[논문]민박쥐나물 추출물의 Caffeoylquinic Acid 정량 및 Acetylcholinesterase 활성과 Peroxynitrite 농도에 대한 효과

누그로호 아궁; 최재수; 박희준

민박쥐나물 추출물의 Caffeoylquinic Acid 정량 및 Acetylcholinesterase 활성과 Peroxynitrite 농도에 대한 효과
Quantification of Caffeoylquinic Acids and the Effect of the Cacalia hastata var. orientalis Extract on Acetylcholinesterase Activity and Peroxynitrite Concentration 원문보기

생약학회지, v.48 no.3, 2017년, pp.243 - 247

누그로호 아궁 (람붕 망쿠라트 대학교 농식품공학과) , 최재수 (부경대학교 식품영양학과) , 박희준 (상지대학교 제약공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

To find the anti-Alzheimer's activity of Cacalia hastata var. orientalis (Compositae), caffeoylquinic acids were analyzed in this plant by HPLC and the inhibitory activities of the extract on cholinesterases including acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterse (BChE) and peroxynitrite ($ONOO^-$) were assayed. Sum of caffeoylquinic acids in the 80% MeOH extract was quantitatively higher in leaves (35.8% of the extract) than in stems (3.7%). The compound, 3,5-dicaffeoylquinic acid, was contained in the highest amount in the leaf (44.32 mg/g dry weight). The $IC_{50}s$ of the 80% MeOH extract were shown to be $67.45{\mu}g/ml$ for AChE, and $8.59{\mu}g/ml$ (for $ONOO^-$), respectively, suggesting that the leaves would have the anti-Alzheimer's activity due to the high content of caffeoylquinic acids.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러므로 한국에서 국화과 식물 중 비교적 희귀한 자원인 민박쥐나물로부터 얻은 추출물의 caffeoylquinic acid류의 함량측정 및 cholinesterase 활성 및 ONOO− 억제효과를 연구하였다.
그리고 콜린에스테라제 억제활성과 ONOO− 억제활성을 조사하여 알츠하이머 질환에 대한 유효성을 밝히고자 하였다.
본 연구는 민박쥐나물의 caffeoylquinic acid의 함량측정과 콜린에스테라제 활성과 ONOO− 소거효과를 밝혀서 알츠하이머 질환에 대한 유효성 입증에 목적이 있다.
분석을 수행해 하여 그 성분 함량이 높음도 입증해 왔다. 특히 국내에 분포하고 있는 민박쥐나물(Cacalia hastata var. orientalis)을 국화과의 중요한 생물 소재로 보고 이를 이용하기 위한 연구를 하고자 하였다. 민박쥐나물로부터 성분이 분리된 바 없으나, C.

가설 설정

⁷⁾ 알츠하이머 질환은 산화적 스트레스에 따른 퇴행성신경질환(neurodegenerative disorder)에 속하며 ONOO⁻역시 알츠하이머 질환을 일으킬 수 있다.⁸⁾그러므로 천연의 신경보호효과를 일으키는 화합물들은 이 질환을 경감시킬 수 있을 것이다.

