본 연구에서는 1.1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), hydroxyl radical ($^{\cdot}OH$), 그리고 superoxide radical ($O_2{^-}$) 소거능 실험을 통해 쑥부쟁이의 항산화 효과를 평가하였다. 쑥부쟁이는 에탄올로 추출한 뒤, n-hexane, methylene chloride ($CH_2Cl_2$), ethylacetate (EtOAc), 그리고 n-butanol (n-BuOH)로 분획하였다. DPPH 라디칼 소거능 실험에서 모든 추출 및 분획물이 $10-100{\mu}g/mL$의 농도에서 농도 의존적으로 라디칼 소거능이 증가하였으며, 특히 EtOAc 분획물은 가장 강한 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었다. 또한 쑥부쟁이는 $50{\mu}g/mL$ 농도에서 80% 이상의 $^{\cdot}OH$ 라디칼 소거율을 보였다. 특히 EtOAc 분획물은 $0.03{\mu}g/mL$에서 IC50 값을 나타내어 추출물과 분획물 중 가장 강한 $^{\cdot}OH$ 라디칼 소거능을 보여주었다. 또한, EtOAc 분획물은 $O_2{^-}$ 라디칼 소거능에서도 가장 강한 소거활성을 보였다. 이러한 결과는 쑥부쟁이가 산화스트레스로 인한 질병을 예방하는 천연 항산화제로서의 활용 가능성이 있음을 보여준다.
본 연구에서는 1.1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), hydroxyl radical ($^{\cdot}OH$), 그리고 superoxide radical ($O_2{^-}$) 소거능 실험을 통해 쑥부쟁이의 항산화 효과를 평가하였다. 쑥부쟁이는 에탄올로 추출한 뒤, n-hexane, methylene chloride ($CH_2Cl_2$), ethylacetate (EtOAc), 그리고 n-butanol (n-BuOH)로 분획하였다. DPPH 라디칼 소거능 실험에서 모든 추출 및 분획물이 $10-100{\mu}g/mL$의 농도에서 농도 의존적으로 라디칼 소거능이 증가하였으며, 특히 EtOAc 분획물은 가장 강한 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었다. 또한 쑥부쟁이는 $50{\mu}g/mL$ 농도에서 80% 이상의 $^{\cdot}OH$ 라디칼 소거율을 보였다. 특히 EtOAc 분획물은 $0.03{\mu}g/mL$에서 IC50 값을 나타내어 추출물과 분획물 중 가장 강한 $^{\cdot}OH$ 라디칼 소거능을 보여주었다. 또한, EtOAc 분획물은 $O_2{^-}$ 라디칼 소거능에서도 가장 강한 소거활성을 보였다. 이러한 결과는 쑥부쟁이가 산화스트레스로 인한 질병을 예방하는 천연 항산화제로서의 활용 가능성이 있음을 보여준다.
In this study, we investigated the antioxidative effects of AY by measuring 1.1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), hydroxyl radical ($^{\cdot}OH$), and superoxide radical ($O_2{^-}$) scavenging activities in vitro. AY was extracted with ethanol and then partitioned with n-hexane...
In this study, we investigated the antioxidative effects of AY by measuring 1.1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), hydroxyl radical ($^{\cdot}OH$), and superoxide radical ($O_2{^-}$) scavenging activities in vitro. AY was extracted with ethanol and then partitioned with n-hexane, methylene chloride ($CH_2Cl_2$), ethylacetate (EtOAc) and n-butanol (n-BuOH). In the DPPH radical scavenging assay, AY at concentrations of 10 to $100{\mu}g/mL$ dose-dependently increased inhibition of DPPH oxidation, with the EtOAc fraction of AY showing the highest DPPH radical scavenging activity fractions. The $^{\cdot}OH$ radical scavenging activities of the extract and four fractions of AY increased by over 80% at a concentration of $50{\mu}g/mL$. In particular, the IC50 value of the EtOAc fraction was $0.03{\mu}g/mL$, which was the lowest value among all fractions. We also found that the EtOAc fraction of AY was better at $O_2{^-}$ radical scavenging than other fractions. Taken together, these results suggest that AY, especially the EtOAc fraction, can be used as a natural antioxidant against free radicals.
In this study, we investigated the antioxidative effects of AY by measuring 1.1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), hydroxyl radical ($^{\cdot}OH$), and superoxide radical ($O_2{^-}$) scavenging activities in vitro. AY was extracted with ethanol and then partitioned with n-hexane, methylene chloride ($CH_2Cl_2$), ethylacetate (EtOAc) and n-butanol (n-BuOH). In the DPPH radical scavenging assay, AY at concentrations of 10 to $100{\mu}g/mL$ dose-dependently increased inhibition of DPPH oxidation, with the EtOAc fraction of AY showing the highest DPPH radical scavenging activity fractions. The $^{\cdot}OH$ radical scavenging activities of the extract and four fractions of AY increased by over 80% at a concentration of $50{\mu}g/mL$. In particular, the IC50 value of the EtOAc fraction was $0.03{\mu}g/mL$, which was the lowest value among all fractions. We also found that the EtOAc fraction of AY was better at $O_2{^-}$ radical scavenging than other fractions. Taken together, these results suggest that AY, especially the EtOAc fraction, can be used as a natural antioxidant against free radicals.
