Objectives : Poria cocos Wolf has been widely used in Korean medicine as a medicinal fungus. In this study, we investigated that comparative anti-oxidant effects of ethanol extract from wild Poria cocos (WP) and plastic bag-cultivated Poria cocos (PBP).Methods : Total polyphenol and flavonoid conten...
Objectives : Poria cocos Wolf has been widely used in Korean medicine as a medicinal fungus. In this study, we investigated that comparative anti-oxidant effects of ethanol extract from wild Poria cocos (WP) and plastic bag-cultivated Poria cocos (PBP).Methods : Total polyphenol and flavonoid contents in WP and PBP extract were monitored. And DPPH, ABTS, hydroxyl (·OH) free radical scavenging capacity, reducing power and xanthine oxidase inhibition activities of them were determined at 5, 1, 0.5 mg/ml concentrations.Results : Higher total polyphenol contents were found in the PBP extract (52.07±0.6 mg/TAEg) than in the WP extract (28.44±0.26 mg/TAEg). The flavonoid contents in WP and PBP extract were 17.29±0.30 mg/ RUEg, 21.36±0.40 mg/ RUEg, respectively. Also, DPPH, ABTS and ·OH free radical scavenging capacity of PBP extract in treated concentrations (5, 1, 0.5 mg/ml) significantly increased compared to those of WP-treated group. In particular, DPPH, ABTS free radical scavenging capacity and reducing power of PBP extract at 5 mg/ml concentration were similar to positive control (BHA or vit. C). Xanthine oxidase (XO) inhibition rate in both extract increased dose dependently. But it was significantly increased in PBP-treated group, only at 5 mg/ml, compared to those of WP-treated group. Then, their inhibition rate by PBP was similar to positive control (BHA).Conclusions : These results suggest that PBP extract is superior to WP extract in anti-oxidant capacity thus PBP can be applied in variable antioxidative products as a substitute for WP.
Objectives : Poria cocos Wolf has been widely used in Korean medicine as a medicinal fungus. In this study, we investigated that comparative anti-oxidant effects of ethanol extract from wild Poria cocos (WP) and plastic bag-cultivated Poria cocos (PBP).Methods : Total polyphenol and flavonoid contents in WP and PBP extract were monitored. And DPPH, ABTS, hydroxyl (·OH) free radical scavenging capacity, reducing power and xanthine oxidase inhibition activities of them were determined at 5, 1, 0.5 mg/ml concentrations.Results : Higher total polyphenol contents were found in the PBP extract (52.07±0.6 mg/TAEg) than in the WP extract (28.44±0.26 mg/TAEg). The flavonoid contents in WP and PBP extract were 17.29±0.30 mg/ RUEg, 21.36±0.40 mg/ RUEg, respectively. Also, DPPH, ABTS and ·OH free radical scavenging capacity of PBP extract in treated concentrations (5, 1, 0.5 mg/ml) significantly increased compared to those of WP-treated group. In particular, DPPH, ABTS free radical scavenging capacity and reducing power of PBP extract at 5 mg/ml concentration were similar to positive control (BHA or vit. C). Xanthine oxidase (XO) inhibition rate in both extract increased dose dependently. But it was significantly increased in PBP-treated group, only at 5 mg/ml, compared to those of WP-treated group. Then, their inhibition rate by PBP was similar to positive control (BHA).Conclusions : These results suggest that PBP extract is superior to WP extract in anti-oxidant capacity thus PBP can be applied in variable antioxidative products as a substitute for WP.
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문제 정의
우리나라에서는 1980년대 초부터 인공재배가 시작되어 1990년대에 재배법이 완성 되었지만, 인공재배된 복령의 상품성이 떨어져 고품질, 다수확을 위한 인공재배방법의 개선이 절실하였다12). 따라서 본 연구에서는 양 등13)에 의하여 개발된 비닐봉지를 이용한 인공 재배법으로 재배된 복령을 소재로 이용하여 자연산복령과의 항산화 효능을 비교하였다.
. 따라서 본 연구에서는 자연산 복령 추출물과 대량 생산이 가능한 비닐봉지 법으로 재배된 복령 추출물의 항산화 효능을 비교해보고자 한다.
