활성
Antioxidant and α-Glucosidase Inhibitory Activities of Tradescantia pallida (Rose) Hunt Leaf Extract and Fractions 원문보기

韓國藥用作物學會誌 = Korean journal of medicinal crop science, v.24 no.3, 2016년, pp.222 - 227

김주성 (제주대학교 생명자원과학대학 친환경농업연구소) , 김경철 (제주대학교 생명자원과학대학 친환경농업연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

Background: The biological activities of Tradescantia pallida grown in Korea have not been well determined, thus the aim of this study was to investigate the possibility of using it as a medicinal plant. Methods and Results: To investigate the antioxidant activity, ${\alpha}$-glucosidase inhibitory effect and antimicrobial activity of T. pallida, we performed the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging activity and reducing power assay. This assay for T. pallida leaf extract showed the highest antioxidant activity for the ethyl acetate fraction ($RC_{50}=14.55{\pm}0.16{\mu}g/m{\ell}$ and Abs = 0.613 at $300{\mu}g$). Further, the ethyl acetate fraction exhibited higher ${\alpha}$-glucosidase inhibitory effect with an $IC_{50}$ value of $14.1{\pm}0.1{\mu}g/m{\ell}$ and showed antimicrobial activity against gram positive bacteria (minimum inhibitory concentration = $1,000{\mu}g/m{\ell}$). Conclusions: The ethyl acetate fraction of the crude methanol extract of T. pallida showed remarkable antioxidant activity, ${\alpha}$-glucosidase inhibitory effects and antimicrobial activity. These activities might be related to the flavonoid content in the T. pallida leaf extract.

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문제 정의

팔리다자주닭개비는 아직 국내도감에 등록되어 있지 않으며 그 연구 또한 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 제주에서 채취한 팔리다자주닭개비 잎에 대한 다양한 생리활성을 측정하였으며 향후 팔리다자주닭개비의 기초자료로 제공하고자 한다.
, 1993; Middleton and Kandaswami, 1994). 그러므로 팔리다자주닭개비 [Tradescantia pallida (Rose) Hunt] 잎 추출물 및 분획물의 페놀 및 플라보노이드 함량이 생리활성에 어떠한 관계가 있는지 확인하기 위해 측정하였다(Table 1). 페놀 함량 측정 결과 메탄올 추출물 (1440.
그러나 현재까지 팔리다자주닭개비 추출물에 대한 α-glucosidase 저해 활성은 보고된 바 없어 추출물 및 분획물의 항당뇨 가능성을 확인하기 위해 측정하였다 (Table 1).
, 2006). 본 실험에서는 팔리다자주닭개비 잎 추출물 및 분획물이 박테리아 생장에 대한 저해 활성을 나타내는지 확인하기 위해 측정하였다 (Table 2). 그람 양성균 4종에 대한 저해 활성 측정 결과 Kocuria rhizophila에서 헥산 분획물, 에칠아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 1,000 ㎍/㎖의 농도에서 생육이 억제되었으며 Bacillus subtilis subsp.