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문제 정의
그러나 쑥부쟁이의 활성물질이 아닌 쑥부쟁이를 추출물과 분획물을 이용한 항산화 활성 평가 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 in vitro 라디칼 소거실험을 통하여 쑥부쟁이를 추출물과 분획물의 항산화 효과를 측정하였으며, 천연 항산화제로서의 쑥부쟁이의 가능성을 평가하였다.
본 연구에서는 DPPH, ˙OH, 그리고 O2- 라디칼 소거실험을 이용하여 쑥부쟁이의 천연 항산화제로서의 이용가능성을 검토하였다. 그 결과, 쑥부쟁이 추출물 및 네가지 분획물(n-hexane, CH2Cl2, EtOAc 및 n-BuOH)은DPPH 라디칼 소거능 실험에서 모든 추출 및 분획물이 10-100 μg/mL의 농도에서 농도 의존적으로 라디칼 소거능이 증가하였으며, 특히 EtOAc 분획물은 가장 강한 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었다.
제안 방법
각 농도별 (10, 50, 100 μg/mL)로 ethanol에 희석한 시료 100 μL와 60 μM DPPH 용액100 μL를 96 well plate에 분주하여 실온에서 30분간 반응시킨 후, 540 nm에서 흡광도를 측정한다.
각 농도별 시료 500 μL, 0.1 M Tris-HCl 100 μL, 0.1 mM PMS 200 μL, 0.5 mM NBT 200 μL, 그리고 0.5 mM NADH 400 μL를 혼합한 후, 실온에 10분간 반응시켜 560nm에서 흡광도를 측정한다.
분획은 n-hexane, CH2Cl2,, EtOAc, 그리고 n-butanol, 비극성용매에서 극성용매의 순으로 진행하였고, 그 결과로 n-hexane 분획물(179.5 g), CH2Cl2, 분획물(4.4 g), EtOAc 분획물(4.2 g), n-butanol 분획물(21.8 g)을 얻었다[10].
DPPH는cystein, glutathion과 같은 함황아미노산과 L-ascorbic acid 및 Butylated hydroxyanisole 등에 의해 환원되어 탈색되므로 다양한 천연소재로부터 항산화 능력을 알아보기 위한 측정법으로 가장 쉽고 널리 알려진 방법이다[7,14]. 짙은 자색을 띄는 diphenylpicrylhydrazyl이 항산화제에 의해 diphenylpicrylhydazine으로 환원되면서 구조적인 변화로 인해 색깔이 사라지는 것을 540 nm의 파장에서 분광흡광계를 이용하여 관찰한다. 쑥부쟁이 추출물 및 분획물의 항산화 활성을 알아보기 위하여 쑥부쟁이 추출물 및 분획물(n-hexane, CH2Cl2, EtOAc 및n-BuOH)의 DPPH 라디칼 소거 효과를 확인한 결과(Fig.
쑥부쟁이 잎 1,645 g을 MeOH을 이용하여 가열하여 추출하였다. 추출용매와 함께 가열해 끓이면서 동시에 환류 냉각을 시키는 온침법을 이용하였으며, 총 8회 실시하여 393.9g의 MeOH을 추출물을 얻었고, 얻어진 MeOH 추출물로 분획을 실시하였다. 분획은 n-hexane, CH2Cl2,, EtOAc, 그리고 n-butanol, 비극성용매에서 극성용매의 순으로 진행하였고, 그 결과로 n-hexane 분획물(179.
대상 데이터
Ltd.(Ansan, South Korea)에서 구입하였다. FeSO4·7H2O는 Daejung Chemicals & Metals Co.
Ltd.(Gyeonggi-do, South Korea), Hydrogen peroxide (H2O2)는 Junsei Chemical Co. (Tokyo,Japan)에서 구입하여 사용하였다. Thiobarbituric acid(TBA)는 Acros Organics(New Jersey, USA), trichloroacetic acid(TCA)는 Kanto Chemical Co.
실험에 사용한 쑥부쟁이(Aster yomena (Kitam.) Honda: AY) 잎은 전라남도 구례에서 채집하여 사용하였다.
데이터처리
a~cMeans with the different letters are significantly different (P<0.05) by Duncan’s multiple range test.
대조군과 각 시료들로부터 얻은 실험 결과들은 평균 ± 표준편차로 나타내었고 Statistical Package for the Social Sciences (SPSS)를 이용하여 각 실험 결과로부터 ANOVA (analysis of variance)를 구한 후 Duncan's multiple test (P<0.05)를 이용하여 각 군의 평균 간의 유의성을 검정하였다.
