[논문]울금(Curcuma longa L.) 추출물의 산화억제 및 질소산화물 소거활성

오다영; 김한수

doi:10.12925/jkocs.2019.36.1.13

울금(Curcuma longa L.) 추출물의 산화억제 및 질소산화물 소거활성
Evaluation of Oxidation Inhibition and Nitrogen Oxide Scavenging Activity from Curcuma longa L. Extracts 원문보기

Journal of the Korean Applied Science and Technology = 한국응용과학기술학회지, v.36 no.1, 2019년, pp.13 - 22

초록
AI-Helper

울금(Curcuma longa L.)의 산화억제 및 질소산화물 소거활성 등 기능성 소재로서 활용 가능성을 검토한 결과, 프로안토시아니딘(proanthocyanidin) 함량은 $69.000{\pm}2.737mg$ catechin equivalents (CE)/g dry weight으로 확인되었으며, 증류수(distilled water, DW), 70% 에탄올 및 노르말 부탄올(n-butanol)의 3가지 용매를 사용한 추출 수율은 DW (17.11%), 70% 에탄올(15.26%), 노르말 부탄올(4.12%) 순으로 관찰되었다. 총 플라보노이드(total flavonoid) 함량은 DW, 70% 에탄올 및 노르말 부탄올에서 각각 0.032, 0.512 및 2.221 mg quercetin equivalents (QE)/g의 함량으로 나타났고, 노르말 부탄올에서는 유의적인 차이를 보이며 높게 관찰되었다(p<0.05). Nitric oxide (NO) 라디칼 소거 활성은 농도 별(0.2~0.8 mg/mL) DW에서 15.64~26.20%, 70% 에탄올 10.52~20.76%, 노르말 부탄올에서 13.39~69.92%로 확인되었다. Nitrite ($NO_2$) 소거활성은 DW 및 70% 에탄올과 비교하였을 때 노르말 부탄올에서 강한 $NO_2$ 소거활성을 보였다. ${\beta}$-carotene 탈색 저해활성은 DW에서 8.81~25.93%, 70% 에탄올 1.20~20.20%, 노르말 부탄올 12.08~43.93%로 나타났다. 지질과산화 저해활성은 DW, 70% 에탄올 및 노르말 부탄올에서 각각 5.60~27.54%, 37.78~50.79% 및 41.79~46.39%로 동정되었다. 이에, 천연 항산화제 등 기능성 소재로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The aim of the present investigation was to assess the oxidation inhibition by nitrogen oxide scavenging activity and physiological activities. Bioactive compound of proanthocyanidin $69.000{\pm}2.737mg$ catechin equivalents (CE)/g dry weight. Antioxidant effects (nitric oxide radical scavenging activity, nitrite scavenging activity, ${\beta}$-carotene bleaching assay and lipid peroxidation inhibition activity) of distilled water (DW), 70% ethanol and n-butanol extract of turmeric (Curcuma longa L.). Turmeric extracts yield were DW 17.11%, 70% ethanol 15.26% and n-butanol 4.12%, respectively. Oxidation inhibition activity of the samples exhibited a dose-dependent increase. However, in the current study, none of the samples evaluated showed activity as strong as the BHA and trolox. Total flavonoid content was the highest in the n-butanol extract, followed by 70% ethanol and DW extract. Further, nitrite scavenging activity was the highest for the n-butanol extract. As a result of this experiment, the turmeric can be utilized as a valuable and potential natural oxidation inhibition for the functional food industry.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Contents of proanthocyanidin and total flavonoid in the bioactivity evaluation assays from turmeric (Curcuma longa L.)
그림 Fig. 1. Nitric oxide (NO) radical scavenging activity of various solvent extracts from turmeric (Curcuma longa L.).
그림 Fig. 2. Nitrite (NO₂) scavenging activity of various solvent extracts from turmeric(Curcuma longa L.).
표 Table 2. IC₅₀ values of NO radical scavenging activity, NO₂ scavenging activity, antioxidant activity by BC bleaching assay and LPI activity by turmeric (Curcuma longa L.)
그림 Fig. 3. Antioxidant activity by β-carotene (BC) bleaching assay of various solvent extracts from turmeric (Curcuma longa L.).
그림 Fig. 4. Lipid peroxidation inhibition (LPI) activity of various solvent extracts from turmeric (Curcuma longa L.).