제안 방법

α-Glucosidase에 대한 저해활성을 측정하기 위해 p-nitrophenyl α-D-glucopyranoside (pNPG)를 이용하여 측정하였다 (Kim et al., 2011b).
본 연구에 사용한 팔리다자주닭개비 [Tradescantia pallida(Rose) Hunt] 잎은 2014년 9월 중순경 제주특별자치도 제주시에 소재하는 제주대학교 농장에서 직접 채취하여 이물질을 세척하고 42℃에서 열풍건조 후 믹서기로 분쇄하였다. 분쇄된 시료는 중량 10배의 메탄올을 가하고 초음파 추출기 (Power sonic 520, Hwashin Co., Yeongcheon, Korea)를 사용하여 1회 90분 3회 반복 추출하여 여과하였다. 이 후 감압회전 농축기로 농축한 뒤 비극성에서 극성 순으로 헥산, 에칠아세테이트, 수포화 부탄올, 물 순으로 분획하였다.
, Yeongcheon, Korea)를 사용하여 1회 90분 3회 반복 추출하여 여과하였다. 이 후 감압회전 농축기로 농축한 뒤 비극성에서 극성 순으로 헥산, 에칠아세테이트, 수포화 부탄올, 물 순으로 분획하였다. 생리활성 분석을 위한 시료는 −20℃에 보관하면서 메탄올, 헥산, 물로 희석하여 사용하였다.
추출물 및 분획물 100 ㎕에 증류수 500 ㎕와 Folin-Ciocalteu 시약 50 ㎕를 혼합하여 실온에서 5분간 반응시킨 후 20% sodium carbonate 300 ㎕를 넣어 20분간 방치하였다. 그 후 1 ㎖의 증류수를 첨가하여 희석한 뒤 분광광도계 (UV-1800, Shimadzu, Tokyo, Japan)로 725 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 측정된 추출물 및 분획물의 흡광도는 표준물질인 gallic acid로 작성된 표준검량곡선을 이용하여 GAE (gallic acid equivalent, ㎎ㆍGAE/g)로 나타내었다.
추출물 및 분획물의 DPPH radical 소거능을 측정하기 위하여 Blois (1958)의 방법을 변형하여 측정하였다. 각각의 샘플은 메탄올을 가하여 4 ㎖ 로 만들었으며 0.
그리고 상등액 500 ㎕를 덜어내어 증류수 500 ㎕를 첨가하여 희석시켰다. 희석된 반응액에 0.1% ferric chloride 용액 100 ㎕를 가한 후 분광광도계로 700 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.
이러한 특성으로 공여된 전자에 비례하여 보라색의 DPPH는 노란색으로 변하게 되는데 이를 척도로 항산화 활성 측정에 이용할 수 있다(Molyneux, 2004). 팔리다자주닭개비 잎 추출물 및 분획물에 대한 항산화 활성을 확인하기 위해 DPPH를 가지고 전자공여능을 측정하였고 본 실험에서는 전자공여능 표현 방법 중 DPPH에 대한 radical을 50% 소거하는데 필요한 농도인 RC₅₀ 값으로 나타내었다 (Sharma and Bhat, 2009). RC₅₀ 측정 결과 에칠아세테이트 분획물 (14.
팔리다자주닭개비 잎의 페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 및 α-glucosidase 저해 활성 간 상관관계가 있는지를 확인하였다 (Table 3).

대상 데이터

본 연구에 사용한 팔리다자주닭개비 [Tradescantia pallida(Rose) Hunt] 잎은 2014년 9월 중순경 제주특별자치도 제주시에 소재하는 제주대학교 농장에서 직접 채취하여 이물질을 세척하고 42℃에서 열풍건조 후 믹서기로 분쇄하였다. 분쇄된 시료는 중량 10배의 메탄올을 가하고 초음파 추출기 (Power sonic 520, Hwashin Co.

데이터처리

본 연구의 실험 결과는 평균 ± 표준편차로 나타내었으며, 각 실험군의 통계처리는 SPSS (Statistical Package for the Social Sciences, ver 18.0)를 사용하여 분산분석을 실시하였으며 유의적 차이가 있는 항목에 대해서는 Duncan의 다중범위 검정 (Duncan’s Multiple Range Test, DMRT)을 이용하여 통계학적 유의성을 분석하였다 (p < 0.05).
05). 또한, 변수들 간의 관련성을 알아보기 위하여 Pearson 상관분석을 실시하였다.

