[논문]추출 방법에 따른 여정실의 최종당화산물 생성 저해 및 라디칼 소거 활성

정윤희; 김서윤; 정경한; 김태훈

doi:10.6116/kjh.2018.33.4.95.

추출 방법에 따른 여정실의 최종당화산물 생성 저해 및 라디칼 소거 활성
Anti-Glyaction and Radical Scavenging Activities of Ligustri Fructus by Extraction Method 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.33 no.4, 2018년, pp.95 - 100

정윤희 (대구대학교 식품공학과) , 김서윤 (대구대학교 식품공학과) , 정경한 (대구대학교 식품공학과) , 김태훈 (대구대학교 식품공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : Ligustri Fructus has been used since ancient times as a medicinal usages in folk medicines against antitumor purpose. Many biological active constituents have been identified from this biomass such as several terpenoids and lignans. In current study, the properties of antioxidant and anti-diabetic complications using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)($ABTS^+$) radicals scavenging, and advanced glycation end products (AGEs) inhibition assays were evaluated by different extraction methods of Ligustri Fructus. Methods : In present continuing research for development of bioactive natural ingredients, antioxidant and AGEs formation inhibitory capacities of Ligustri Fructus extracts using different organic solvents were prepared and the biological potentials were investigated using in vitro bioassays. Antioxidant properties were evaluated employing radical scavenging assays using DPPH and $ABTS^+$ radicals. In addition, the anti-diabetic complications effects of Ligustri Fructus extracts were tested via AGEs formation inhibitory assay. The total phenolic contents were determined using a spectrophotometric method. Results : All the tested extracts exhibited dose-dependent radical scavenging and AGEs formation inhibitory activities. Among the tested samples, hot water extract of Ligustri Fructus was showed the most potent activity with $IC_{50}$ value of $494.8{\pm}6.7{\mu}g/m{\ell}$ against DPPH radical scavenging assay. Also, $ABTS^+$ radical scavenging activity of hot water extract was higher than those of other extracts. In addition, AGEs formation inhibitory effects of each extacts and total phenolic contents were evaluated. Conclusions : These results suggested that Ligustri Fructus can be considered as a new effective source of natural antioxidant and anti-diabetic complications resources.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이전 연구에서 여정실로부터 triterpenoid, secoiridoid 및 lignan류의 화합물들이 분리 및 동정 되었으며¹³⁾, 그 중 triterpenoid 화합물인 oleanolic acid는 우수한 항종양 활성을 나타내었다¹⁴⁾. 본 연구에서는 여정실을 극성별 유기용매 및 증류수를 활용하여 추출 한 후 항산화 활성과 관련된 DPPH 및 ABTS⁺ 라디칼 소거활성 평가와 당뇨합병증 관련된 최종당화산물 생성 저해활성 평가를 수행하였으며, 여정실의 열수 추출물에서 우수한 활성이 나타나 그 결과를 보고 하고자 한다.

제안 방법

건조된 여정실을 다양한 유기용매 및 열수추출 방법을 활용한 추출방법으로 얻어진 추출물에 대하여 항산화 활성과 관련된 총 페놀 함량 측정, DPPH 및 ABTS⁺ 라디칼 소거활성 평가와 당뇨합병증 활성과 관련된 최종당화산물 생성 저해활성 평가를 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다.

대상 데이터

본 실험에 시료로 사용한 여정실(Ligustri Fructus)은 전라남도 목포에서 2015년 9월에 채취한 건조된 여정실을 사용하였다. 표본시료는 대구대학교의 식품공학과 천연물화학 실험실에 보관하고 있으며, 본 실험에서 사용된 1,1- diphenyl2 - p ic r y lh y d r a z y l (D P P H ) , 2 , 2 '- a z in o b is - 3 - ethylbenzothiazoline- 6-sulfonic acid(ABTS⁺), bovine serum albumin(BSA), (+)-catechin, aminoguanidine, gallic acid 및 추출에 사용된 acetone, ethyl alcohol, methyl alcohol의 기타 시약은 Sigma-Aldrich Chemical Co.
본 실험에 시료로 사용한 여정실(Ligustri Fructus)은 전라남도 목포에서 2015년 9월에 채취한 건조된 여정실을 사용하였다. 표본시료는 대구대학교의 식품공학과 천연물화학 실험실에 보관하고 있으며, 본 실험에서 사용된 1,1- diphenyl2 - p ic r y lh y d r a z y l (D P P H ) , 2 , 2 '- a z in o b is - 3 - ethylbenzothiazoline- 6-sulfonic acid(ABTS⁺), bovine serum albumin(BSA), (+)-catechin, aminoguanidine, gallic acid 및 추출에 사용된 acetone, ethyl alcohol, methyl alcohol의 기타 시약은 Sigma-Aldrich Chemical Co.(St. Louis, MO, USA)에서 구입하여 사용하였다.

이론/모형

건조된 여정실 추출물의 전자공여능은 Blois 방법¹⁶⁾에 따라 측정하였다. 각 시료용액에 120 ㎕에 0.
총 페놀 함량은 Folin-Denis 방법¹⁵⁾에 따라 측정하였으며, 추출물을 1.0 ㎎/㎖ 농도로 조제한 후, 시료 50 ㎕와 FolinDenis 시액 50 ㎕, 0.7 M 탄산나트륨 포화용액 50 ㎕를 차례로 넣은 다음 이것을 잘 혼합하여 실온에서 60분 방치한 후 UV/VIS 분광광도계로 750 ㎚에서 흡광도를 측정하였으며, 표준물질은 gallic aicd를 이용하여 표준곡선을 작성하여 양을 환산하였다.