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이에 본 연구는 울금의 생리활성물질과 증류수(distilled water, DW), 70% 에탄올 및 노르말부탄올(n-butanol) 용매 추출물의 총 플라보노이드(total flavonoid) 함량과 산화억제 활성(β-carotene bleaching assay), 질소산화물 소거활성(nitric oxide scavenging activity 및 nitrite scavenging activity), 지질과산화 저해활성(lipid peroxidation inhibition)을 통하여 바이오헬스 기능성 식품소재 등 울금 활용의 기초자료를 제시하고자 실험을 행하였다.

제안 방법

β-carotene 탈색을 이용한 산화억제 활성은Takada 등의 방법[19]을 변형하여 측정하였다. 클로로포름 10.
울금의 nitrite (NO₂) 소거활성은 Choi 등의 방법[18]을 변형하여 측정하였다. 즉, 시료 1.

대상 데이터

본 실험에 사용된 울금(Curcuma longa L.)은 전남 진도(Jindo, Jeonnam, Korea) 영농조합법인에서 구입하여 진공동결건조(EYELA, FDU2000, Rikakikai Co., Tokyo, Japan)시킨 후, 분쇄기(HMF-3250S, Han-I1 Co., Seoul, Korea)로 마쇄하여 본 실험의 시료로 사용하였다. 증류수(distilled water, DW) 추출은 시료 100 g을 취해 DW를 10배 가하여(1:10, w/v) 70℃에서 2시간씩 2회 추출하여 여과(filter paper,Advantec, No.

데이터처리

05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의하여 각 실험군 간의 유의적인 차이를 확인하였다. 시료 농도 별 결과값에 대한 IC₅₀은 선형회귀분석을 통하여 구하였고, 통계처리 프로그램은 IBM SPSS statistic ver. 22를 사용하였다.
실험 데이터는 3회 반복 측정하였으며, 평균값±표준편차(n=3)로 나타내었다. 유의성 검정은 일원분산분석법으로 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의하여 각 실험군 간의 유의적인 차이를 확인하였다. 시료 농도 별 결과값에 대한 IC₅₀은 선형회귀분석을 통하여 구하였고, 통계처리 프로그램은 IBM SPSS statistic ver.

