[논문]14종 국화과(Asteraceae) 식물 종자 추출물의 항산화 활성

김준혁; 이다현; 이미현; 정영호; 박초희; 이희호; 나채선

doi:10.5352/jls.2021.31.6.543

14종 국화과(Asteraceae) 식물 종자 추출물의 항산화 활성
Antioxidant Activity of Asteraceae Plant Seed Extracts 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.31 no.6, 2021년, pp.543 - 549

김준혁 (국립백두대간수목원 야생식물종자연구실) , 이다현 (국립백두대간수목원 야생식물종자연구실) , 이미현 (국립백두대간수목원 야생식물종자연구실) , 정영호 (국립백두대간수목원 야생식물종자연구실) , 박초희 (국립백두대간수목원 야생식물종자연구실) , 이희호 (국립백두대간수목원 야생식물종자연구실) , 나채선 (국립백두대간수목원 야생식물종자연구실)

초록
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국화과 식물은 현화식물 중 약 10%를 차지하며, 한반도에서 전통적으로 약용 식물로 사용되었다. 본 연구는 14종 국화과 식물 종자 추출물의 항산화 활성 평가를 통해 식물의 다양성 보전에 기여하기 위해 진행되었다. 충실률 90% 이상이고 발아율이 50% 이상인 종자를 대상으로 실험을 진행하였다. 총 페놀성 물질의 함량은 포천구절초(13.5 mg GAEs/g seeds), 구절초(11.8 mg GAEs/g seeds), 과꽃(11.0 mg GAEs/g seeds) 순으로 가장 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 과꽃(9.8 mg QEs/g seeds), 포천구절초(7.2 mg QEs/g seeds), 서양민들레(6.3 mg QEs/g seeds) 순으로 가장 높게 나타났다. DPPH 라디컬 소거활성은 종자 추출물의 종자 추출물의 IC₅₀ 값을 기준으로 포천구절초(57.4 ㎍/ml), 서양민들레(59.1 ㎍/ml), 구절초(65.0 ㎍/ml) 순으로 가장 높게 나타났다. ABTS 라디컬 소거활성은 종자 추출물의 IC₅₀ 값을 기준으로 과꽃(26.2 ㎍/ml), 포천구절초(38.4 ㎍/ml), 서양민들레(40.2 ㎍/ml) 순으로 가장 높게 나타났다. 항산화 활성을 기반으로 한 군집분석에 따라 14 종은 항산화 활성이 높은 group 4에서 항산화 활성이 낮은 group 0까지 5개의 group으로 분류되었다. 높은 페놀성 함량과 항산화 활성을 갖는 group 3와 4에 속하는 구절초, 포천구절초, 서양민들레, 과꽃 종자는 식물 유래 천연 항산화제로써 유력하다.

Abstract ▼ AI-Helper

Approximately 10% of all angiosperms belong to the Asteraceae family. Plant species belonging to this family have traditionally been used as medicinal plants in the Korean Peninsula. We investigated the antioxidant activity of seed extracts from 14 species belonging to the Asteraceae family. Seeds with ≥ 90% percentage of filled seed and ≥ 50% final germination were used. The total phenolic content was the highest in Dendranthema zawadskii var. tenuisectum (13.5 mg of gallic acid equivalents (GAEs)/g seeds), followed by Dendranthema zawadskii var. latilobum (11.8 mg of GAEs/g seeds), and Callistephus chinensis (11.0 mg of GAEs/g seeds). The total flavonoid content was highest in C. chinensis (9.8 mg of quercetin equivalents (QEs)/g seeds), followed by D. zawadskii var. tenuisectum (7.2 mg of QEs/g seeds) and Taraxacum officinale (6.3 mg of QEs/g seeds). Our results showed that 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (DPPH) scavenging activity was highest in D. zawadskii var. tenuisectum (57.4 ㎍/ml), followed by T. officinale (59.1 ㎍/ml) and D. zawadskii var. latilobum (65.0 ㎍/ml), with a half maximal inhibitory concentration (IC50) of DPPH scavenging activity. Furthermore, 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activity was highest in C. chinensis (26.2 ㎍/ml), followed by D. zawadskii var. tenuisectum (38.4 ㎍/ml), T. officinale (40.2 ㎍/ml), with a half maximal inhibitory concentration (IC50) of ABTS scavenging activity. Based on a cluster analysis according to the antioxidant activity, the 14 species were classified into five groups, with group 4 having the highest antioxidant activity and group 0 having the lowest antioxidant activity. D. zawadskii var. latilobum, D. zawadskii var. tenuisectum, T. officinale, and C. chinensis belonging to groups 3 and 4, exhibited high phenolic content and antioxidant activity and can be considered potent plant-derived natural antioxidants.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Lists of 14 Asteraceae plant seeds used in this experiment
표 Table 2. Percent of filled seeds (PFS), germination condition, percent of germination (PG), time to 50% germinations (T50) and mean germination time (MGT) of 14 Asteraceae plant seeds used
표 Table 3. Extraction yield, total phenolic and flavonoid contents of 14 Asteraceae plant seed extracts as equivalent to gallic acid and quercetin
표 Table 4. The IC₅₀ values for the DPPH and ABTS radical scavenging activities of 14 Asteraceae plant seed extracts
그림 Fig. 1. Dendrogram showing classification of datasets by a hierarchical cluster analysis using ward’s method. The datasets of total phenolic content, total flavonoid content, DPPH radical scavenging activity, ABTS radical scavenging activity. Group 0 means the species excluded from the cluster analysis due to very low DPPH activity. The red dotted line means selection criteria for four clusters.
표 Table 5. Comparison of antioxidant activity according to groups divided by hierarchical cluster analysis using total phenolic contents (TPC), total flavonoid content (TFC), DPPH·ABTS radical scavenging activity data in 14 Asteraceae plant seeds