본 연구에서는 복령 (Poria cocos)의 재배법에 따른 항산화 활성을 확인하기 위하여 실험을 진행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
제안 방법
45 mM potassium persulfate (Sigma)에 100 ml 증류수로 희석한 후 7 mM ABTS (2, 2-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt, Sigma)를 희석된 potassium persulfate와 혼합한 후 상온의 암소에서 16시간 방치시켜 ABTS+를 생성시켰다. 16시간 후 734 nm에서 흡광도 값이 0.7±0.05가 되도록 에탄올에 희석하여 만든 ABTS 시약 1 ml와 각각 5 mg/ml, 1 mg/ml, 0.5 mg/ml 농도의 복령 추출물 0.05 ml를 혼합하여 30℃ 항온수조 (WB-11, Daihan scientific)에 20분 반응시킨 후 734 nm에서 흡광도를 측정하였고 양성 대조군으로 L-ascorbic acid (Sigma)를 사용하였다.
·OH 소거활성 측정은 Halliwell 등26)을 응용하여 측정하였고 양성 대조군은 BHA를 사용하였다. 각 농도 별 시료 200 ㎕에 10 mM iron(Ⅱ) sulfate (FeSo4 ․ 7H2O) 200 ㎕, 10 mM EDTA (Generay) 200㎕, 10 mM 2-deoxy-D-ribose 200 ㎕, 10 mM H2O2 200 ㎕를 가하여 혼합한 후 항온수조 37℃에서 1시간 동안 반응시킨다.
본 실험에 사용한 복령(Poria cocos Wolf)은 자연산 복령(안동산, wild Poria cocos ; WP)과 양 등13)이 개발한 비닐봉지법으로 재배된 복령(plastic bag-cultivated Poria cocos ; PBP)을 보현산청정약초영농조합법인에서 제공받았으며, 약전 규격에 부합되는 것만을 선정하여 시료로 사용하였다.
2 ml를 첨가하여 상온에서 1시간 동안 방치하였다. 표준검정곡선은 rutin hydrate (Sigma)을 표준물질로 하여 작성하였고 흡광도 420 nm에서 측정하였다.
데이터처리
, Chicago)를 사용하여 산출하였고 Student's t-test로써 복령 추출물의 군간 차이를 분석하였다. 각 군당 평균의 통계적 유의성은 Duncan’s multiple range test를 사용하여 검증하였고 유의수준은 0.05 이하로 정하였다.
본 결과의 통계처리는 IBM SPSS Statistics 22 (Statistical package for the social sciences, SPSS Inc., Chicago)를 사용하여 산출하였고 Student's t-test로써 복령 추출물의 군간 차이를 분석하였다. 각 군당 평균의 통계적 유의성은 Duncan’s multiple range test를 사용하여 검증하였고 유의수준은 0.
이론/모형
ABTS Radical 소거활성은 Ven den berg25)등의 방법을 이용하여 측정하였고 양성 대조군은 L-ascorbic acid (Sigma)를 사용하였다. 2.
총 페놀 함량은 Folin-Denis법22)을이용하여측정하였다. 즉, 증류수에 희석한 10 mg/ml의 각 시료들 500 ul와 Folin & Ciocalteau’s phenol reagent (Sigma) 500 ul를 분주하여 잘 혼합한 뒤 상온에서 3분간 반응시키고, 10% Na2Co3 (sodiumcarbonate, Junsei)500ul를 첨가하여 충분히 혼합시킨 뒤 상온에서 1시간 반응시켰다.
성능/효과
1. 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 총 폴리페놀 함량이 함량이 자연산 복령 추출물보다 유의적으로 높게 측정되었다.
2. DPPH 및 ABTS radical 소거능은 자연산 복령 추출물과 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 두 군 모두 농도의존적으로 증가하였고 특히 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 라디칼 소거능이 유의하게 높은 것으로 나타났다.
3. ·OH 소거능은 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물만 농도의존적으로 증가하였으며, 자연산 복령 추출물에 비해 유의하게 높은 활성을 나타냈다.
4. 환원력은 자연산 복령 추출물과 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 두 군 모두에서 농도의존적으로 증가하였으나, 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 항산화활성이 우수하였다.
