몽골산 I. bungei를 80% 메탄올로 침지 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, EtOAc 및 n-BuOH의 유기용매를 활용하여 순차 분획을 실시하였고, 얻어진 결과물에 대하여 총 페놀함량, DPPH, $ABTS^+$ 라디칼 소거능 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 평가하였다. DPPH 라디칼 소거활성은 페놀성 화합물의 함량이 높은 EtOAc 가용 분획물에서 $IC_{50}$ 값이 $148.7{\pm}1.6{\mu}g/mL$으로 우수한 DPPH 라디칼 소거 활성을 확인하였고, $ABTS^+$ 라디칼 소거활성 역시 I. bungei의 EtOAc 가용 분획물에서 $IC_{50}$ 값이 $27.8{\pm}0.9{\mu}g/mL$의 매우 우수한 라디칼 소거활성을 확인하였고, 다량 존재하는 페놀성 화합물과 라디칼 소거활성의 관련성을 나타내었다. 또한 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 평가한 결과 EtOAc 가용 분획물에서 $IC_{50}$값은 $4.6{\pm}0.1{\mu}g/mL$의 강력한 저해활성을 나타내었으며, 이는 양성 대조군인 acarbose의 $IC_{50}$ 값인 $473.2{\pm}5.5{\mu}g/mL$과 비교했을 때 매우 우수한 활성을 나타내었으며, 다양한 화합물이 함유된 상태의 추출물 시료를 단일물질로 정제할 경우 더욱 우수한 활성의 화합물이 존재할 가능성을 기대하게 한다. 향후 이들 추출물의 활성물질 동정을 통한 활성 기작에 대한 연구가 필요하며, 본 연구결과로 보다 우수한 라디칼 소거활성 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 가지는 새로운 천연 기능성 소재 발굴을 위한 기초자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.
몽골산 I. bungei를 80% 메탄올로 침지 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, EtOAc 및 n-BuOH의 유기용매를 활용하여 순차 분획을 실시하였고, 얻어진 결과물에 대하여 총 페놀함량, DPPH, $ABTS^+$ 라디칼 소거능 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 평가하였다. DPPH 라디칼 소거활성은 페놀성 화합물의 함량이 높은 EtOAc 가용 분획물에서 $IC_{50}$ 값이 $148.7{\pm}1.6{\mu}g/mL$으로 우수한 DPPH 라디칼 소거 활성을 확인하였고, $ABTS^+$ 라디칼 소거활성 역시 I. bungei의 EtOAc 가용 분획물에서 $IC_{50}$ 값이 $27.8{\pm}0.9{\mu}g/mL$의 매우 우수한 라디칼 소거활성을 확인하였고, 다량 존재하는 페놀성 화합물과 라디칼 소거활성의 관련성을 나타내었다. 또한 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 평가한 결과 EtOAc 가용 분획물에서 $IC_{50}$값은 $4.6{\pm}0.1{\mu}g/mL$의 강력한 저해활성을 나타내었으며, 이는 양성 대조군인 acarbose의 $IC_{50}$ 값인 $473.2{\pm}5.5{\mu}g/mL$과 비교했을 때 매우 우수한 활성을 나타내었으며, 다양한 화합물이 함유된 상태의 추출물 시료를 단일물질로 정제할 경우 더욱 우수한 활성의 화합물이 존재할 가능성을 기대하게 한다. 향후 이들 추출물의 활성물질 동정을 통한 활성 기작에 대한 연구가 필요하며, 본 연구결과로 보다 우수한 라디칼 소거활성 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 가지는 새로운 천연 기능성 소재 발굴을 위한 기초자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.
In a continuing screening of selected medicinal plants native to Mongolia, the antioxidant and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activities of methanol extract of Iris bungei were investigated. After extraction with 80% of methanol, the methanol fraction was further extracted with n-hexan...
In a continuing screening of selected medicinal plants native to Mongolia, the antioxidant and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activities of methanol extract of Iris bungei were investigated. After extraction with 80% of methanol, the methanol fraction was further extracted with n-hexane, EtOAc and n-BuOH in order to obtain four different solvent-soluble fractions, namely n-hexane-soluble, EtOAc-soluble, n-BuOH-soluble and $H_2O$ residue. The antioxidant properties were evaluated by radical scavenging assay using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) ($ABTS^+$) radicals. The anti-diabetic efficacy of I. bungei extract was investigated by ${\alpha}$-glucosidase assay. All tested samples showed dose-dependent radical scavenging and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activities. Among the tested extracts, the EtOAc-soluble fractions showed the greatest radical scavenging activity and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory properties among other solvent-soluble fractions. This result suggested that there was a significant relationship between the total phenolic content and biological efficacy. Thus, I. bungei extract might be considered as a new potential source of natural antioxidant and as a ${\alpha}$-glucosidase inhibitory source. A more systematic investigation of this biomass sill be performed for further investigation of activity against antioxidative and anti-diabetic effects.