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 14종 국화과 식물 종자 추출물을 대상으로 항산화 활성 평가 및 비교를 통해 기능성 식품 및 약품 소재로서의 활용에 있어 기초자료로 사용하며, 더 나아가 야생식물의 경쟁력을 높여 식물 다양성 보전에 기여하고자 하였다.

참고문헌 (29)

Ainsworth, E. A. and Gillespie, K. M. 2007. Estimation of total phenolic content and other oxidation substrates in plant tissues using Folin-Ciocalteu reagent. Nat. Protoc. 2, 875-877.

상세보기
Alam, M. N., Bristi, N. J. and Rafiquzzaman, M. 2013. Review on in vivo and in vitro methods evaluation of anti-oxidant activity. Saudi Pharm. J. 21, 143-152.
Arts, I. C. and Hollman, P. C. 2005. Polyphenols and disease risk in epidemiologic studies. Am. J. Clin. Nutr. 81, 317S-325S.

상세보기
Benz, C. C. and Yau, C. 2008. Ageing, oxidative stress and cancer: paradigms in parallax. Nat. Rev. Cancer 8, 875-879.

상세보기
Birben, E., Sahiner, U. M., Sackesen, C., Erzurum, S. and Kalayci, O. 2012. Oxidative stress and antioxidant defense. World Allergy Organ. J. 5, 9-19.