이론/모형
·OH 라디칼 소거능은 Chung 등[12]의 방법으로 측정하였다.
DPPH 라디칼 소거능은 Hatano 등[11]의 방법에 따라 측정하였다. 각 농도별 (10, 50, 100 μg/mL)로 ethanol에 희석한 시료 100 μL와 60 μM DPPH 용액100 μL를 96 well plate에 분주하여 실온에서 30분간 반응시킨 후, 540 nm에서 흡광도를 측정한다.
O2- 라디칼 소거능은 Nishikimi 등[13]의 방법에 따라 측정하였다. 각 농도별 시료 500 μL, 0.
성능/효과
EtOAc 분획물은 시료들 중 가장 강한 O2- 라디칼 소거 효과를 보였는데, 49.26 ± 0.25 μg/mL 농도에서 IC50 값을 나타내었다.
그 결과, 쑥부쟁이 추출물 및 네가지 분획물(n-hexane, CH2Cl2, EtOAc 및 n-BuOH)은DPPH 라디칼 소거능 실험에서 모든 추출 및 분획물이 10-100 μg/mL의 농도에서 농도 의존적으로 라디칼 소거능이 증가하였으며, 특히 EtOAc 분획물은 가장 강한 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었다.
또한 쑥부쟁이는50 μg/mL 농도에서 80% 이상의 ˙OH 라디칼 소거율을 보였으며 EtOAc 분획물은 0.03 μg/mL에서 IC50 값을 나타내어 추출물과 분획물 중 가장 강한 ˙OH 라디칼 소거능을 보여주었다.
03 μg/mL에서 IC50 값을 나타내어 추출물과 분획물 중 가장 강한 ˙OH 라디칼 소거능을 보여주었다. 또한, EtOAc 분획물은 O2- 라디칼소거능에서도 가장 강한 소거활성을 보였다. 이러한 결과는 쑥부쟁이가 산화스트레스를 줄여주는 천연 항산화제로서의 잠재적인 가능성이 있음을 시사한다.
쑥부쟁이 추출 및 분획물은 50 μg/mL 농도에서 모두 80% 이상의 ·OH 라디칼 소거 효과를 나타내어 ·OH 라디칼에 대한 강력한 항산화 효과를 가지는 것을 확인하였다.
쑥부쟁이 추출물 및 분획물의 항산화 활성을 알아보기 위하여 쑥부쟁이 추출물 및 분획물(n-hexane, CH2Cl2, EtOAc 및n-BuOH)의 DPPH 라디칼 소거 효과를 확인한 결과(Fig.1), 모든 쑥부쟁이 추출 및 분획물이 10-100 μg/mL 농도에서 DPPH 라디칼 소거 효과를 나타내는 것으로확인되었다.
3은 쑥부쟁이의 O2- 라디칼 소거 효과를 보여주고 있다. 쑥부쟁이 추출물과 CH2Cl2, EtOAc, n-BuOH 분획물은 농도 의존적으로 O2- 라디칼을 소거하는 것으로 나타났다. 한편 n-hexane 분획물은 100 μ g/mL 농도에서 소거능이 나타나지 않았는데, 이는 희석한 시료 용액이 불투명한 혼탁액 상태였기 때문이라고 판단된다.
특히, 쑥부쟁이 EtOAc 분획물은 8.95 ± 0.78 μg/mL 농도에서 DPPH를 50% 소거하여 가장 강한 소거 효과를 보였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
자유라디칼이 신체에 미치는 영향은?
이와 같은 자유라디칼의 생성량과 항산화 방어 시스템의 불균형으로 인하여산화적 스트레스가 유발된다. 이와 같은 ROS와 RNS는암, 심혈관질환, 신경퇴행성질환과 같은 만성퇴행성 질환뿐만 아니라 노화에서도 중요한 역할을 하는 것으로여겨진다[2]. 이러한 산화적 스트레스를 막기 위한 방법중 하나로 항산화제가 이용되고 있으나, 합성된 항산화제에서 독성 또는 부작용이 일어난 사례가 보고되고 있다.
자유라디칼이란?
자유라디칼(free radical)은 홀전자를 가진 분자로, 일반적으로 불안정하기 때문에 체내에서 세포에 손상을 가한다. 대표적인 자유라디칼로는 활성산소(reactive oxygen species, ROS)와 활성질소(reactive mitrogen species, RNS)가 있다[1].
자유라디칼에는 무엇이 있는가?
자유라디칼(free radical)은 홀전자를 가진 분자로, 일반적으로 불안정하기 때문에 체내에서 세포에 손상을 가한다. 대표적인 자유라디칼로는 활성산소(reactive oxygen species, ROS)와 활성질소(reactive mitrogen species, RNS)가 있다[1]. 일반적으로 자유라디칼은 체내 감염원에 대한 방어 시스템과 세포 신호 전달 체계를 통해 생성된다.
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