제안 방법

0.3 M NaOH에 녹인 10 μM ONOO− 용액의 존재 하에서나 없는 가운데 최종 형광 강도를 측정하였다.
HPLC 분석 − 기울기용리를 위해 두 종의 이동상을 사용 하였다.
검량선의 직선성을 확인하기 위하여 R² 값을 구하였다. 그리고, 검출과 정량의 감도 결정을 위해 LOD(limitof-detection) 및 LOQ(limit-of-quantification) 값을 측정하였다. LOD와 LOQ는 각각 S/N 법의 3과 10으로 하였다.
원액을 계대희석하여 실험에 사용하였다. 그리고, 시료용액 제조를 위하여 민박쥐나물 잎과 줄기 80% MeOH 추출물을 MeOH에 녹였으며, 이를 HPLC system에 주입하였다.
기울기용리는 0-35 min(15→65% B), 35-40 min(65% B), 40-42 min(65→100% B), 42-46 min(100% B), 46-49 min(100→15% B), and 49-55 min(15% B)로 프로그램화된 방법으로 수행하였다.
민박쥐나물의 잎과 줄기를 따로 추출물을 제조하고 4종의 caffeoylquinic acid와 CA 및 CA-Me를 포함한 6종의 화합물을 지표로 하여 동시정량하였다. 6종 지표물질의 6 농도에서 실험하여 검량선의 식을 구할 수 있었다.
그러나, 그 이외의 성분에 관한 연구는 없으므로 이 식물의 계속적인 성분에 관한 연구가 필요하다고 생각된다. 본 연구에서는 HPLC를 이용하여 caffeoylquinic acid에 속하는 성분을 지표로 하여 성분 정량하였다. 그리고 콜린에스테라제 억제활성과 ONOO⁻ 억제활성을 조사하여 알츠하이머 질환에 대한 유효성을 밝히고자 하였다.
3 M NaOH에 녹인 10 μM ONOO⁻ 용액의 존재 하에서나 없는 가운데 최종 형광 강도를 측정하였다. 산화된 DHR 123의 형광 강도는 microplate fluorescence reader FL 500(Bio-Tek Instruments Inc., Winooki, VT, USA)를 이용하여 각각 480nm와 530 nm의 excitation 및 emission 파장에서 측정하였다. 최종 형광에서 배경형광을 감하여 ONOO^- 소거활성을 결정하여, 그 데이터는 평균 ±표준편차로 나타내었다.
표준용액을 희석하여 제조한 6종의 농도에 대해 HPLC 실험을 하여 피크 면적을 얻은 후 검량선을 작성하였다. x축은 농도로서 μg/ml의 단위이고 y축은 피크 면적으로 나타내었다.

대상 데이터

Baker사(Phillipsberg, NJ, USA)에서 구입한 HPLC급 용매를 사용하였다. HPLC 데이터 분석은 Varian Star Workstation을 이용하였다. 분석에 사용한 caffeic acid는 Sigma Chemical Co.
6 mm×25 mm)이었다. HPLC 분석에 사용한 용매인 MeOH과 H₂O는 J. T. Baker사(Phillipsberg, NJ, USA)에서 구입한 HPLC급 용매를 사용하였다. HPLC 데이터 분석은 Varian Star Workstation을 이용하였다.
최종 형광에서 배경형광을 감하여 ONOO^- 소거활성을 결정하여, 그 데이터는 평균 ±표준편차로 나타내었다. L-penicillamine을 본 검색의 양성 대조약물로 사용하였다.
Peroxynitrite 소거활성 실험에 사용한 diethylenetriaminepentaacetic acid(Sigma Chemical Co., Louis, MO, USA), dihydrorhodamine 123 (Molecular Probes, Eugene, OR, USA), ONOO− (Cayman Chemicals Co., Ann Arbor, MI, USA)는 각각 해당회사로 부터 구입한 것을 사용하였다.
고정상 컬럼은 Shiseido Capcell C18 column의 역상컬럼(ODS)이었다. 검출을 위한 자외선은 254 nm의 파장을 사용하였으며 컬럼온도는 40^oC 로 고정하였고, 흐름속도는 1.0 ml/min로 하였다.
약간 변형하여 AChE와 BChE의 활성을 측정하였다. 두 활성의 측정을 위해 acetylcholine과 butyrylcholine을 기질로 사용하였다. 100 mM sodium phosphate buffer(pH 8.
식물재료 − 민박쥐나물(C. hastata var. orientalis, Compositae)는 대관령에서 2016년 7월 중 채집하였다.
표준용액과 시료용액의 제조 − 3-Caffeoylquinic acid(3-CQ, 1), caffeic acid(CA, 2), 5-caffeoylquinic acid(5-CQ, 3), 3,5-dicaffeoylquinic acid(3,5-DQ, 4), 3,4-dicaffeoylquinic acid(3,4-DQ, 5), caffeic acid methyl ester(CA-Me, 6)를 표준용액 제조를 위한 지표물질로 사용하였다.

