[논문]전통 식재료의 항산화 효과

이재혁; 박정숙

doi:10.15207/jkcs.2020.11.2.309

전통 식재료의 항산화 효과
Antioxidant Effect of Traditional food Ingredient 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.11 no.2, 2020년, pp.309 - 314

초록
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본 연구는 전통 식재료로 많이 사용되는 10종의 약용식물 및 채소류 추출물과 10종 혼합추출물의 항산화 효과를 살펴보기 위해서 디자인되었다. 세포 생존률은 MTS assay로, 항산화효과는 DPPH free radical 소거능, Riboflavin 유래 Superoxide 억제활성(SQA)에 의한 항산화활성을 측정하였다. 그 결과 세포생존률은 10종 약용식물 및 채소류 추출물과 10종 혼합추출물 모두 0.5mg/mL에서 대조군과 유사한 생존율을 보였다. DPPH free radical 소거능은 Cinnamomum cassia Blume, Eugenia caryophyllata Thunb. Arctium lappa, Total extract가 우수하였고, Riboflavin 유래 Superoxide 억제활성(SQA)은 Cinnamomum cassia Blume, Arctium lappa, Prunus mume Sieb. et Zucc., 우수하였으나, Total extract가 가장 우수한 항산화 효과를 보였다. 전통식재료로 사용되는 약용식물 및 채소 추출물과 혼합추출물의 항산화 효과를 비교한 결과, 단독으로 사용하는 것보다 혼합물로 사용시 항산화능이 증가되었다. 이는 항산화 기능성 소재로 활용이 가능한 것으로 사료되며, 향후 항산화 소재 개발 시 가치가 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was designed to investigate the antioxidant effects of 10 kinds of medicinal plants and vegetable extracts and total extracts. The cytotoxicity was measured by MTS assay, and the antioxidant activity was measured by DPPH free radical scavenging activity and Riboflavin-derived superoxide inhibitory activity (SQA). As a result, cytotoxicity was safe for all 10 medicinal plants, vegetable extracts and total extracts. DPPH free radical scavenging ability was observed in Cinnamomum cassia Blume, Eugenia caryophyllata Thunb. Arctium lappa, Total extract was excellent, and Riboflavin-derived superoxide inhibitory activity (SQA) was found in Cinnamomum cassia Blume, Arctium lappa, Prunus mume Sieb. et Zucc., Excellent, but total extract showed the best antioxidant effect. As a result of comparing the antioxidant effects of medicinal plants and vegetables using traditional ingredients, the antioxidant activity was increased when used as a mixture than when used alone. It is considered that it can be used as an antioxidant functional material, and it is expected to be of value when developing antioxidant material in the future.

주제어

표/그림 (3)

그림 Fig. 1. Effect of 10 medicinal plants extracts and vegetable extracts and total extracts on the cellviability of RAW 264.7 cells
표 Table 1. DPPH radical scavenging activities of 10 kinds of medicinal plants and vegetable extracts and total extracts
표 Table 2. Superoxide radical scavening activity of 10 kinds of medicinal plants and vegetable extracts and total extracts

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 전통식재료로 많이 사용하는 10종의 약용 식물 및 채소류 추출물과 10종 혼합추출물의 항산화 효과를 살펴보기 위해서 디자인되었다. 세포생존률은 MTS assay로, 항산화효과는 DPPH free radical 소거능, Riboflavin 유래 Superoxide 억제활성(SQA)에 의한 항산화활성을 측정하였다.
선별된 전통 식재료 10종의 약용식물 밒 채소류 추출 물과 10종 혼합추출물의 항산화력을 살펴보고 의미있는 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.