성능/효과

05). Nitric oxide (NO) 라디칼 소거활성은 각 농도별, DW 추출물에서 15.64~26.20%, 70% 에탄올 추출물은 10.52~20.76%, 노르말 부탄올 추출물에서 13.39~69.92%로 동정되었다. 노르말 부탄올 추출물은 각 농도에서 0.
60%로 관찰되었다. β-carotene 탈색을 이용한 산화억제 활성은 노르말 부탄올 추출물의 0.2~0.8 mg/mL 농도에서 12.08~43.93%로 나타났으며, 70% 에탄올 추출물은 1.20~20.20%, DW 추출물에서 8.81~25.93%로 확인되었다. 노르말 부탄올 추출물은 0.
05). 이에 울금의 용매 별 추출물 총 플라보노이드 함량은 노르말 부탄올 추출물에서 우수한 것으로 나타났으며, 노르말 부탄올 추출물이 질소산화물 소거활성 및 β-carotene 탈색을 이용한 산화억제 활성에서 0.2 mg/mL의 농도를 제외하고는 높은 활성을 갖는 것으로 확인되어 천연 산화억제제로서 가치가 있을 것으로 판단된다.
12% 순으로 확인되었다. 총 플라보노이드(total flavonoid) 함량은 노르말 부탄올 추출물에서 2.221±0.015 mg quercetin equivalents(QE)/g, 70% 에탄올 및 DW 추출물은 0.512±0.007 및 0.032±0.000 mg QE/g으로 확인되어, 노르말 부탄올 추출물에서 유의적인 차이를 보이며 높게 관찰되었다(p<0.05). Nitric oxide (NO) 라디칼 소거활성은 각 농도별, DW 추출물에서 15.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	울금이란 무엇인가?	울금(Curcuma longa L.)은 생강과에 속하는 다년생 숙근성 초본식물로 오랜 기간 동안 향신료로 이용되고, 질병 치료제로 알려져 있다[7,8]. 울금은 신장, 간장, 심장, 신경 및 비뇨기계 등의 보호작용[9]과 항염증, 항암, 산화억제 및 간 보호 기능 등의 효과가 있는 것으로 보고되어져 있다[10].
	생체 내 산화억제 효소의 역할은 무엇인가?	활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 의한 산화적 스트레스(oxidative stress)가 암 발생은 물론 종양, 심장순환계질환(coronary heart disease, CHD) 및 퇴행성 질환인 류마티스 관절염 등과 관련되는 것으로 알려져 있어, 산화억제물질을 규명하는 것은 중요한 의미를 지닌다고 한다[1,2]. 생체 내 산화억제 효소로 superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GOX)와 식품 또는 보충제로 섭취되는 비타민 E, 비타민 C, 카로티노이드(carotenoid), 미량금속(Se, Mn, Zn), 플라보노이드(flavonoid), 다불포화지방산(ω-3 및 ω-6 지방산) 등이 있으며, 라디칼(radical)의 연쇄 반응을 차단해주거나 파괴시켜 산화적 스트레스를 막아주는 기전으로 보고되어 있다[3,4]. 과일 및 야채에 많이 함유되어 있는 폴리페놀 화합물(polyphenolics)은 유리 라디칼(free radical) 소거 활성을 가지며[5], 항노화, 항고혈압 및 항당뇨 등의 작용이 있다고 한다[6].
	울금의생리활성물질이 가져다 주는 이점은 무엇인가?	플라보노이드는 flavonols, flavones, flavan-3-ols,flavanones, 안토시아니딘(anthocyanidins), 프로안토시아니딘(proanthocyanidin) 및 isoflavones 등이 있으며 활성산소 제거능과 항염증, 항암, 심혈관계질환 및 신경계 보호 기능이 있다고 한다[13]. 메타분석(meta-analysis)에서[14] 항산화성 생리활성물질 섭취는 일중항산소 제거 등으로 암 발생 위험과 각종 질환의 예방과 개선에 도움을 주는 것으로 보고하였다. 이에 본 연구는 울금의 생리활성물질과 증류수(distilled water, DW), 70% 에탄올 및 노르말부탄올(n-butanol) 용매 추출물의 총 플라보노이드(total flavonoid) 함량과 산화억제 활성(β-carotene bleaching assay), 질소산화물 소거활성(nitric oxide scavenging activity 및 nitrite scavenging activity), 지질과산화 저해활성(lipid peroxidation inhibition)을 통하여 바이오헬스 기능성 식품소재 등 울금 활용의 기초자료를 제시하고자 실험을 행하였다.

참고문헌 (35)

K. Bagchi, S. Puri, "Free radicals and antioxidants in health and disease: a review", East. Mediterr. Health J., Vol.4, No.2 pp. 350-360, (1998).
L. Barros, M. J. Ferreira, B. Queiros, I. C. Ferreira, P. Baptista, "Total phenols, ascorbic acid, ${\beta}$ -carotene and lycopene in Portuguese wild edible mushrooms and their antioxidant activities", Food Chem., Vol.103, No.2 pp. 413-419, (2007).

상세보기
R. K. Gupta, A. K. Patel, N. Shah, A. K. Chaudhary, U. K. Jha, U. C. Yadav, P. K. Gupta, U. Pakuwal, "Oxidative stress and antioxidants in disease and cancer", Asian Pac. Cancer Prev., Vol.15, No.11 pp. 4405-4409, (2014).

원문보기 상세보기
V. Pandhair, B. S. Sekhon, "Reactive oxygen species and antioxidants in plants: an overview", J. Plant Biochem. Biotechnol., Vol.15, No.2 pp. 71-78, (2006).

상세보기
E. Herrera, R. Jimenez, O. I. Aruoma, S. Hercberg, I. Sanchez-Garcia, C. Fraga, "Aspects of antioxidant foods and supplements in health and disease", Nutr. Rev., Vol.67, No.1 pp. S140-S144, (2009).