In a continuing screening of selected medicinal plants native to Mongolia, the antioxidant and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activities of methanol extract of Iris bungei were investigated. After extraction with 80% of methanol, the methanol fraction was further extracted with n-hexane, EtOAc and n-BuOH in order to obtain four different solvent-soluble fractions, namely n-hexane-soluble, EtOAc-soluble, n-BuOH-soluble and $H_2O$ residue. The antioxidant properties were evaluated by radical scavenging assay using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) ($ABTS^+$) radicals. The anti-diabetic efficacy of I. bungei extract was investigated by ${\alpha}$-glucosidase assay. All tested samples showed dose-dependent radical scavenging and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activities. Among the tested extracts, the EtOAc-soluble fractions showed the greatest radical scavenging activity and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory properties among other solvent-soluble fractions. This result suggested that there was a significant relationship between the total phenolic content and biological efficacy. Thus, I. bungei extract might be considered as a new potential source of natural antioxidant and as a ${\alpha}$-glucosidase inhibitory source. A more systematic investigation of this biomass sill be performed for further investigation of activity against antioxidative and anti-diabetic effects.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 I. bungei전초 추출물과 각종 유기용매를 이용한 각 분획물에 대하여 DPPH, ABTS+ 라디칼 소거 및 α-glucosidase 저해활성을 평가하여 우수한 활성을 확인하였기에 그 결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
α-Glucosidase 저해능은 Eom(25) 등이 행한 방법을 변형하여 효소-기질반응을 이용한 분광학적 방법으로 측정하였다.
80% MeOH 추출물과 유기용매를 이용한 각 분획물을 대상으로 라디칼 소거활성 및 α-glucosidase 저해활성 평가를 수행하였다.
몽골산 I. bungei를 80% 메탄올로 침지 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, EtOAc 및 n-BuOH의 유기용매를 활용하여 순차 분획을 실시하였고, 얻어진 결과물에 대하여 총 페놀함량, DPPH, ABTS+ 라디칼 소거능 및 α-glucosidase 저해활성을 평가하였다.
몽골산 I. bungei의 80% MeOH 추출물 및 가용 분획물에 대하여 2,2'-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid(ABTS+) radical 소거능을 Re(24)의 방법을 변형하여 다음과 같이 측정하였다.
반응 후 기질인 1 mM p-NPG 100 μL를 첨가한 후 5분간 반응시키고 405nm에서 ELISA reader를 이용하여 흡광도를 측정함으로써 기질로부터 유리되어 나오는 p-nitrophenol을 측정하였다.
대상 데이터
1 g)을 물에 현탁하여 비극성 용매인 n-hexane으로 먼저 분획한 후 수층을 다시 ethyl acetate(EtOAc)와 n-butyl alcohol(n-BuOH)을 이용하여 각각 순차적으로 3회 분획하였다. 각 용매추출 분획물을 감압 농축하여 건조 시킨 후 각각 n-hexane 가용 분획물(93.0g), EtOAc 가용 분획물(101.1 g), n-BuOH 가용 분획물(333.4g), H2O 가용 분획물(195.1 g)을 각각 얻었다(Fig. 1). 80% MeOH 추출물과 유기용매를 이용한 각 분획물을 대상으로 라디칼 소거활성 및 α-glucosidase 저해활성 평가를 수행하였다.
본 실험에 사용된 시료는 몽골 울란바토르에서 2015년 10월에 채취 후 음건한 Iris bungei를 사용하였다. 표본시료는 대구대학교의 식품공학과 천연물 화학실험실에 보관하고 있다.
데이터처리
Mean separation within columns of respective seasons by Duncan’s multiple range test at p=0.05.
실험결과는 SPSS package program(version 20.0, SPSSInc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 평균과 표준편차를 구하였으며 실험군간 차이의 유의성은 one-way ANOVA에 의하여 p<0.05 수준에서 검증하였다.
이론/모형
몽골산 I. bungei의 80% MeOH 추출물 및 분획물의 전자공여능은 Blois 방법(23)에 따라 측정하였다. 각 시료용액에 120 μL에 0.
총 페놀성 화합물의 함량은 Folin-Denis 방법(22)에 따라 측정하였으며, 추출물 혹은 분획물을 1.0 mg/mL 농도로 조제한 후, 시료 50 μL와 Folin-Denis 시액 50 μL, 0.7 M 탄산나트륨 포화용액 50 μL를 차례로 넣은 다음 이것을 잘 혼합하여 실온에서 60분 방치한 후 UV/VIS 분광광도계로 750 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 표준물질은 gallic acid를 이용하여 표준곡선을 작성하여 양을 환산하였다.