이론/모형

총 페놀 측정은 Folin-Ciocalteu 실험법을 사용하여 측정하였다 (Kim et al., 2011a). 추출물 및 분획물 100 ㎕에 증류수 500 ㎕와 Folin-Ciocalteu 시약 50 ㎕를 혼합하여 실온에서 5분간 반응시킨 후 20% sodium carbonate 300 ㎕를 넣어 20분간 방치하였다.
측정된 추출물 및 분획물의 흡광도는 표준물질인 gallic acid로 작성된 표준검량곡선을 이용하여 GAE (gallic acid equivalent, ㎎ㆍGAE/g)로 나타내었다. 총 플라보노이드 함량은 Kim 등 (2010)이 사용한 방법에 따라 측정하였다. 추출물 및 분획물 200 ㎕에 10% aluminum nitrate 100 ㎕와 1 M potassium acetate 100 ㎕를 혼합하고 4.
추출물 및 분획물의 환원력을 측정하기 위하여 Hyun 등(2014)의 방법에 따라 측정하였다. 100 - 300 ㎍/㎖ 농도의 샘플에 0.
spizizenii (KACC 14741), Kocuria rhizophila (KACC 14744), Micrococcus luteus (KACC 14819), Staphylococcus epidermidis (KACC 14822) 4종과 그람 음성균인 Salmonella enterica subsp. enterica(KACC 10769), Enterobacter cloacae (KACC 11958), Klebsiella pneumoniae (KACC 14816), Escherichia coli(KACC 14818) 4종을 한국 농업 미생물 자원센터 (Korean Agricultural Culture Collection, KACC, Suwon, Korea)에서 분양받았으며 Hyun 등 (2015)의 방법에 따라 임계 희석법(critical dilution method)을 이용하여 96 well plate에 분주하고 각 균주의 생육 적정 온도에서 12시간 배양한 뒤 육안으로 관찰하여 최소 저해 농도 (minimal inhibitory concentration; MIC)로 나타내었다.