상세보기
Y. J. Lee, E. O. Kim, S. W. Choi, "Isolation and identification of antioxidant polyphenolic compounds in mulberry (Morus alba L.) seeds", J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., Vol.40, No.4 pp. 517-524, (2011).

원문보기 상세보기
C. A. C. Araujo, L. L. Leon, "Biological activities of Curcuma longa L.", Mem. Inst. Oswaldo Cruz, Vol.96, No.5 pp. 723-728, (2001).

상세보기
R. Mohebbati, A. Anaeigoudari, M. R. Khazdair, "The effects of Curcuma longa and curcumin on reproductive systems", Endocrine Regulations, Vol.51, No.4 pp. 220-228, (2017).

상세보기
S. Senan, D. Kizhakayil, T. E. Sheeja, B. Sasikumar, A. I. Bhat, V. A. Parthasarathy, "Novel polymorphic microsatellite markers from turmeric, Curcuma longa L. (Zingiberaceae)", Acta Bot. Croat., Vol.72, No.2 pp. 407-412, (2013).

상세보기
J. S. Yook, M. Kim, S. J. Lee, J. U. Choi, Y. S. Cha, "Improvement effect of artificial rice containing curcuma longa L. extract on lipid parameters in C57BL/6J mice", J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., Vol.44, No.8 pp. 1114-1120, (2015).

원문보기 상세보기
E. Y. Sukandar, H. Permana, I. K. Adnyana, J. I. Sigit, R. A. Ilyas, P. Hasimun, D. Mardiyah, "Clinical study of turmeric (Curcuma longa L.) and garlic (Allium sativum L.) extracts as antihyperglycemic and antihyperlipidemic agent in type-2 diabetes-dyslipidemia patients", Intern. J. Pharmacol., Vol.6, No.4 pp. 456-463, (2010).

상세보기
Y. Hu, J. Zhang, W. Kong, G. Zhao, M. Yang, "Mechanisms of antifungal and anti-aflatoxigenic properties of essential oil derived from turmeric (Curcuma longa L.) on Aspergillus flavus", Food Chem., Vol.220, pp. 1-8, (2017).

상세보기
W. Bai, C. Wang, C. Ren, "Intakes of total and individual flavonoids by US adults", Int. J. Food Sci. Nutr., Vol.65, No.1 pp. 9-20, (2014).

상세보기
H. D. Woo, J. Kim, "Dietary flavonoid intake and smoking-related cancer risk: a meta-analysis", PLos One, Vol.8, No.9 pp. e75604-e75616, (2013).

상세보기
L. G. Butler, M. L. Price, J. E. Brotherton, "Vanillin assay for proanthocyanidins (condensed tannins): modification of the solvent for estimation of the degree of polymerization", J. Agric. Food Chem., Vol.30, No.6 pp. 1087-1089, (1982).

상세보기
C. C. Chang, M. H. Yang, H. M. Wen, J. C. Chern, "Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods", J. Food Drug Anal., Vol.10, No.3 pp. 178-182, (2002).
A. Kumaran, R. J. Karunakaran, "Nitric oxide radical scavenging active components from Phyllanthus emblica L.", Plant Foods Hum. Nutr., Vol.61, No.1 pp. 1-5, (2006).

상세보기
D. Choi, K. A. Cho, M. S. Na, H. S. Choi, Y. O. Kim, D. H. Lim, S. J. Cho, H. Cho, "Effect of bamboo oil on antioxidative activity and nitrite scavenging activity", J. Ind. Eng. Chem., Vol.14, No.1 pp. 765-770, (2008).

상세보기
H. Takada, K. Kokubo, K. Matsubayashi, T. Oshima, "Antioxidant activity of supramolecular water-soluble fullerenes evaluated by ${\beta}$ -carotene bleaching assay", Biosci. Biotechnol. Biochem., Vol.70, No.12 pp. 3088-3093, (2006).

상세보기
N. Siriwardhana, K. W. Lee, Y. J. Jeon, S. H. Kim, J. W. Haw, "Antioxidant activity of Hizikia fusiformis on reactive oxygen species scavenging and lipid peroxidation inhibition", Food Sci. Technol. Int., Vol.9, No.5 pp. 339-346, (2003).