성능/효과
DPPH 라디칼 소거활성은 페놀성 화합물의 함량이 높은 EtOAc 가용 분획물에서 IC50 값이 148.7±1 .6 μg/mL으로 우수한 DPPH 라디칼 소거 활성을 확인하였고, ABTS+ 라디칼 소거활성 역시 I. bungei의 EtOAc 가용 분획물에서 IC50 값이 27.8±0.9 μg/mL의 매우 우수한 라디칼 소거활성을 확인하였고, 다량 존재하는 페놀성 화합물과 라디칼 소거활성의 관련성을 나타내었다.
I. bungei를 80% MeOH로 추출 후 유기용매를 이용하여 분획 후 가용 분획물에 대하여 α-glucosidase 저해 활성을 평가한 결과, Table 4에서 나타낸 것처럼 80% MeOH 추출물의 IC50 값이 21.7±1.3 μg/mL의 매우 우수한 효소 저해활성을 나타내었고, 총 페놀함량이 가장 높은 EtOAc 가용분획물의 IC50 값이 4.6±0.1 μg/mL로, 양성대조군인 acarbose(IC50 값=473.2±5.5 μg/mL)보다 100배 이상의 우수한 α-glucosidase 저해활성을 확인하였다.
Table 2에서 나타낸 것처럼 건조된 I. bungei 추출물 및 각 유기용매 분획에 대해서 DPPH 라디칼 소거활성은 80% MeOH 추출물의 IC50 값은 173.2±16.8 μg/mL의 라디칼 소거활성을 나타내었으며, 특히 EtOAc 가용 분획물의 IC50값이 148.7±1.6 μg/mL의 가장 우수한 라디칼 소거활성을 나타내었다.
다음으로 H2O 및 n-hexane 가용 분획물에서 각 IC50 값 6.7±0.4 μg/mL, 14.3±0.6 μg/mL의 저해활성을 나타났으며, n-BuOH 가용 분획물에서는 >200 μg/mL로 상대적으로 낮은 α-glucosidase 저해 활성을 확인하였다.
또한 n-hexane 및 H2O 가용 분획물에서 IC50값이 각각 310.4±1.1 μg/mL와 217.6±12.6 μg/mL의 EtOAc가용 분획물 보다 상대적을 약한 라디칼 소거활성을 나타내었다.
또한 n-hexane 및 H2O 가용분획물에서는 각각 1 g당 8.0±1.2 mg, 10.5±1.4 mg을 총페놀함량을 나타내었으며, n-BuOH 가용 분획물에서는 상대적으로 가장 낮은 페놀 함유량 3.9±0.5 mg/g을 나타내는 것으로 확인되었다.
몽골산 I. bungei 추출물 및 각 분획물에 함유하고 있는 총 페놀성 화합물의 함량을 Table 1에 나타내었으며, 80% MeOH 추출물은 1 g당 13.5±1.1 mg을 함유하는 것을 확인 하였으며 EtOAc 가용 분획물에서는 31.0±2.2 mg의 가장 높은 총페놀함량을 나타내었다.
항산화 활성평가에 광범위 하게 사용되는 ABTS+ 라디칼을 활용한 활성 평가에서 Table 3에서 나타낸 것처럼 몽골산 I. bungei의 80% MeOH 추출물 IC50 값이 50.9±1.9 μg/mL의 ABTS+ 라디칼 소거활성을 확인하였으며, 각 분획물중에서도 특히 EtOAc 가용 분획물의 IC50 값이 27.8±0.9 μ g/mL로 우수한 ABTS+ 라디칼 소거활성을 확인하였다.
후속연구
0 μg/mL의 라디칼 소거활성이 나타났고, n-hexane 및 n-BuOH 가용 분획물에서는 IC50 값이 200μg/mL 이상으로 상대적으로 낮은 라디칼 소거활성을 나타내었다. Table 1에서 나타난 것처럼 총 페놀 함량이 상대적으로 높은 EtOAc 가용 분획물에서 ABTS+ 라디칼 소거활성이 우수한 물질의 존재가 시사 되었으며, 향후 EtOAc 가용 분획물에 대하여 단일물질의 분리 동정 및 활성 물질의 탐색이 필요하다고 사료된다. 최근 연구에서 몽골에 흔히 자생하는 식물인 Agriophyllum squarrosum의 씨앗 추출물에서 우수한 ABTS+ 라디칼 소거활성을 나타냄이 확인되었으며(29), 본 연구의 결과는 라디칼 소거능이 우수한 몽골산 식물의 추가적인 연구자료로 활용이 가능할것으로 사료된다.
