[논문]계수나무 가수분해형 탄닌의 생리활성 평가

민희정; 이민성; 김영균; 배영수

doi:10.5658/wood.2017.45.3.250

계수나무 가수분해형 탄닌의 생리활성 평가
Evaluation of Biological Activity on The Hydrolyzable Tannins of Katsura Tree (Cercidiphyllum japonicum) 원문보기

목재공학 = Journal of the Korean wood science and technology, v.45 no.3, 2017년, pp.250 - 257

민희정 (강원대학교 산림환경과학대학 산림바이오소재공학과) , 이민성 (강원대학교 산림환경과학대학 산림바이오소재공학과) , 김영균 (국민대학교 삼림과학대학 임산생명공학과) , 배영수 (강원대학교 산림환경과학대학 산림바이오소재공학과)

초록
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계수나무 잎, 목질부 및 수피부의 EtOAc 및 물 분획으로부터 gallic acid (1), methyl gallate (2), kurigalin (3), 1,2,3,6-tetra-O-galloyl-${\beta}$-D-(+)-glucose (4), 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-${\beta}$-D-(+)-glucose (5), 6-m-digalloyl-1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-${\beta}$-D-(+)-glucose (6), isocorilagin (7), macabarterin (8) 등 8종류의 가수분해형 탄닌을 단리하였으며, 각 화합물에 대한 항산화 활성 및 항염활성 시험을 실시하였다. 항산화 활성은 DPPH 라디칼 소거법을 사용하였으며, 단리된 화합물 모두 대조군으로 사용된 BHT 및 ${\alpha}$-tocopherol에 비하여 매우 우수한 항산화 활성을 나타냈다. 항염활성 시험 결과 methyl gallate, 1,2,3,6-tetra-O-galloyl-${\beta}$-D-glucose 그리고 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-${\beta}$-D-glucose가 NO생성을 억제하였으며, 특히 methyl gallate가 가장 높은 NO 생성 억제효과를 가지는 것으로 나타났으나 항염제로 이용될 수 있는 효능을 가지고 있지는 않았다. 이와 같은 결과를 토대로 계수나무의 가수분해형 탄닌 화합물은 항염제보다 합성 항산화제를 대체할 수 있는 천연 항산화 소재로써의 적용 가능성을 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Eight hydrolyzable tannin compounds, such as gallic acid (1), methyl gallate (2), kurigalin (3), 1,2,3,6-tetra-O-galloyl-${\beta}$-D-(+)-glucose (4), 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-${\beta}$-D-(+)-glucose (5), 6-m-digalloyl-1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-${\beta}$-D-(+)-glucose (6), isocorilagin (7), macabarterin (8), were isolated from the EtOAc and $H_2O$ soluble fractions of Katsura tree (Cercidiphyllum japonicum) leaves, wood and bark. Then antioxidative and anti-inflammatory activity were evaluated on the each isolated compound. The antioxidative test was DPPH radical scavenging activity and all of the isolated compounds indicated much higher antioxidative values compare to the controls, BHT and ${\alpha}$-tocopherol. In the anti-inflammatory test measuring nitric oxide (NO) inhibition activity, methyl gallate, 1,2,3,6-tetra-O-galloyl-${\beta}$-D-glucose and 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-${\beta}$-D-glucose inhibited NO production, and especially, methyl gallate showed high inhibition activity. However, the anti-inflammatory activity of the hydrolyzable tannins did not show positive effect. Based on the above results, the hydrolyzable tannins of katsura tree may be used as one of the natural biomass sources that can substitute with the synthetic antioxidant.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 계수나무로부터 분리된 가수분해형탄닌 화합물에 대한 항산화 및 항염활성 시험을 통해 계수나무에서 추출한 탄닌의 기능성을 평가하고 이를 이용하기 위한 기초 자료를 얻기 위하여 수행되었다.

제안 방법

계수나무 잎, 목질부 및 수피부의 EtOAc 및 물 분획물에서 단리된 가수분해형 탄닌 화합물에 대한 항산화 및 항염활성 시험을 실시하였다.

대상 데이터

본 실험에서 사용한 계수나무 잎, 수피 및 목질부는 2013년 강원도 화천에서 채집하였으며, 2주간 실험실에서 기건 시킨 후 분쇄하여 얻은 분말상태의 추출용 시료를 각각 70% acetone 수용액에 침지하여상온에서 약 4일간 3회 반복 추출하여 감압 농축하였다.