제안 방법

5mg/mL, 1mg/mL를 처리하고 24시간 동안 배양하였다. 20ul의 MTS solution을 첨가한 후 CO2 배양기에서 4시간 반응시킨 후, 대조군에 대한 세포 생존율을 450nm에서 흡광도를 측정하여 백분율로 표시하였다.
대조약물은 L-ascorbic acid를 사용하였으며, 시료를 첨가하지 않은 대조군의 흡광도와 비교하여 항산화력을 표로 나타내었다. 각 시료에 대한 DPPH free radical 소거작용을 3회 반복하여 측정하였다.
전통식재료로 많이 사용하는 10종의 약용식물및 채소류 추출물과 10종 혼합추출물의 항산화활성을 보기위해 DPPH를 실시하였다. 대조군으로는 항산화 작용이 있는 Vitamin C 를 사용하여 10종의 약용식물 및 채소류 추출물과 10종 혼합추출물의 항산화 효과를 비교하였다. 10종의 약용식물 및 채소류 추출물과 10종 혼합추출물 의 DPPH free radical 소거 작용에 대한 실험결과 Table 1에 의하면 Vit.
반응 혼합액은 2.6 μM riboflavin, 13 mM methionine, 75 μM NBT, 0.1mM EDTA, PBS(pH 7.4) 및 다양한 농도의 시약으로 이루어졌다.
본 연구는 전통식재료로 많이 사용하는 10종의 약용 식물 및 채소류 추출물과 10종 혼합추출물의 항산화 효과를 살펴보기 위해서 디자인되었다. 세포생존률은 MTS assay로, 항산화효과는 DPPH free radical 소거능, Riboflavin 유래 Superoxide 억제활성(SQA)에 의한 항산화활성을 측정하였다. 그 결과 세포 생존률은 10종 약용식물 및 채소류 추출물과 10종 혼합추출물 모두 0.
전통 식재료로 많이 사용하는 10종의 약용식물및 채 소류 추출물과 10종 혼합추출물의 세포 생존률을 보기위해 RAW 264.7세포를 이용하여 MTS를 실시하였다. 추출물 0.
전통식재료로 많이 사용하는 10종의 약용식물및 채소류 추출물과 10종 혼합추출물의 항산화활성을 보기위해 DPPH를 실시하였다. 대조군으로는 항산화 작용이 있는 Vitamin C 를 사용하여 10종의 약용식물 및 채소류 추출물과 10종 혼합추출물의 항산화 효과를 비교하였다.

대상 데이터

각 시료를 구입하여 45^oC에서 열풍에 의해 건조 후 건조된 원료질량의 3배(v/w)에 해당하는 100% 에틸알 콜을 가하여 55^oC에서 48-50시간 추출 후 여과하고 감압 농축한 후 동결 건조하여 실험의 시료로 사용하였으며 각 sample 2g을 70% ethanol 20ml에 녹여 증류수 3ml를 가해 133mg/ml의 농도로 만들어 냉장 보관한 후 사용하였다
10초간 진탕한 후 상온에서 30분 보관 한 후 microplate reader를 이용하여 520nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조약물은 L-ascorbic acid를 사용하였으며, 시료를 첨가하지 않은 대조군의 흡광도와 비교하여 항산화력을 표로 나타내었다. 각 시료에 대한 DPPH free radical 소거작용을 3회 반복하여 측정하였다.
따라서 본 연구에서는 오래전부터 전통식재료로 많이 사용하는 약용식물과 채소류 추출물 중에서 천연 항산화 효과가 비교적 우수하다고 판단되는 10종인 육계 (Cinnamomum cassia Blume), 유백피(Ulmus devidiana var, japonica Nakai), 지유 (Sanguisorba officinalis L.), 정향(Eugenia caryophyllata Thunb.), 당근(Daucus carota var. sativa), 브로콜리(Brassica oleracea var. italica), 양배추(Brassica oleracea var. capitata), 단호박(Cucurbita maxima), 우엉(Arctium lappa), 오매(Prunus mume Sieb. et Zucc.) 선별하였다. 선별된 전통 식재료 10종의 약용식물 밒 채소류 추출 물과 10종 혼합추출물의 항산화력을 살펴보고 의미있는 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
실험에 사용한 마우스의 대식세포주인 RAW 264.7 세포는 한국세포주은행(KCLB)에서 분양 받았으며, 세포 배양을 위해 10% FBS과 1% penicillin-streptomycin 을포함하는 Dulbecco, s Modified Eagle Medium 배지를 사용하여 CO2 배양기(37℃, 5% CO2)에서 배양하였다.
실험에 사용한 시료는 한국에서 전통식재료로 많이 사용하는 10종의 약용식물과 채소류를 대상으로 하였으며, 모든 재료는 유기농 원료로 시중에서 구입하여 정밀히 감정 후 사용하였으며 일부는 세화당(광주광역시)에서 구입하여 사용하였다.

데이터처리

실험결과는 평균±표준오차(Mean±S.E)로 계산하였고, 각 군간의 유의성 검증은 Students' t-test를 사용하였다.

이론/모형

세포에 대한 독성은 Desai등의 방법[11]에 준하여 측 정하였으며, 이는 mitochondrial dehydrogenases에 의하여 MTS가 formazan으로 전환되는 것을 측정하는 것이다. 96 well plate에 1.