또한 α-glucosidase 저해활성을 평가한 결과 EtOAc 가용 분획물에서 IC50 값은 4.6±0.1 μg/mL의 강력한 저해활성을 나타내었으며, 이는 양성 대조군인 acarbose의 IC50 값인 473.2±5.5 μg/mL과 비교했을 때 매우 우수한 활성을 나타내었으며, 다양한 화합물이 함유된 상태의 추출물 시료를 단일물질로 정제할 경우 더욱 우수한 활성의 화합물이 존재할 가능성을 기대하게 한다.
최근 연구에서 우수한 DPPH 라디칼 소거활성을 나타낸 몽골에 자생하는 약용 식물인 Dracocephalum foetidum의 지상부 추출물로부터 우수한 라디칼 소거 활성 성분이 분리되었다(27). 또한 몽골 전통약용 식물인 바디풀(Leptopyrumfumarioides L.) 추출물에서도 우수한 DPPH 라디칼 소거활성이 나타났으며 활성 성분이 분리 동정되었으며(28), 본 연구결과는 몽골산 자생식물 중 라디칼 소거 활성을 나타내는 추가 자료로서 향후 물질 분리를 통한 활성성분의 구조 동정이 필요하다고 사료된다.
이전의 연구로 부터 몽골 약용 식물인 Ferula mongolica의 뿌리 추출물에서 우수한 α-glucosidase 저해활성을 나타내는 활성 성분이 분리 및 동정되었으며(17), 본 연구에서 얻어진 결과인 우수한 α-glucosidase 저해 활성을 가진 몽골산 I. bungei의 EtOAc 가용 분획물로 부터 활성물질의 분리 및 구조결정을 통해 활성 및 활성기작평가가 필요하다고 사료된다.
Table 1에서 나타난 것처럼 총 페놀 함량이 상대적으로 높은 EtOAc 가용 분획물에서 ABTS+ 라디칼 소거활성이 우수한 물질의 존재가 시사 되었으며, 향후 EtOAc 가용 분획물에 대하여 단일물질의 분리 동정 및 활성 물질의 탐색이 필요하다고 사료된다. 최근 연구에서 몽골에 흔히 자생하는 식물인 Agriophyllum squarrosum의 씨앗 추출물에서 우수한 ABTS+ 라디칼 소거활성을 나타냄이 확인되었으며(29), 본 연구의 결과는 라디칼 소거능이 우수한 몽골산 식물의 추가적인 연구자료로 활용이 가능할것으로 사료된다.
5 μg/mL과 비교했을 때 매우 우수한 활성을 나타내었으며, 다양한 화합물이 함유된 상태의 추출물 시료를 단일물질로 정제할 경우 더욱 우수한 활성의 화합물이 존재할 가능성을 기대하게 한다. 향후 이들 추출물의 활성물질 동정을 통한 활성 기작에 대한 연구가 필요하며, 본 연구결과로 보다 우수한 라디칼 소거활성 및 α-glucosidase 저해활성을 가지는 새로운 천연 기능성 소재 발굴을 위한 기초자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
활성산소종의 종류는?
자외선, 흡연, 매연, 약물 및 방사선 등의 요인으로 인해 인체 내에서는 과도한 양의 superoxide(O2-), nitric oxide(NO),nitrogen dioxide(NO2), hydroxyl(OH), peroxynitrite(ONOO-) 등과 같은 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)이 생성되어 생체 내에서 산화를 유발시키며(1), 이로 인한 과도한 산화적 스트레스는 세포 구성성분인 지질, 단백질, 당, DNA 등에 비 선택적, 비가역적 파괴를 촉진하게 된다. 산화적 스트레스는 인체의 노화를 촉진시키며 이로 인해 암, 뇌질환, 심혈관계질환, 피부질환 등의 산화에 의한 각종 질병을 유발한다(2-5).
항산화물질이란?
산화적 스트레스는 인체의 노화를 촉진시키며 이로 인해 암, 뇌질환, 심혈관계질환, 피부질환 등의 산화에 의한 각종 질병을 유발한다(2-5). 생체내에서 활성산소종이나 자유라디칼을 제거하여 노화방지, 성인병 예방 등의 기능을 나타내는 화학물질을 항산화물질이라고 하며, butylated hydroxy toluene(BHT) 및 butylated hydroxy anisol(BHA) 등의 합성 항산화제가 개발되어 광범위하게 사용되었으나(6,7), 이들 합성화학 항산화물질은 암 및 지질대사 불균형 등의 심각한 부작용이 보고되어 사용을 제한하고 있는 실정이다(8).
마우스의 암세포에 대해 우수한 세포독성을 나타낸 Iris bungei 씨앗으로 부터 분리 동정 된 물질은?
최근 연구에서 I. bungei 씨앗으로 부터 마우스의 암세포에 대해서 우수한 세포독성을 나타내는 benzoquinone 유도체 화합물이 분리 동정되었다(19). 또한 I.
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