5. Xanthine oxidase 저해 활성은 자연산 복령 추출물과비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 두 군 모두에서 농도의존적으로 증가하였으나, 고농도군에서 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물이 유의적으로 높게 측정되었다.
45%로 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물이 모든 처리 농도에서 자연산 복령 추출물보다 소거 활성이 높게 나타났다. 또한 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물은 1 mg/ml, 0.5 mg/ml의 농도에서 자연산 복령 추출물에 비해 유의하게 소거활성이 높았으며, 5mg/ml에서는 양성대조군인 BHA와 유사한 소거활성을 보였다(Figure 1).
비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물에서 hydroxyl radical과 reducing power가 농도 의존적으로 증가하였으며, 자연산 복령 추출물에 비해 모든 농도 처리군에서 높은 활성이 나타났으므로 비닐봉지법으로 재배된 복령의 항산화 효능이 더 높은 것으로 생각된다. 본 실험에서 나타난 바와 같이, 비닐봉지법으로 재배된 복령의 우수한 항산화활성은 자연산 복령에 비해 유의한 페놀성 물질의 함유량에서 기인한 것으로 사료된다. Masahiro 등45) 도 Magnolia cortex의 높은 항산화 활성은 페놀화합물과 관련된 magnolol, honokiol의 우수한 hydroxyl radical 소거작용 등에 의한 것이라고 보고한 바 있다.
산출하여 ABTS 소거활성을 측정한다. 본 연구에서 DPPH 및 ABTS 소거활성 측정시 모든 농도에서 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물이 자연산 복령 추출물에 비해 활성이 높게 분석되었다. Hydroxyl radicale 활성산소 라디칼 중 화학적으로 반응성이 매우 강하여 생체 내 고분자 산화를 통해 노화나 암 발생 등 만성질환의 원인이 된다41).
이 효소는 산소분자를 수소 수용체로 이용하므로 이를 저해하면 자유 라디칼의 생성이 억제되어 항산화, 항노화 등의 효과를 기대할 수 있다47, 48). 본 연구에서 XO 저해 활성은 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물과 자연산 복령 추출물 모두 농도 의존적으로 증가하였으나, 고농도에서만 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물이 자연산 복령 추출물보다 저해활성이 높았다. 이는 식물계에 존재하는 페놀성 물질의 hydroxyl기 위치에 따른 효소 저해능의 생리활성 차이인 것으로 사료된다49).
따라서 폴리페놀의 주된 물질인 플라보노이드와 탄닌등 함량의 증가는 항산화력에 영향을 미치는 주된 인자라 할 수 있다21, 38). 본 연구에서 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 폴리페놀의 함량은 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물이 자연산 복령 추출물에 비해 높았으나, 플라보노이드 함량은 자연산 복령 추출물보다 낮은 값을 나타내었다(Table 1).
비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물과 자연산 복령 추출물을 10 mg/ml 농도로 하여 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 총 폴리페놀 함량은 52.07±0.6 mg/TAEg, 총 플라보노이드 함량은 17.29±0.30 mg/RUEg으로 나타났다. 자연산복령 추출물의 총 폴리페놀 함량은 28.
비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물과 자연산 복령 추출물을 5 mg/ml, 1 mg/ml, 0.5 mg/ml으로 처리하고 hydroxyl radical (·OH) 소거활성을 측정한 결과, 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물은 각 처리 농도에서 50.40±0.86%, 43.69±0.95%, 19.72±0.48%로 농도 의존적으로 증가하였고, 자연산 복령 추출물은 23.87±1.78%, 13.83±0.43%, 12.83±0.50%로 증가함으로써, 비닐봉지법으로 재배된 복령추출물이 자연산 복령 추출물에 비해 모든 처리 농도에서 유의하게 소거활성이 높았다(Figure 3).
비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물과 자연산 복령 추출물을 각각 5 mg/ml, 1 mg/ml, 0.5 mg/ml의 농도로 처리하고 xanthine oxidase (XO)의 저해활성을 측정한 결과, 5 mg/ml의 고농도에서 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 저해율이 69.17±0.19%으로 가장 높았으며, 양성대조군인 BHA와 유사한 수치를 보였다. 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 처리 농도 1 mg/ml, 0.