성능/효과

et Zucc., 우수하였으나 특히 Total extract이 가장 우수한 항산화 효과를 보였다. 전통 식재료로 사용되는 약용식물과 채소류의 항산화 효과를 비교한 결과, 단독으로 사용하는 것보다 혼합물로 사용시 항산화능이 증가되었다.
또한 살균작용과 간 기능 강화작용을 나타내는 amygdalin 등을 함유하고 있으며, 과육에는 체내에서 항산화효소 활성을 가지는 SOD가 함유되어 있다[21]. 10종의 약용식물 및 채소류 추출물의 항산화력보다 10종 혼합 추출물의 우수한 항산화력은 항산화 기능성 소재로 활용시 더 효과적일 것으로 사료된다.
et Zucc. 80.1%를 나타내었으며, total extract는 86.2%로 가장 우수한 항산화력을 보여 주었다. 항산화력이 뛰어난 육계(Cinnamomum cassia Blume)는 녹나무과 (Lauraceae)의 식물로 중국, 인도, 베트남, 스리랑카 등에 250 종이 분포되어 있는 것으로 보고되어 있다.
세포생존률은 MTS assay로, 항산화효과는 DPPH free radical 소거능, Riboflavin 유래 Superoxide 억제활성(SQA)에 의한 항산화활성을 측정하였다. 그 결과 세포 생존률은 10종 약용식물 및 채소류 추출물과 10종 혼합추출물 모두 0.5mg/mL에서 대조군과 유사한 생존률을 보였다. DPPH free radical 소거능은 Cinnamomum cassia Blume, Eugenia caryophyllata Thunb.
5%, Eugenia caryophyllata Thunb.는 79,3% Arctium lappa는 80.4%, Total extract 은 81.0% 를 나타내어 우수한 항산화력을 보여 주었다. 또한 NBT의 환원정도를 비교하는 Riboflavin 유래 Superoxide 억제활성 실험결과 Table 2에 의하면 Cinnamomum cassia Blume 79,5%, Arctium lappa 83.
, 우수하였으나 특히 Total extract이 가장 우수한 항산화 효과를 보였다. 전통 식재료로 사용되는 약용식물과 채소류의 항산화 효과를 비교한 결과, 단독으로 사용하는 것보다 혼합물로 사용시 항산화능이 증가되었다. 이는 항산화 기능성 소재로 활용이 가능한 것으로 사료되며, 향후 다양한 혼합 추출물의 항산화 소재개발시 가치가 있을 것으로 사료된다.
7세포를 이용하여 MTS를 실시하였다. 추출물 0.25mg/mL, 0.5mg/mL, 1mg/mL을 처리한 후 살펴본 결과 Fig. 1에 의하면, 10종 추출물과 10종 혼합 추출물 모두 0.5mg/mL에서 대부분 대조군과 유사한 결과를 보여 주었다.

후속연구

전통 식재료로 사용되는 약용식물과 채소류의 항산화 효과를 비교한 결과, 단독으로 사용하는 것보다 혼합물로 사용시 항산화능이 증가되었다. 이는 항산화 기능성 소재로 활용이 가능한 것으로 사료되며, 향후 다양한 혼합 추출물의 항산화 소재개발시 가치가 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	항산화방어기전의 균형에 문제가 생긴 상태가 지속되면 어떤 문제가 발생하는가?	에너지를 생산하는 산화 과정 중 생체 내에서 생성되는 물질인 활성산소는 생체 내 존재하는 항산화방어기전에 의해 대부분 소멸하게 된다. 하지만, 항산화방어기전의 균형에 문제가 발생하면 활성산소가 증가하여 체내 여러 정상세포와 쉽게 반응하여 조직과 기관을 공격하게 된다. 이러한 상태가 지속되면 체내의 세포와 조직에 손상과 돌연변이, 발암과 다양한 염증 등을 초래하고, 이로 인해 피부노화를 비롯한 다양한 성인병과 같은 각종 질병을 유발할 수 있다[1,2]
	항산화제에는 어떤 것들이 포함되어 있는가?	이러한 활성산소를 조절하는 항산화제는 천연항산화제와 합성항산화제로 구분되며 천연항산화제 ascorbic acid, tocopherol, flavonoid, carotenoid 등이 있고, 많이 쓰이는 합성 항산화제로는 butylatedhydroxyanisole (BHA), buthylated hydroxytoluene (BHT) 등이 있다. 그러나 합성 항산화제를 섭취 시 다양한 독성에 노출될 수 있기 때문에 지금은 안전한 천연 유래 항산화제 연구에 대한 관심이 높아지고 있다[3,4].
	천연물에 함유되어 있는 여러 phenolic 화합물은 어떤 생리활성을 지녔다고 보고되었는가?	식물의 2차 대사산물인 phenolic 화합물은 여러 종류가 있으며 과일, 채소, 약초 등 천연물에 다량 분포되어 있다. 이러한 성분들은 항 산화, 항염, 항종양, 항균활성 등과 같이 여러 가지 생리활성 효과를 나타내는 것으로 건강에 다양한 도움을 주는 것으로 보고되고 있다[7-10].

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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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