본 연구에서 98종의 한약재로부터 인체에 무해한 물과 ethanol을 용매로 이용한 추출물에 대하여 xanthine oxidase(XOase)의 저해에 의한 통풍억제 효과를 측정한 결과 Chrysanthemum indicum L. (83.45%), Cuscuta chinensis (60.22%), Asiasarum sieboldi F. Maekawa (51.66%), Acorus gramineus (67.8%), Aconitum pseudo-laeve var. erectum (75.23%), Thuja orientalis (47.27%), Polygonum aviculare (53.98%), Carthami semen (63.99%), Syzygium aromaticum (40.22%) 등이 비교적 높은 XOase 저해율을 나타내었다. 감국의 경우 물과 ethanol 추출물 모두에서 XOase 저해활성이 가장 높게 측정되어 시료로 선발되었다. 감국의 유효성분을 확인한 결과 단순 고형분보다 고형분에 포함된 phenolic 성분이 XOase 저해 효과에 관여함이 입증되었다. 효율적인 추출을 위한 분쇄조건은 일반분쇄보다는 초미세 분쇄한 시료에서 추출 수율이 높아짐이 확인되었다. 추출된 감국 추출물의 XOase 저해 활성은 ethanol 추출물이 물 추출물에 비해 상대적으로 높은 저해 활성을 나타내었으며, phenolics의 첨가농도가 높아지면서 XOase에 대한 저해 활성은 농도 의존적으로 증가하는 것으로 확인되었다. 따라서 초미세 분쇄 기술은 감국으로부터 XOase 저해 물질의 추출 수율 증가를 목적으로 적용할 수 있는 기술로 개발이 가능할 것으로 판단되었다.
본 연구에서 98종의 한약재로부터 인체에 무해한 물과 ethanol을 용매로 이용한 추출물에 대하여 xanthine oxidase(XOase)의 저해에 의한 통풍억제 효과를 측정한 결과 Chrysanthemum indicum L. (83.45%), Cuscuta chinensis (60.22%), Asiasarum sieboldi F. Maekawa (51.66%), Acorus gramineus (67.8%), Aconitum pseudo-laeve var. erectum (75.23%), Thuja orientalis (47.27%), Polygonum aviculare (53.98%), Carthami semen (63.99%), Syzygium aromaticum (40.22%) 등이 비교적 높은 XOase 저해율을 나타내었다. 감국의 경우 물과 ethanol 추출물 모두에서 XOase 저해활성이 가장 높게 측정되어 시료로 선발되었다. 감국의 유효성분을 확인한 결과 단순 고형분보다 고형분에 포함된 phenolic 성분이 XOase 저해 효과에 관여함이 입증되었다. 효율적인 추출을 위한 분쇄조건은 일반분쇄보다는 초미세 분쇄한 시료에서 추출 수율이 높아짐이 확인되었다. 추출된 감국 추출물의 XOase 저해 활성은 ethanol 추출물이 물 추출물에 비해 상대적으로 높은 저해 활성을 나타내었으며, phenolics의 첨가농도가 높아지면서 XOase에 대한 저해 활성은 농도 의존적으로 증가하는 것으로 확인되었다. 따라서 초미세 분쇄 기술은 감국으로부터 XOase 저해 물질의 추출 수율 증가를 목적으로 적용할 수 있는 기술로 개발이 가능할 것으로 판단되었다.
In this study, the extracted phenolic compounds from 98 species of oriental herbal medicine were examined for biological activities to be used as functional resources. In particular, the anti-gout effect by xanthine oxidase (XOase) inhibition was determined using water and ethanol as extraction solv...
In this study, the extracted phenolic compounds from 98 species of oriental herbal medicine were examined for biological activities to be used as functional resources. In particular, the anti-gout effect by xanthine oxidase (XOase) inhibition was determined using water and ethanol as extraction solvents because of their non-toxicity in the human body. The extracts of Chrysanthemum indicum L. (83.45%), Cuscuta chinensis (60.22%), Asiasarum sieboldi F. Maekawa (51.66%), Acorus gramineus (67.8%), Aconitum pseudo-laeve var. erectum (75.23%), Thuja orientalis (47.27%), Polygonum aviculare (53.98%), Carthami semen (63.99%), and Syzygium aromaticum (40.22%) showed relatively high XOase inhibitory activity. Chrysanthemum indicum L. was selected for its high XOase inhibitory activity. The biological compounds in Chrysanthemum indicum L. were identified to contain phenolics included in extracts of solids. Ultra-fine grind technology showed a higher extraction yield than normal grind and fine grind technology. Ethanol extracts showed relatively higher XOase inhibitory activity than water extracts. XOase inhibitory activity increased in a dependent manner as phenolic concentration increased. Therefore, ultra-fine grind technology was confirmed for use in increasing the extraction yield of XOase inhibitory compounds from Chrysanthemum indicum L.. Extracts from Chrysanthemum indicum L. are expected to be a useful functional resource for the prevention or treatment of gout.