성능/효과

RC50 측정 결과 에칠아세테이트 분획물 (14.55 ± 0.16 ㎍/㎖), 부탄올 분획물(37.37 ± 0.16 ㎍/㎖), 메탄올 추출물 (68.03 ± 1.3 ㎍/㎖), 헥산 분획물 (73.75 ± 0.11 ㎍/㎖), 물 분획물 (228.47 ± 10.2 ㎍/㎖) 순의 DPPH radical 소거 활성을 나타내었다.
에칠아세테이트 분획물 (518.76 ± 16.61 ㎎ㆍQE/g)에서 가장 높은 함량을 보였고 메탄올 추출물 (333.28 ± 20.5 ㎎ㆍQE/g), 헥산 분획물(169.10 ± 9.41 ㎎ㆍQE/g), 부탄올 분획물 (71.95 ± 3.43 ㎎ㆍQE/g) 순이었다.
페놀 함량 측정 결과 메탄올 추출물 (1440.11 ±49.29 ㎎ㆍGAE/g)과 부탄올 분획물 (959.63 ± 50.16 ㎎ㆍGAE/ g)에서 높은 함량을 나타내었으며 다음으로 에칠아세테이트 분획물 (382.19 ± 18.8 ㎎ㆍGAE/g) 순이었다.
물 분획물에서는 실시된 측정 농도 범위 이하의 낮은 플라보노이드 함량을 나타내었다. 페놀과 플라보노이드 함량은 유의적이지 않은 결과를 보였다. 이는 폴리페놀 함량이 플라보노이드를 포함하는 넓은 범위이지만 식물에 따라 비플라보노이드계 성분이 높을 수 있으며 페놀 함량에 따라 플라보노이드 함량이 높지 않을 수 있다는 Kim 등 (2012)의 연구와 유사한 경향으로 사료된다.
2 ㎍/㎖) 순의 DPPH radical 소거 활성을 나타내었다. 특히 에칠아세테이트 분획물의 전자공여능은 양성대조구로 사용한 butylated hydroxytoluene (BHT)보다 높은 활성을 나타내었다 (Table 1). Awad 등 (2015)은 Justicia spicigera의 에칠아세테이트 분획물에서 페놀함량이 가장 많았으며 12종류의 안토시아닌을 확인하였다.
즉, 노란색에서 녹색으로 변하는 prussian blue 생성원리를 응용하여 흡광도 값이 높을수록 우수한 항산화 활성을 지니고 있다고 할 수 있다 (Oyaizu, 1986). 측정된 환원력은 모든 샘플에서 농도가 증가함에 따라 흡광도 값이 높아지는 경향을 보였다. 전체적으로 BHT에 비해 낮은 환원력을 가지고 있었지만 추출물 및 분획물 중 에칠아세테이트 분획물은 가장 높은 환원력을 나타내었고 부탄올 분획물, 메탄올 추출물, 물 분획물, 헥산 분획물 순의 전자공여능과 유사한 활성을 나타내었다 (Fig.
그람 양성균 4종에 대한 저해 활성 측정 결과 Kocuria rhizophila에서 헥산 분획물, 에칠아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 1,000 ㎍/㎖의 농도에서 생육이 억제되었으며 Bacillus subtilis subsp. spizizenii, Micrococcus luteus, Staphylococcus epidermidis는 에칠아세테이트 분획물 1,000 ㎍/㎖ 농도에서 생육을 억제함을 확인할 수 있었다. Tan 등 (2014)의 보고에 의하면 말레이시아에서 채취한 팔리다자주닭개비 잎 추출물은 5-10 ㎎/㎖ 농도에서 그람 양성균 및 그람 음성균에 대한 항균활성을 보였으며 그람 양성균보다 그람 음성균에 대한 저해활성이 높게 나타났다.
플라보노이드 함량은 환원력 (r = 0.695, p < 0.05)과 정의 상관관계를 나타냈으며 DPPH radical 소거 활성 (r = −0.666, p < 0.05) 및 α-glucosidase 저해 활성(r = −0.913, p < 0.001)과 부의 상관관계를 나타내었다.
Tan 등 (2014)의 보고에 의하면 말레이시아에서 채취한 팔리다자주닭개비 잎 추출물은 5-10 ㎎/㎖ 농도에서 그람 양성균 및 그람 음성균에 대한 항균활성을 보였으며 그람 양성균보다 그람 음성균에 대한 저해활성이 높게 나타났다. 본 실험에서는 1 ㎎/㎖ 농도에서 저해활성을 보이지 않아 고농도로 처리하지 않으면 항균활성이 나타나지 않음을 알 수 있었으며 분획물을 대상으로 실험한 결과 그람 양성균 (Bacillus subtilis subsp. spizizenii, Kocuria rhizophila, Micrococcus luteus, Staphylococcus epidermidis)에서는 약한 항균활성을 나타내었으나 그람 음성균 (Salmonella enterica subsp. enterica, Enterobacte cloacae, Klebsiella pneumonia, Escherichia coli) 에서는 생육 저해 활성이 전혀 나타나지 않아 Tan 등 (2014)의 보고와 상이한 결과를 보였다. 이는 팔리다자주닭개비 생육지의 재배환경 (기후나 토양) 차이에 기인하는 것으로 추측 할 수 있다.
이는 팔리다자주닭개비 생육지의 재배환경 (기후나 토양) 차이에 기인하는 것으로 추측 할 수 있다. 전체적으로 팔리다자주닭개비 잎 분획물은 1,000 ㎍/㎖ 농도에서, 특히 에칠아세테이트 분획물에서 그람 양성균에 대한 항균 활성을 나타냄을 알 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	팔리다자주닭개비는 무엇인가?	팔리다자주닭개비 [Tradescantia pallida (Rose) Hunt]는 닭의장풀과에 속하는 다육질의 상록성 숙근초로 멕시코 북동부가 원산지이다. 1911년 Rose에 의해 Setcreasea pallida로 명명되었으나 1975년 Hunt에 의해 Tradescantia속으로 재분류 하였다.
	본 연구에서 α-Glucosidase에 대한 팔리다자주닭개비 저해활성을 측정하기 위해 무엇을 이용하였는가?	α-Glucosidase에 대한 저해활성을 측정하기 위해 pnitrophenyl α-D-glucopyranoside (pNPG)를 이용하여 측정하였다 (Kim et al., 2011b).
	팔리다자주닭개비의 꽃과 잎은 어떤 외형적 특징을 가지고 있는가?	일반명은 Purple Queen, Purple Heart, Wandering Jew 등으로 불린다 (Hunt, 1980). 꽃은 3개의 분홍색 꽃잎과 노란색 수술을 가지고 있으며, 잎줄기는 보라색을 띤다. 꺾꽂이를 통해 쉽게 번식이 가능하며, 관상용으로 재배가 되고 있다 (Chimpan and Sipos, 2009; Hunt, 1980).

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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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