성능/효과

1. 여정실의 hot water 추출물에서 총 페놀 함량이 112.6±1.2 ㎎ GAE/g으로 상대적으로 가장 많은 페놀성 화합물들의 함유되어 있음을 확인하였고, DPPH 라디칼 소거 활성 평가에도 역시 열수 추출물에서 IC₅₀값이 494.8±6.7 ㎍/㎖으로 다른 유기용매로 추출한 여정실 추출물보다 상대적으로 우수한 DPPH 라디칼 소거활성이 나타났다.
2. 항산화 활성과 관련된 ABTS+ 라디칼 소거활성 평가에서는 여정실 열수 추출물에의 IC₅₀값이 129.7±2.5 ㎍/㎖로 가장 우수한 활성을 나타났다.
3. 최종당화산물 생성 저해활성 평가에서는 열수 추출물 > 80% acetone 추출물 > 80% MeOH 추출물 > 80% EtOH 추출물 순서의 최종당화산물 생성 저해활성을 확인하였으며, 그 중 열수 추출물의 IC50값이 143.9±7.7 ㎍/㎖로 가장 우수한 활성을 나타내었다.
이상의 연구 결과로부터 여정실의 추출방법별 추출물에서 우수한 항산화 및 항당뇨합병증 활성을 확인하였으며, 가장 우수한 활성을 나타낸 열수 추출물을 대상으로 각종 칼럼크로마토그래피 및 기기분석을 활용하여 안전하고 부작용이 없는 천연 물질 동정 연구가 수행 및 활성 기작 연구를 통하여 천연물 유래의 기능성 신소재 개발의 가능성이 있을 것으로 기대 된다.

후속연구

또한 당뇨합병증과 관련되어 활성산소종에 의해 최종당화산물 생성이 증가가 보고가 되었으며⁹⁾, 여정실 열수 추출물에서 우수한 라디칼 소거활성이 나타냄에 따라 최종당화산물 생성 저해활성 역시 다른 유기용매 보다 열수를 활용한 추출물에서 우수한 저해활성이 나타났다. 이상의 연구 결과 유기용매를 활용하여 추출한 여정실 추출물 보다 열수추출 방법을 활용한 추출물에서 총 페놀 함량, DPPH 및 ABTS⁺ 라디칼 소거활성 및 최종당화산물 생성 저해활성에서 가장 우수한 활성을 나타냈으며, 향후 각종 칼럼크로마토그래피 및 기기분석을 활용하여 여정실 열수 추출물에 함유하고 있는 항산화 및 항당뇨합병증에 유효한 활성 성분의 분리 정제 및 구조 동정에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	현재 사용되는 대표적인 최종당화산물의 생성저해제에는 어떠한 것들이 있는가?	또한 고혈당과 단백질의 비효소적 당화과정으로부터 생성되는 최종당화산물은 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 의해 체내에서 생성이 가속화되면, 세포표면의 최종당화산물 수용체와 결합함으로써 활성산소종의 생성을 유발하여 당뇨합병증을 유도한다6). 이러한 접근방법을 기초로 하여 현재까지 알려진 대표적인 저해제로는 aminoguanidine, pyridoxamine, ALT-711등이 보고되어져 있으나7,8) 임상 실험에서 독성으로 인하여 이들 저해제를 대체하기 위한 천연물 유래의 부작용이 없는 최종당화산물 생성 저해 물질의 개발이 필요한 시점이다9). 최근의 천연물 유래의 최종당화산물 생성 저해제에 관한 연구가 활발히 진행 중이며, 그 중 갈근(Pueraria lobata)에 함유되어 있는 flavonoid 화합물들이 최종당화산물의생성을 효과적으로 저해하는 것으로 보고 되었고10), 또한 상황버섯(Phellinus linteus) 추출물에서 분리된 stilbenoid류 화합물이 우수한 최종당화산물 생성 저해활성을 나타내는 것이 보고 되었다11).
	여정실이란 무엇인가?	여정실(Ligustri Fructus)은 물푸레나무과(Oleaceae)에 속하는 상록관목으로, 광나무라고도 불리는 여정자의 과실로서 우리나라에서는 주로 남부 지방의 산속에서 자생하며 그 외에도 중국, 일본 및 대만 등 아시아의 전 지역에서 널리 분포한다12). 이전 연구에서 여정실로부터 triterpenoid, secoiridoid 및 lignan류의 화합물들이 분리 및 동정 되었으며13), 그 중 triterpenoid 화합물인 oleanolic acid는 우수한 항종양 활성을 나타내었다14).
	당뇨합병증의 대표적인 기전에는 어떠한 것들이 있는가?	최근의 생활수준의 향상으로 인한 식습관의 변화로 현대인들의 대사성 질환 중 당뇨병 및 당뇨합병증 발병률이 증가하고 있으며, 이로부터 동맥경화, 신경장애, 망막병증, 고혈압 및 심근경색 등의 질병이 연관되어 짐이 보고되어있다1). 당뇨합병증의 대표적인 기전은 알도즈 환원효소(aldose reductase, AR) 경로의 이상, protein kinase C(PKC)와 신장 조직 내 여러 세포와 작용하는 성장인자나 cytokine의 활성화로 인한 세포외기질 단백의 축적 및 최종당화산물(advanced glycation end products, AGEs)의 생성 증가가 보고되어 있다2). 특히, 최종당화산물은 고혈당의 조건에서 환원당과 단백질의 비효소적 반응에 형성되며, 한번 생성되면 분해가 어려워 다시 정상혈당으로 회복되어도 분해되지 않고 혈액 단백질 등 여러조직에 결합하여 장기손상을 유발 한다3).

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저자의 다른 논문 :

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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