In this study, the extracted phenolic compounds from 98 species of oriental herbal medicine were examined for biological activities to be used as functional resources. In particular, the anti-gout effect by xanthine oxidase (XOase) inhibition was determined using water and ethanol as extraction solvents because of their non-toxicity in the human body. The extracts of Chrysanthemum indicum L. (83.45%), Cuscuta chinensis (60.22%), Asiasarum sieboldi F. Maekawa (51.66%), Acorus gramineus (67.8%), Aconitum pseudo-laeve var. erectum (75.23%), Thuja orientalis (47.27%), Polygonum aviculare (53.98%), Carthami semen (63.99%), and Syzygium aromaticum (40.22%) showed relatively high XOase inhibitory activity. Chrysanthemum indicum L. was selected for its high XOase inhibitory activity. The biological compounds in Chrysanthemum indicum L. were identified to contain phenolics included in extracts of solids. Ultra-fine grind technology showed a higher extraction yield than normal grind and fine grind technology. Ethanol extracts showed relatively higher XOase inhibitory activity than water extracts. XOase inhibitory activity increased in a dependent manner as phenolic concentration increased. Therefore, ultra-fine grind technology was confirmed for use in increasing the extraction yield of XOase inhibitory compounds from Chrysanthemum indicum L.. Extracts from Chrysanthemum indicum L. are expected to be a useful functional resource for the prevention or treatment of gout.
본 연구에서는 초미세 분쇄 가공을 이용하여 phenolic 화합물의 추출 수율과 통풍억제 작용을 하는 XOase 저해활성을 탐색하여 약용작물의 부가가치를 높이고자 하였다.
제안 방법
생체 내 purine 대사에 관여하는 XOase는 대사생성물인 침상의 urate를 형성하며, 생성된 urate는 혈장 내 urate 농도를 증가시켜 관절 등에 축적되어 통증이 동반되는 통풍을 일으키는 효소이다. 이러한 XOase를 저해하는 천연 물질을 찾기 위해 본 연구에서는 98종의 한약재로부터 물과 60% ethanol을 용매로 하여 생리활성물질을 추출하여 XOase의 저해 효과를 측정하였다. 그 결과 Table 1에서와 같이 80% 이상의 XOase 저해율을 나타낸 한약재는 감국 ethanol 추출물이 83.
본 연구에서는 초미세 분쇄 가공 기술을 이용하여 고형분의 추출 수율을 높여 선별된 시료의 부가가치를 높이고자 하였다. 초미세 분쇄가 감국의 고형분 추출 수율에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 감국 건조물을 일반 분쇄, 미세 분쇄와 초미세 분쇄로 구분하여 분쇄하고 물과 ethanol을 추출용매로 사용하여 추출한 후 각각의 고형분의 추출 수율을 비교하였다. 그 결과 Table 2에서와 같이 물보다 ethanol을 이용하는 것이 효과적이었으며, 미세 분쇄와 초미세 분쇄를 하였을 때 고형분의 추출 수율이 더욱 증가하는 것을 알 수 있었다[3, 4, 7].
대상 데이터
본 실험에 사용된 시료는 대구 약령시장 및 한의원에서 한약재로 사용되는 98종을 구입하여 40 mesh의 체눈을 통과하는 분말로 만들어 시료로 사용하였다(Table 1).
데이터처리
본 실험의 결과는 6회 반복하여 측정한 평균값을 나타내었으며, 평균±표준편차로 나타내었다. 통계처리는 SPSS 7.5 for windows 프로그램(Statistical Package for Social Science, Chicago, IL, USA)을 이용하여 통계처리 하였고 분산분석(analysis of variance) 및 Duncan의 다중범위검정법(Duncan's multiple range test)으로 95% 수준에서 유의성을 검정하였다.
이론/모형
Phenol성 화합물의 정량은 Folin과 Denis 방법[6]에 준하여 측정하였다. 추출물 2 ml에 5% Na2CO3 용액 240 μl를 가하고 발색 시약으로 1 N-folin ciocalteu reagent 120 μl를 넣고 잘 섞어준 뒤, 10분간 방치하여 발색시키고, 흡광도 725 nm에서 1시간 이내에 흡광도를 측정하여 gallic acid를 이용한 표준곡선으로 양을 환산하였다.