데이터처리

최종 형광에서 배경형광을 감하여 ONOO- 소거활성을 결정하여, 그 데이터는 평균 ±표준편차로 나타내었다.

이론/모형

ONOO− 소거활성 − ONOO− 소거활성은 Kooy 등의 방법을14) 이용하여 측정하였다.

성능/효과

2) 결론적으로, 본 실험을 통하여 민박쥐나물 추출물 중 caffeoylquinic acid 함량을 밝혔을뿐 아니라 AChE에 대한 억제활성 및 ONOO− 에 대한 활성을 밝혔으므로 민박쥐나물의 알츠하이머 질환에 대한 유효성을 예견하였다.
7) 알츠하이머 질환은 산화적 스트레스에 따른 퇴행성신경질환(neurodegenerative disorder)에 속하며 ONOO− 역시 알츠하이머 질환을 일으킬 수 있다.
x 축은 농도(μg/ ml)이고 y 축은 피크 면적을 나타낸 것이다. 검량선들은 R²값이 0.999 이상이었으므로 직선성이 양호하였고 LOD와 LOQ의 값이 매우 낮으므로 분석정량을 위한 감도가 매우우수함을 확인하였다. 이러한 결과를 Table I에 나타내었다.
소거효과를 밝혀서 알츠하이머 질환에 대한 유효성 입증에 목적이 있다. 민박쥐나물 잎 추출물은 줄기 추출물에 비하여 caffeoylquinic acid 성분의 함량이 훨씬 높았다. 추출물 중 caffeoylquinic acid 의 함량은 잎 추출물 중 35.
3,4-DQ와 3,5-DQ 비교에 있어서도 3,5-DQ 함량이 높은 것으로 보아 3,5-DQ가 화학적으로 더 안정한 화합물로 예상된다. 총함량에서 있어서는 추출물 중 이들 화합물이 약 36%를 차지하여매우 높은 함량으로 확인되었다.
민박쥐나물 잎 추출물은 줄기 추출물에 비하여 caffeoylquinic acid 성분의 함량이 훨씬 높았다. 추출물 중 caffeoylquinic acid 의 함량은 잎 추출물 중 35.8%, 줄기 추출물 중 3.7%를 차지하였다. 3,5-DQ는 잎에서 44.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	알츠하이머 질환은 무엇인가?	알츠하이머 질환은 노령층에서 나타나는 신경퇴행성 질환으로서 치매의 대부분을 차지하는 질환이다. 지속적인 스트레스로 뇌 중에서도 기억, 인지, 감각, 운동 등을 담당하는 해마에 손상을 받게 되면 이러한 질환이 발생되기 쉽다.
	알츠하이머 질환의 발병 원인에는 어떤 가설이 존재하는가?	지속적인 스트레스로 뇌 중에서도 기억, 인지, 감각, 운동 등을 담당하는 해마에 손상을 받게 되면 이러한 질환이 발생되기 쉽다.1) 알츠하이머 질환의 발병 원인에 있어서는 정확히 알려져 있지 않지만 amyloid β 설과 콜린효능설이 존재하고 있다. Amyloid β 설은 산화적 스트레스가 지속되면 amyloid β 축적이 일어나 이것이 신경세포독성을 일으키는 것을 말한다.
	알츠하이머 질환은 어디에 손상을 받게 되면 발생하기 쉬운가?	알츠하이머 질환은 노령층에서 나타나는 신경퇴행성 질환으로서 치매의 대부분을 차지하는 질환이다. 지속적인 스트레스로 뇌 중에서도 기억, 인지, 감각, 운동 등을 담당하는 해마에 손상을 받게 되면 이러한 질환이 발생되기 쉽다.1) 알츠하이머 질환의 발병 원인에 있어서는 정확히 알려져 있지 않지만 amyloid β 설과 콜린효능설이 존재하고 있다.

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표제어: PCR

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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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