상세보기
Chae, I. G., Kim, H. J., Yu, M. H., Kim, H. I. and Lee, I. S. 2010. Antioxidant and antibacterial activity of commercially available herbs in Korean markets. J. Kor. Soc. Food Sci. Nutr. 39, 1411-1417.
Chang, C. C., Yang, M. H., Wen, H. M. and Chern, J. C. 2002. Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods. J. Food Drug Anal. 10, 178-182.
Cho, H. D., Kang, W. S., Kim, D. H., Ku, J. J. and Seo, K. I. 2019. Comparison of biological activity between Stellaria aquatica seed extracts. Kor. J. Food Preserv. 26, 228-237.
Dezfuli, P. M., Sharif-Zadeh, F. and Janmohammadi, M. 2008. Influence of priming techniques on seed germination behavior of maize inbred lines (Zea mays L.). Am. J. Agric. Biol. Sci. 3, 22-25.
Elfalleh, W., Hannachi, H., Tlili, N., Yahia, Y., Nasri, N. and Ferchichi, A. 2012. Total phenolic contents and antioxidant activities of pomegranate peel, seed, leaf and flower. J. Med. Plant Res. 6, 4724-4730.
Funk, V. A., Bayer, R. J., Keeley, S., Chan, R., Watson, L., Gemeinholzer, B., Schilling, E., Panero, J. L., Baldwin, B. G., Garcia-Jacas, N., Susanna, A. and Jansen, R. K. 2005. Everywhere but Antarctica: using a supertree to understand the diversity and distribution of the Compositae. Biol. Skr. 55, 343-374.
Funk, V. A., Susanna, A., Steussy, T. F. and Robinson, H. E. 2009. Systematics, evolution, and biogeography of Compositae, pp. 171, International Association for Plant Taxonomy: Bratislava, Slovakia.
Graf, B. A., Milbury, P. E. and Blumberg, J. B. 2005. Flavonols, flavones, flavanones, and human health: epidemiological evidence. J. Med. Food 8, 281-290.
Hudec, J., Burdova, M., Kobida, L. U., Komora, L., Macho, V., Kogan, G., Turianica, I., Kochanova, R., Lozek, O., Haban, M. and Chlebo, P. 2007. Antioxidant capacity changes and phenolic profile of Echinacea purpurea, nettle (Urtica dioica L.), and dandelion (Taraxacum officinale) after application of polyamine and phenolic biosynthesis regulators. J. Agric. Food Chem. 55, 5689-5696.
Jeong, J. A., Kwon, S. H., Kim, Y. J., Shin, C. S. and Lee, C. H. 2007. Investigation of antioxidative and tryosinase inhibitory activities of the seed extracts. Kor. J. Plant Res. 20, 177-184.
Jo, H. J., Chung, K. H., Yoon, J. A., Song, B. C. and An, J. H. 2014. Free radical scavenging activities of amaranth (Amaranthus spp. L.) seed extracts. Food Eng. Prog. 18, 116-123.
Kew, R. B. G. 2017. Seed information database (SID), ver. 7.1.
Kim, S. Y., Lee, M. H. and Park, S. N. 2010. Evaluations of antioxidative activity and whitening effect of extracts from different parts of Cosmos bipinnatus. J. Kor. Appl. Sci. Technol. 27, 559-567.
Kim, Y. J., Kim, S. E., Lee, H. S., Hong, S. Y., Kim, S. E., Kim, Y. J., Lee J. H., Park, S. J., Kim, J. H., Park, Y. J. and Kim, H. K. 2016. Comparison of linarin content and biological activity in ethanol extraction of Chrysanthemum zawadskii. J. Kor. Soc. Food Sci. Nutr. 45, 1414-1421.
Korean National Arboretum. 2017. Ethnobotany in Korea: The traditional knowledge and use of indigenous plants. pp. 7, Korean National Arboretum: Pocheon-si, Gyeonggi-do, Korea.
Korean National Arboretum. 2021. Korea Biodiversity Information System. http://www.nature.go.kr. Assessed 9 June 2021.
Lee, S. E., Sung, J. S., Jang, I. B., Kim, G. S., Ahn, T. J., Han, H. S., Kim, J. E., Kim, Y. O., Park, C. B., Cha, S. W., Ahn, Y. S., Park, H. K., Band, J. K. and Ahn, Y. S. 2008. Investigation on antioxidant activity in plant resources. Kor. J. Med. Crop Sci. 16, 356-370.
Molyneux, P. 2004. The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) for estimating antioxidant activity. Songklanakarin J. Sci. Technol. 26, 211-219.
Na, M. K., An, R. B., Jin, W. Y., Min, B. S., Yoo, J. K., Kim, Y. H. and Bae, K. H. 2003. Antioxidant effects of plant extracts on free radicals and lipid peroxidation. Nat. Prod. Sci. 9, 226-231.
Pellegrini, N., Re, R., Yang R. M. and Rice-Evans, C. 1999. Screening of dietary carotenoids and carotenoid-rich fruit extracts for antioxidant activities applying 2, 2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) radical cation decolorization assay. Method Enzymol. 299, 379-389.
Soccio, M., Laus, M. N., Alfarano, M., Dalfino, G., Panunzio, M. F. and Pastore, D. 2018. Antioxidant/Oxidant Balance as a novel approach to evaluate the effect on serum of long-term intake of plant antioxidant-rich foods. J. Funct. Foods 40, 778-784.

상세보기
Wani, M. A., Khan, F. U., Nazki, I. T., Din, A., Iqbal, S. and Qadri, Z. A. 2019. Influence of various treatments on pre and post germination properties of Callistephus chinensis(L.) NEES cv. Powderpuff. Bangladesh J. Bot. 48, 449-455.

상세보기
Woo, J. H., Shin, S. L. and Lee, C. H. 2010. Antioxidant effects of ethanol extracts from flower species of plant. J. Kor. Soc. Food Sci. Nutr. 39, 159-164.
You, S. H. and Moon, J. S. 2016. A study on anti-oxidative, anti-inflammatory, and melanin inhibitory effects of chrysanthemum sibiricum extract. J. Kor. Appl. Sci. Technol. 33, 762-770.

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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