비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물과 자연산 복령 추출물의 환원력을 각각 5 mg/ml, 1 mg/ml, 0.5 mg/ml의 처리 농도에서 측정한 결과, 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 환원력이 각각의 처리농도에서 84.20±0.17%, 60.34±0.58%, 44.49±0.23%로 자연산 복령 추출물의 처리 농도 별 환원력인 58.26±1.02%, 48.87±0.38%, 30.24±1.07%보다 유의하게 높았다. 한편 양성대조군인 BHA 처리 후에는 94.
일반적으로 항산화제는 자체 산화되어 체내의 물질 산화를 방지하는데, reducing power는 Fe3+에서 Fe2+로 환원되는 정도를 흡광도로 측정한 것으로, 환원력이 높을수록 항산화 활성이 높다43, 44). 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물에서 hydroxyl radical과 reducing power가 농도 의존적으로 증가하였으며, 자연산 복령 추출물에 비해 모든 농도 처리군에서 높은 활성이 나타났으므로 비닐봉지법으로 재배된 복령의 항산화 효능이 더 높은 것으로 생각된다. 본 실험에서 나타난 바와 같이, 비닐봉지법으로 재배된 복령의 우수한 항산화활성은 자연산 복령에 비해 유의한 페놀성 물질의 함유량에서 기인한 것으로 사료된다.
28%로 나타났다. 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물은 5 mg/ml 처리농도에서만 자연산 복령 추출물(64.48±0.38%)에 비해 유의한 저해율이 측정되었다(Figure 5).
19%으로 가장 높았으며, 양성대조군인 BHA와 유사한 수치를 보였다. 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 처리 농도 1 mg/ml, 0.5 mg/ml에서는 24.25±0.57%, 11.09±0.56%의 저해율을 보였고, 자연산 복령 추출물은 농도 별 값이 35.34±0.19%, 20.02±0.28%로 나타났다. 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물은 5 mg/ml 처리농도에서만 자연산 복령 추출물(64.
30 mg/RUEg으로 나타났다. 자연산복령 추출물의 총 폴리페놀 함량은 28.44±0.26 mg/TAEg, 총 플라보노이드 함량은 21.36±0.40 mg/RUEg으로 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 총 폴리페놀 함량이 자연산 복령에 비해 유의하게 높았으나 총 플라보노이드 함량은 자연산 복령 추출물보다 낮은 값을 나타내었다(Table 1).
추출물의 농도를 5 mg/ml, 1 mg/ml, 0.5 mg/ml로 측정한 결과, 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물과 자연산복령 추출물이 모두 농도 의존적으로 증가하였으며, 농도별비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물에서는 각각 88.83±0.56%, 82.20±1.53%, 79.04±0.13%이었고, 자연산 복령 추출물에서는 처리 농도 별로 각각 85.86±1.28%, 76.27±0.13%, 57.83±0.45%로 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물이 모든 처리 농도에서 자연산 복령 추출물보다 소거 활성이 높게 나타났다. 또한 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물은 1 mg/ml, 0.
후속연구
따라서, 위의 결과로 보아 비닐봉지법으로 재배된 복령 추출물의 항산화 활성이 자연산 복령 추출물보다 우수하였으므로, 산화와 관련된 질환의 예방 및 치료를 위한 식 ․ 의약 및 화장품 소재로서의 활용가능성이 기대된다.
여러 방면에서의 활용 가능성이 예측된다. 또한 본 실험에 이용된 비닐봉지법은 고품질을 가진 복령의 대량 생산을 가능하게 할 것으로 예측되며, 이를 위해서는 다양한 영역에서의 활성 연구가 뒷받침되어야 할 것이다.
위의 결과에서, 자연에서 생장한 복령(안동산) 추출물에 비해 인공적인 비닐봉지법으로 재배한 복령 추출물이 전반적으로 항산화 활성이 뛰어난 것으로 나타났으므로, 비닐봉지 재배 복령은 항산화와 관련된 화장품 또는 기능성 식품의 소재로서 여러 방면에서의 활용 가능성이 예측된다. 또한 본 실험에 이용된 비닐봉지법은 고품질을 가진 복령의 대량 생산을 가능하게 할 것으로 예측되며, 이를 위해서는 다양한 영역에서의 활성 연구가 뒷받침되어야 할 것이다.
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