성능/효과

Nitric oxide 측정에는 LPS로 활성화된 RAW 264.7 세포를 이용하여 nitrite의 양을 측정하였으며, 그 결과 화합물 1은 20µg/mℓ까지 NO 생성을 조금도 억제하지 못한 반면, 화합물 2의 경우 5µg/mℓ농도 이후 nitrite가 감소하는 것을 보였다. 화합물 3은 농도 차에 따른 별다른 효과를 보이지 않았지만, 화합물 4와 5는 10µg/mℓ에서 NO 생성을 조금 억제함을 보였다.
따라서 화합물 2, 화합물 4 그리고 화합물 5가 NO 생성을 약간 억제하는 것을 알 수 있었고, 특히 화합물 2가 NO 생성을 가장 많이 억제함을 보였으며, 이는 Park 등(2009) 및 Ko 등(2011)의 실험 결과를 통해 확인할 수 있었으나 계수나무에서 추출된 대부분의 가수분해형 탄닌의 항염활성은 크게 유의성을 보이고 있지는 않음을 알 수 있었다.
항산화 활성 시험은 DPPH free radical 소거능을 적용하였으며, 그 결과 각각의 화합물 모두 농도 의존적인 활성을 나타내었으며, IC₅₀ 값이 5 이하로써대조구로 사용된 BHT와 α-tocopherol과 비교하여 매우 우수한 항산화 효능을 나타내었다. 특히 화합물 6은 IC₅₀ 값 2.

후속연구

화합물 6과 8은 계수나무에서는 처음 보고된 화합물로써 화합물 8은 2008년에 최초로 보고된 희귀물질로써 respiratory burst 저해 활성에 효과가 있다고 보고된 바 있으며(Ngoumfo 등, 2008), 화합물 6은 평가된 화합물 중 가장 우수한 활성을 보이고 있는바, 이 화합물은 계수나무 잎 물 분획에 다량으로 함유되어 있는 화합물로 이를 이용한 항산화제 개발 가능성이 큰 것으로 생각된다. 이상의 결과로 볼 때,계수나무로부터 분리된 가수분해형 탄닌 화합물은 모두 상업용 항산화제에 비해 매우 높은 활성을 지니고 있어 이를 이용한 천연 항산화제 개발의 가능성이 큰 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	계수나무란 무엇인가?	이러한 목재자원 중 계수나무는 계수나무과(Cercidiphyllaceae)에 속하는 유일 종으로 가지가 곧게 자라며, 수고가 30 - 45 m 정도로서 일본이 원산지이며, 나무 생김새는 넓은 타원형이고, 잎은 하트모양으로 나오기 시작할 때는 적자색이지만 생장하면서 녹색으로 변하며, 잎이 질 때쯤에는 노란색이나 주홍색 빛으로 변한다(Zhang 등, 2009).
	대식세포의 역할은 무엇인가?	대식세포는 인체 내에서 면역반응을 담당하는 면역세포로써 염증매개물질을 분비하여 면역반응을 조절하고, 생체 내 방어기능을 조절하지만 염증유발을 통해 각종 만성염증질환 발병을 유발하고 있다. 하지만 이러한 염증매개물질을 조절함으로써 염증질환을완화시킬 수 있으므로, 대식세포 활성조절과 항염증 효과에 대한 연구가 많이 이루어지고 있는 실정이다(Wei 등, 2004).
	계수나무 잎의 주요 방향성 성분인 Maltol은 어떤 형태로 구성되어 있는가?	계수나무 잎의 주요 방향성 성분으로 알려진Maltol은 2-methyl-3-hydroxy-4H-pyran-4-one의 구조를 가지고 있으며 캐러멜향이 나는 성분이다. 이는 탄소골격의 분해 없이 탄수화물에서 직접 유도되는 방향성 화합물로, 생합성 경로는 밝혀져 있지 않으나 계수나무 잎에 glucoside의 형태로 축적되어있다. 잎의 부후 시 방출되는 향기는 maltol 성분에 의한 것으로 단맛을 내기에 음식과 주류산업에 널리 쓰이고 있다(Le Blanc 등, 1989).

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저자의 다른 논문 :

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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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