이러한 XOase를 저해하는 천연 물질을 찾기 위해 본 연구에서는 98종의 한약재로부터 물과 60% ethanol을 용매로 하여 생리활성물질을 추출하여 XOase의 저해 효과를 측정하였다. 그 결과 Table 1에서와 같이 80% 이상의 XOase 저해율을 나타낸 한약재는 감국 ethanol 추출물이 83.45%로 가장 높은 저해 활성을 나타내었으며, Cuscuta chinensis (토사자)(60.22%), Asiasarum sieboldi F. Maekawa (세신)(51.66%), Acorus gramineus (석창포)(67.8%), Aconitum pseudo-laeve var. erectum (진범)(75.23%), Thuja orientalis (측백엽)(47.27%), Polygonum aviculare (편축)(53.98%), Carthami semen (홍화자)(63.99%), Syzygium aromaticum (정향)(40.22%) 등이 비교적 높은 XOase 저해율을 나타내었다. 또한 같은 종류의 한약재에서는 물 추출물보다 ethanol 추출물에서 상대적으로 높은 XOase에 대한 저해 효과가 높게 나타났다.
초미세 분쇄가 감국의 고형분 추출 수율에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 감국 건조물을 일반 분쇄, 미세 분쇄와 초미세 분쇄로 구분하여 분쇄하고 물과 ethanol을 추출용매로 사용하여 추출한 후 각각의 고형분의 추출 수율을 비교하였다. 그 결과 Table 2에서와 같이 물보다 ethanol을 이용하는 것이 효과적이었으며, 미세 분쇄와 초미세 분쇄를 하였을 때 고형분의 추출 수율이 더욱 증가하는 것을 알 수 있었다[3, 4, 7].
위의 결과에 따라 약용식물 중에서 감국 추출물의 XOase 저해 효과가 우수하였으며, XOase 활성과 연관된 통풍억제 효과도 우수하리라 추측되었으며, 초미세 분쇄 기술을 감국에 적용하였을 때 XOase 저해 물질에 대한 추출 수율의 증가 효과를 기대할 수 있었다.
후속연구
또한 상대적으로 유용화합물의 추출 수율을 높여 상대적인 생리활성의 증대효과를 가져오기도 한다[20]. 이러한 초미세 분쇄 기술은 원료를 분쇄하는 1차 가공처리 수준을 넘어서 한약재로부터 생리활성물질의 용해도를 증진시킴으로써 기능성 식품소재나 식의약 소재로의 활용 등 고부가 가치소재로 전환을 기대할 수 있다[26].
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
감국의 XOase 저해활성을 알아보기 위한 추출로 초미세 분쇄 기술을 활용한 이유는?
감국의 유효성분을 확인한 결과 단순 고형분보다 고형분에 포함된 phenolic 성분이 XOase 저해 효과에 관여함이 입증되었다. 효율적인 추출을 위한 분쇄조건은 일반분쇄보다는 초미세 분쇄한 시료에서 추출 수율이 높아짐이 확인되었다. 추출된 감국 추출물의 XOase 저해 활성은 ethanol 추출물이 물 추출물에 비해 상대적으로 높은 저해 활성을 나타내었으며, phenolics의 첨가농도가 높아지면서 XOase에 대한 저해 활성은 농도 의존적으로 증가하는 것으로 확인되었다.
감국은 미용적인 측면에서 어떤 효과를 나타내는가?
감국에 대한 약리적 효과는 항염증 및 면역조절활성[2, 27] 등이 있는 것으로 보고되어 있다. 또한 감국은 미용적인 측면에서도 여드름과 해독, 보습효과가 있다고 알려져 있다[17]. 민간에서 약용이나 전통식품 등에 널리 이용되어 온 감국은 해열 작용이 있어 폐렴이나 기관지염 치료에 이용되어 왔으며, 두통과 현기증 완화, 피부질환 완화, 동맥경화나 고혈압 및 위염에 좋은 효능을 가지는 것으로 알려져 있다[8, 10].
통풍은 어떤 질병인가?
통풍은 핵산계 물질인 purine 대사의 이상으로 혈청 내에 요산의 농도가 높아지고, 높아진 요산 농도에 의해 침상 모양의 요산염 결정이 관절 및 신장 등에 침착되어 급성염증을 일으키며, 통증과 발열 및 관절부종을 일으키는 급성관절 질병으로 재발율이 매우 높다[14]. 통풍이 유발되게 되면 염증 반응이 동반되게 되고, 염증반응으로 인해 NO (iNOS에 의해 생산)와 PGE 2 (COX-2에 의해 생산) 및 염증반응의 전사인자인 NF-kB, TNF-α 등의 cytokine이 만들어지게 된다[23].
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