상세보기
M. Abirami, U. Kanagavalli, "Cardioprotective effect of grapeseed proanthocyanidin on doxorubicin induced myocardial injury in rats", Int. J. Pharm. Life Sci., Vol.4, No.1 pp. 2288-2293, (2013).
X. Wu, L. Gu, R. L. Prior, S. McKay, "Characterization of anthocyanins and proanthocyanidins in some cultivars of Ribes, Aronia, and Sambucus and their antioxidant capacity", J. Agric. Food Chem., Vol.52, No.26 pp. 7846-7856, (2004).

상세보기
B. O. Mbaebie, H. O. Edeoga, A. J. Afolayan, "Phytochemical analysis and antioxidants activities of aqueous stem bark extract of Schotia latifolia Jacq", Asian Pac. J. Trop. Biomed., Vol.2, No.2 pp. 118-124, (2012).

상세보기
L. Bravo, "Polyphenols: chemistry, dietary sources, metabolism, and nutritional significance", Nutr. Rev., Vol.56, No.11 pp. 317-333, (1998).

상세보기
R. A. Dixon, D. Y. Xie, S. B. Sharma, "Proanthocyanidins a final frontier in flavonoid research?", New Phytol., Vol.165, No.1 pp. 9-28, (2005).

상세보기
J. A. Kennedy, G. P. Jones, "Analysis of proanthocyanidin cleavage products following acid-catalysis in the presence of excess phloroglucinol", J. Agric. Food Chem., Vol.49, No.4 pp. 1740-1746, (2001).

상세보기
E. M. Tanvir, M. Hossen, M. Hossain, R. Afroz, S. H. Gan, M. Khalil, N. Karim, "Antioxidant properties of popular turmeric (Curcuma longa) varieties from Bangladesh", J. Food Qual., Vol.2017, pp. 1-8, (2017).

상세보기
J. M. Geleijnse, P. C. Hollman, "Flavonoids and cardiovascular health: which compounds, what mechanisms?", Am. J. Cin. Nutr., Vol.88, No.1 pp. 12-13, (2008).

상세보기
Y. Sueishi, M. Hori, M. Kita, Y. Kotake, "Nitric oxide (NO) scavenging capacity of natural antioxidants", Food Chem., Vol.129, No.3 pp. 866-870, (2011).

상세보기
M. W. Byun, H. S. Yook, K. S. Kim, C. K. Chung, "Effects of gamma-irradiation on physiological effectiveness of Korean medicinal herbs", Rad. Physics Chem., Vol.54, No.3 pp. 291-300, (1999).

상세보기
J. H. Han, H. K. Moon, S. K. Chung, W. W. Kang, "Comparison of physiological activities of radish bud (Raphanus sativus L.) according to extraction solvent and sprouting period", J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., Vol.44, No.4 pp. 549-556, (2015).

원문보기 상세보기
J. S. Choi, S. H. Park, J. H. Choi, "Nitrite scavenging effect by flavonoids and its structure-effect relationship", Arch. pharm. Res., Vol.12, No.1 pp. 26-33, (1989).

원문보기 상세보기
D. Pastore, D. Trono, L. Padalino, S. Simone, D. Valenti, N. Di Fonzo, S. Passarella, "Inhibition by ${\alpha}$ -tocopherol and L-ascorbate of linoleate hydroperoxidation and ${\beta}$ -carotene bleaching activities in durum wheat semolina", J. Cereal Sci., Vol.31, No.1 pp. 41-54, (2000).

상세보기
I. MikaMi, M. YaMaguChi, H. Shinmoto, T. Tsushida, "Development and validation of a microplate-based ${\beta}$ -carotene bleaching assay and comparison of antioxidant activity (AOA) in several crops measured by ${\beta}$ -carotene bleaching, DPPH and ORAC assays", Food Sci. Technol. Res., Vol.15, No.2 pp. 171-178, (2009).

상세보기
P. Podloucka, K. Berka, G. Fabre, M. Paloncyova, J. L. Duroux, M. Otyepka, P. Trouillas, "Lipid bilayer membrane affinity rationalizes inhibition of lipid peroxidation by a natural lignan antioxidant", J. Phys. Chem. B., Vol.117, No.17 pp. 5043-5049, (2013).

상세보기

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증